Почему крылатые ящеры летали?

Птерозавры - «крылатые ящеры» - появились на Земле не менее 200 миллионов лет назад. Некоторые из них размером не превосходили воробья, другие же были самыми крупными из всех когда-либо существовавших животных, способных летать. Размах крыльев птеранодона превосходил восемь метров, он был почти в три раза больше, чем у альбатроса. Птеранодон практически весь состоял из крыльев и весил не более 18 килограммов. Однако ещё в 1971 году в Техасе нашли окаменелые останки птерозавра, размах крыльев которого, по-видимому, достигал пятнадцати метров.

С птерозаврами связаны интригующие загадки, и самая главная из них - как эти существа, размером с иной самолёт, ухитрялись держаться в воздухе, ведь чтобы махать крыльями, необходима большая концентрация энергии, а она уходит, главным образом, на подъём в среду малой плотности и на пребывание в ней.

Исследователи Смитсоновского университета попытались разобраться во всём этом, и по образцу окаменелостей, найденных в Техасе, ими была сделана гигантская модель птеродактиля весом 20 кг и размахом перепончатых крыльев в 4,57 м. Полёт искусственного «завра» продолжался всего одну минуту, а затем модель упала на землю и разбилась на глазах у многочисленных зрителей.

Тем не менее палеонтологи продолжают разгадывать тайну полёта птерозавров, процесса, который, учитывая размеры этих рептилий, требовал больших энергетических затрат. Относительно недавно было установлено, что птерозавры изнутри были «оснащены» воздушными мешками, которые проходили от лёгких через всё тело, к тому же у них, как у современных птиц, были полые кости. Всё это обеспечивало доисторических животных эффективной системой дыхания. Но, кроме того, скелет с воздушными полостями был гораздо менее плотным, чем у наземных животных, что также способствовало парению.

Исследователи, изучавшие грудную клетку птерозавра, который хранится в берлинском музее естествознания, с помощью сканирующей аппаратуры, в том числе и рентгенографии, а также компьютерного моделирования установили, что грудная клетка этого животного была подвижна и грудинные рёбра служили рычагами для мышц, которые меняли её положение. Кроме того, учёные сравнили скелеты птерозавров со скелетами современных птиц, чтобы лучше представить себе взаиморасположение воздушных мешков, лёгких и костей всего скелета у вымерших летающих рептилий. Оказалось, что воздушные мешки птерозавров шли от лёгких до самых кончиков крыльев, что открывало широкие возможности для их использования в полёте.

В ходе сравнительного анализа палеонтологи обнаружили интересную закономерность: количество воздушных полостей в костях напрямую зависит от размера тела животного. Иными словами, чем меньше птица, тем меньше воздушных полостей в её костях. И объясняется это энергетическими потребностями, потому что чем меньше весит животное, тем меньше нужно энергии для его полёта, и тогда нет необходимости в существенном облегчении костей.

Многие годы учёные размышляли над тем, почему в ископаемых останках присутствуют два чётко разграниченных типа птерозавров, но нет ни одного промежуточного между ними. Имеется в виду, что представитель более древней группы, с виду напоминавший обыкновенного фазана, имел длинный хвост, маленький череп и короткие передние конечности, а наиболее молодой, то есть исчезнувший позже птерозавр, был с коротким хвостом, длинными передними лапами и вытянутым черепом.

И вот, наконец, нашлась летающая рептилия размером с ворону, которая около 160 миллионов лет назад бороздила воздушное пространство над территорией современного Китая. Её обнаружили в 2009 году, в год 200-летнего юбилея Чарльза Дарвина, и в связи с этим новое ископаемое получило название в честь создателя эволюционной теории - «дарвиноптерус».

Дарвиноптерус явился долгожданной находкой в том смысле, что он оказался идеальной переходной ископаемой формой. У новоявленного птерозавра двадцатисантиметровый череп и шея напоминают эти же части тела у более поздних птерозавров, но всё его пятидесятисантиметровое туловище ближе к примитивной форме. Останки дарвиноптеруса, хищного воздухоплавателя, явились ещё одним подтверждением теории эволюции.

Другая находка - гигантского птицеподобного динозавра - подвергла сомнению идею о том, что современные пернатые произошли от мельчающих динозавров. В китайской пустыне Гоби был найден динозавр с клювом. Выглядел он, судя по окаменелостям, как страус пятиметровой высоты, а весил, как носорог, - около полутора тонн. Название этого животного «гигантораптор эрлианенсис», и это крупнейший на сегодняшний день беззубый динозавр, а возможно, и вообще - крупнейшее пернатое животное из когда-либо существовавших. Жил он около 70 миллионов лет назад. Найденные останки принадлежат молодой особи, взрослый представитель этого вида мог быть ещё крупнее, считают учёные. Этот новый для науки динозавр относится к тероподам - двуногим хищникам с хваткими и когтистыми передними конечностями, вроде знаменитого велоцираптора.

Прежде у палеонтологов было простое объяснение происхождения пернатых: динозавры становились всё более похожими на птиц по мере уменьшения в размерах, которое происходило по ходу эволюции. Но открытие гигантораптора с птичьими признаками всё усложняет. Понятно, что ни о каком полёте полуторатонного животного речь идти не могла. До гигантораптора самым крупным пернатым животным считалась доисторическая нелетающая птица, которая жила в Австралии около 10 тысяч лет назад.

Древние крылатые рептилии - птерозавры вымерли внезапно. Они исчезли около 65 миллионов лет назад.

Михаил ЕФИМОВ