Πτερόσαυροι: Τα πρώτα ιπτάμενα σπονδυλωτά

Πού και πότε έζησαν Μορφολογία τους Καταγωγή τους Μερικά δείγματα πτεροσαύρων

ΘΑΥΜΑΤΑ της αεροναυπηγικής υπήρχαν εκατομμύρια χρόνια πριν από τους αδελφούς Ράιτ! Και τα πρώτα σπονδυλωτά που πέταξαν πριν από τα πουλιά, ήταν εκείνα τα ερπετά που ονομάζουμε "Πτερόσαυρους"!

.

Αν και ορισμένοι συγχέουν τους Πτερόσαυρους με τους ιπτάμενους Δεινόσαυρους, στην πραγματικότητα πρόκειται για διαφορετική οικογένεια ερπετών. Οι Πτερόσαυροι δεν είναι πρόγονοι των πουλιών. Τα πουλιά πράγματι κατάγονται από τους Δεινοσαύρους. Οι Πτερόσαυροι όμως δεν επιβίωσαν από την εξάλειψη ζωής του Κρητιδικού, προ 66 εκατομμυρίων ετών. Οι ακόλουθες πληροφορίες, είναι παρμένες κυρίως από το περιοδικό Νάσιοναλ Τζεογκράφικ Μαϊου του 2001, σελ. 135-155, σε άρθρο του Richard Monastersky. Θα χρησιμοποιήσουμε κάποιες από τις φωτογραφίες του άρθρου, επιμελημένες από τον Jonathan Blair, εικονογράφηση του John Sibbick. Παράλληλα όμως, θα χρησιμοποιήσουμε στοιχεία από τα περιοδικά Περισκόπιο της Επιστήμης Νο 211 Νοεμβρίου 1997, και μια εικόνα από το ίδιο περιοδικό Νο 52 σελ. 10.

Πού και πότε έζησαν

Οι πτερόσαυροι ήταν τα πρώτα σπονδυλόζωα που πέταξαν, πολύ πριν τα πουλιά και τις νυχτερίδες, και τα μεγαλύτερα ζώα που μπόρεσαν ποτέ να πετάξουν. Όπως και οι δεινόσαυροι, οι πτερόσαυροι είναι μία από τις πιο επιτυχημένες περιπτώσεις της εξελικτικής διαδικασίας. Πρωτοεμφανίστηκαν στη διάρκεια του Τριαδικού, πριν από 215 εκατομμύρια χρόνια, και έζησαν ως το τέλος του Κρητιδικού, συνολικά 150 εκατομμύρια χρόνια. Κυρίαρχοι των αιθέρων, οι πτερόσαυροι εξαπλώθηκαν σε όλες τις ηπείρους και διαφοροποιήθηκαν σε μορφή και μέγεθος.

Στον ακόλουθο χάρτη, μπορείτε να δείτε τα ευρήματα που είχαμε ως τα μέσα του 2001, τα οποία δείχνουν την εξάπλωση των Πτερόσαυρων, χρονικά αλλά και σε σχέση με το σχήμα που είχαν τότε οι ήπειροι της γης:

Μορφολογία τους

Από τα 120 και πλέον αναγνωρισμένα είδη, ο μικρότερος πτερόσαυρος είχε μέγεθος σπουργιτιού, ενώ ο μεγαλύτερος είχε άνοιγμα φτερών σχεδόν 12 μέτρα.

Ο μικρότερος πτερόσαυρος ίσως ήταν ο Pterodaclylus elegans, με κρανίο μήκους 33 χιλιοστών και άνοιγμα φτερών μόλις 25 εκατοστά, περίπου σαν σπουργίτι. Σε σύγκριση με τον Quetzalcoatlus, (κάτω), πρέπει να κατανάλωνε πολλή ενέργεια για να φτερουγίζει.

Ο Quetzalcoatlus (πάνω), χρησιμοποιούσε τα μεγάλα φτερά του για να ταξιδεύει με τη βοήθεια των ανοδικών ρευμάτων θερμού αέρα. Ο μεγαλύτερος Q. northropi είχε άνοιγμα φτερών τουλάχιστον 12 μέτρα, υπερδιπλάσιο από το αντίστοιχο (5,5 μέτρα) του μικρότερου Quetzatcoatlus.

Στη διπλανή εικόνα μπορείτε να δείτε ένα συγκριτικό σχήμα με σχετικά μεγέθη πτεροσαύρων, σε σχέση με έναν άνθρωπο. Κάθε τετράγωνο του σχήματος, έχει μήκος σχεδόν ένα μέτρο (μία γιάρδα):   1. Quetzalcoatlus sp. 2. Quetzalcoatlus northropi 3. Rhamphorhynchus longiceps 4. Preondactylus buffarinii 5. Cearadactylus atrox 6. Pterodactylus elegans 7. Dsungaripterus weii

Οι επιστήμονες συμφωνούν γενικά ότι οι πτερόσαυροι ήταν απόλυτα προσαρμοσμένοι για πτήση και εκμεταλλεύονταν μια ευρεία κλίμακα οικολογικών θυλάκων, όπως και τα σημερινά πουλιά. Ωστόσο, μετά από 200 χρόνια μελέτης, είναι ακόμα υπό συζήτηση οι λεπτομέρειες της αεροδυναμικής τους, της κίνησής τους στο έδαφος και των εξελικτικών τους σχέσεων. Οι μαλακοί ιστοί -μύες, τένοντες, μεμβράνες-, που θα μπορούσαν να δώσουν απάντηση, απολιθώνονται σπάνια και η ανάλυσή τους συνήθως είναι αδύνατη. Ο παλαιοντολόγος Kevin Padian αναγνωρίζει ότι πολλές φορές δύσκολα μπορεί να καθοριστεί αν τα αποτυπώματα ανήκουν σε απλό δέρμα ή σε μεμβράνες που βοηθούν στην πτήση ή «απλώς στα μαλακά μέρη ενός ισοπεδωμένου και αποσυντεθειμένου πλάσματος του Μεσοζωικού αιώνα».

Ένα επιμηκυσμένο τέταρτο δάχτυλο στήριζε το φτερό.	Τρία κινούμενο δάχτυλα με ισχυρούς μυς και γερά νύχια ίσως βοηθούσαν κατά την αναρρίχηση.	Μοναδικό στους πτερόσαυρους, το κοντό πτεροειδές οστό έλεγχε ίσως τη μεμβράνη της μπροστινής φτερούγας.	Η ενισχυμένη κατασκευή των ώμων ήταν απαραίτητη για την πρόσφυση των δυνατών μυών που βοηθούσαν στην πτήση.

Οι πτερόσαυροι ήταν ευκίνητοι στον αέρα και κάποιοι επιστήμονες υποθέτουν ότι ήταν εξίσου ευκίνητοι και στο έδαφος, περπατώντας όρθιοι στα δύο πόδια, όπως τα πτηνά και πολλοί δεινόσαυροι. Όμως οι περισσότεροι θεωρούν ότι οι πτερόσαυροι περπατούσαν στα τέσσερα. Ο Dimorphodon (δίπλα), από τους πρώτους πτερόσαυρους που είχαν μακριά ουρά, εικονίζεται και στις δύο στάσεις.

Οι παλαιότεροι πτερόσαυροι, είχαν μακριά ουρά σαν ερπετού. Αλλά μέχρι το τέλος του Ιουρασικού, πριν από 144 εκατομμύρια χρόνια, είχαν ήδη εμφανισθεί πτερόσαυροι με κοντές ουρές, οι Πτεροδακτυλοειδείς.

Τα επόμενα 80 εκατομμύρια χρόνια, αυτά τα νέα είδη, διαφοροποιήθηκαν σε είδη με ασυνήθιστες εξειδικεύσεις όσον αφορά την αναζήτηση τροφής και την πτήση.

Κάποια είδη από αυτούς ανέπτυξαν γνάθους με εκατοντάδες δόντια σαν βελόνες, τέλεια εργαλεία για το φιλτράρισμα μικρών φυτών και ζώων από ρηχές λίμνες. Άλλα, όπως ο πτερανόδων της Βόρειας Αμερικής, δεν είχαν καθόλου δόντια. Οι λείες γνάθοι του πιθανότατα διέθεταν κεράτινη επίστρωση, όπως το ράμφος των πτηνών. Δίπλα βλέπετε κρανία τεσσάρων διαφορετικών πτερόσαυρων, αποκαλύπτουν τη διαφορετική τους διατροφή. O Pterodaustro (a) είχε δόντια όμοια με τα δόντια τής φάλαινας που τρέφεται με πλανκτόν. Ο Anurognathus (b) είχε δόντια σφηνοειδή και ίσως να τρεφόταν με έντομα. Ο Dorygnathus (c) είχε δόντια, αντίθετα από τον Πτερανόδονα (d), που δεν είχε. Από τα απολιθωμένα υπολείμματα ψαριών πού βρέθηκαν στο εσωτερικό των απολιθωμάτων τους, αποκαλύπτεται ότι ίσως οι δύο τελευταίοι να τρέφονταν με ψάρια.

Στην πάνω εικόνα βλέπετε τον εγκέφαλο του πτερόσαυρου (a), όπως έχει ανασυσταθεί από τα εκμαγεία που δημιουργήθηκαν μέσα στην κρανιακή κοιλότητα κατά την απολίθωση- Οι άλλοι εγκέφαλοι ανήκουν στον Αρχαιοπτέρυγα (b), σ' ένα σύγχρονο πουλί (c), και σ' έναν Αλλιγάτορα (d). Στον εγκέφαλο τού πτερόσαυρου, οι οπτικοί λοβοί και η παρεγκεφαλίδα είναι καλά ανεπτυγμένοι σε σύγκριση με τον εγκέφαλο των ερπετών.

Καταγωγή τους

Λόγω της δυσκολίας απολίθωσής τους, και της αρχαιοτητάς τους, ακόμα δεν είναι δυνατή η σίγουρη και λεπτομερής κατασκευή του γενεαλογικού τους δένδρου. Γι' αυτό και τα δένδρα αυτά για την καταγωγή τους, είναι πολύ περιληπτικά, και γενικά. Στη συνέχεια, μπορείτε να δείτε τρία συμπληρωματικά γενεαλογικά δένδρα, ώστε να έχετε μια χονδρική ιδέα για την καταγωγή τους, και τη σχέση τους με τα ερπετά και τα πουλιά:

Μερικά δείγματα πτεροσαύρων

Στη συνέχεια, θα παρουσιασθούν μερικά χαρακτηριστικά δείγματα πτερόσαυρων, από τα 120 και πλέον γνωστά είδη:

Ο Pterodaustro της Αργεντινής πιστεύεται ότι φιλτράριζε μικροσκοπικούς οργανισμούς από ρηχά νερά με τα πολυάριθμα λεπτά δόντια της κάτω γνάθου του και τους άλεθε με τα κοντά, στρογγυλεμένα δόντια της άνω γνάθου.

Tupuxuara (Α) Ο Tupuxuara, (στις δύο πάνω εικόνες Α), με γνάθους σαν τσιμπίδα, άρπαζε ψάρια από τις θάλασσες του Κρητιδικού, εκεί όπου σήμερα βρίσκεται η ΒΑ. Βραζιλία, και τα κατάπινε αμάσητα. Με άνοιγμα φτερών 6 μέτρα, πετούσε κοντά στην επιφάνεια τού νερού ψάχνοντας για τη λεία του. Dsungaripterus (Β) Ο πρώτος πτερόσαυρος που βρέθηκε στην Κίνα ανήκε στο γένος Dsungaripterus (στις δύο κάτω εικόνες Β). Ο πτερόσαυρος αυτός πιθανόν να ξετρύπωνε οστρακόδερμα από παραλιακά βράχια και κοιλότητες με τις γαμψές, μυτερές άκρες των γνάθων του.
Tapejara Σαν αποκριάτικη μάσκα μοιάζει ο βραζιλιάνικος πτερόσαυρος Tapejara imperator (πάνω) με το οστέινο λοφίο ύψους ενός μέτρου που ξεκινά από τη βάση του κρανίου του. Κάποιοι ερευνητές πιστεύουν ότι τα λοφία αυτά χρησίμευαν ως πηδάλια πτήσης. Όμως ο παλαιοντολόγος Chris Bennett παρατηρεί ότι τα μεγάλα λοφία αντιστοιχούν σε σώματα μεγάλου μεγέθους με στενή λεκάνη, υπονοώντας ότι οι πιο φανταχτεροί πτερόσαυροι ήταν αρσενικοί και ότι προσέλκυαν το ταίρι τους με το λοφίο τους.

Ο Eudimorphodon ranzii (πάνω), είναι ο αρχαιότερος γνωστός Πτερόσαυρος. Το απολίθωμά του που ανακαλύφθηκε στην Ιταλία το 1973, αποκάλυψε ότι η παρουσία των πτερόσαυρων χρονολογείται ήδη από το Τριαδικό. Περίπου 215 εκατομμυρίων ετών, ο πτερόσαυρος αυτός, είχε άνοιγμα φτερών περίπου 1 μέτρο. Είχε 114 δόντια, και οι γνάθοι του (άνω και κάτω μαζί) είχαν συνολικό μήκος 8 εκατοστά. (Το απολίθωμα φυλάσσεται στο μουσείο φυσικών επιστημών Μπέργκαμο στην Ιταλία).

Πολλά θα μπορούσαμε να πούμε ακόμα για τους Πτερόσαυρους, όμως για αρχή αυτά θεωρούμε ότι είναι αρκετά. Υπενθυμίζουμε ότι δεν πρέπει να συγχέονται με τους φτερωτούς δεινόσαυρους, (τους προγόνους των πουλιών), για τους οποίους μιλήσαμε σε προηγούμενο άρθρο. Εδώ πρόκειται για ένα άλλο, διαφορετικό είδος ζώου, που σήμερα έχει εκλείψει.