100 miljoen jaar evolutie van Pterosaurus

Pterosauriërs ("gevleugelde hagedissen") nemen een speciale plaats in de geschiedenis van het leven op aarde in: zij waren de eerste wezens, behalve insecten, die met succes de hemel bevolkten. De evolutie van pterosauriërs liep ongeveer parallel met die van hun aardse neven, de dinosauriërs, als de kleine, "basale" soorten van de late Trias periode maakte geleidelijk plaats voor grotere, meer geavanceerde vormen in de Jura- en Krijt. (Zie een volledige, A tot Z lijst van pterosauriërs.)

Voordat we verder gaan, is het echter belangrijk om één belangrijke misvatting aan te pakken. Paleontologen hebben onbetwistbaar bewijs gevonden dat moderne vogels niet van pterosauriërs afstammen, maar van kleine, gevederde, landgebonden dinosaurussen (in feite, als je op een of andere manier het DNA van een duif zou kunnen vergelijken, een Tyrannosaurus Rex en een Pteranodon, zouden de eerste twee nauwer met elkaar verwant zijn dan beide met de derde). Dit is een voorbeeld van wat biologen convergente evolutie noemen: de natuur heeft een manier om dezelfde oplossingen (vleugels, holle botten, etc.) te vinden voor hetzelfde probleem (hoe te vliegen).

Net als bij dinosaurussen hebben paleontologen nog niet genoeg bewijs om de single te identificeren oud, niet-dinosaurus reptiel waaruit alle pterosauriërs zijn voortgekomen (het ontbreken van een "missing link" - zeg maar een terrestrisch archosaur met half ontwikkelde huidflappen - kan bemoedigend zijn creationisten, maar je moet niet vergeten dat fossilisatie een kwestie van toeval is. De meeste prehistorische soorten zijn niet vertegenwoordigd in het fossielenbestand, simpelweg omdat ze stierven onder omstandigheden die hun behoud niet toelieten.)

De eerste pterosauriërs waarvoor we fossiele bewijzen hebben, bloeiden op in het midden tot het late Trias, ongeveer 230 tot 200 miljoen jaar geleden. Deze vliegende reptielen werden gekenmerkt door hun kleine formaat en lange staarten, evenals obscuur anatomisch kenmerken (zoals de botstructuren in hun vleugels) die hen onderscheiden van de meer geavanceerde pterosauriërs die gevolgd. Deze "rhamphorhynchoid" pterosauriërs, zoals ze worden genoemd, omvatten Eudimorphodon (een van de eerste bekende pterosauriërs), Dorygnathus en Rhamphorhynchus, en ze bleven bestaan ​​in de vroege tot midden-Jura-periode.

Een probleem bij het identificeren van de rhamphorhynchoid pterosauriërs van het late Trias en het vroege Jura-tijdperk is dat de meeste exemplaren zijn opgegraven in het huidige Engeland en Duitsland. Dit komt niet omdat vroege pterosauriërs in West-Europa van de zomer houden; zoals eerder uitgelegd, kunnen we alleen fossielen vinden in die gebieden die zich leenden voor fossiele vorming. Mogelijk zijn er enorme populaties Aziatische of Noord-Amerikaanse pterosauriërs geweest, die (al dan niet) anatomisch verschillend kunnen zijn van degenen die we kennen.

Tegen het einde van de Jura-periode waren rhamphorhynchoid pterosauriërs vrijwel vervangen door pterodactyloïde pterosauriërs - grotere vleugels, kortstaartige vliegende reptielen geïllustreerd door de bekende Pterodactylus en Pteranodon. (Het vroegst geïdentificeerde lid van deze groep, Kryptodrakon, leefde ongeveer 163 miljoen jaar geleden.) Met hun grotere, beter manoeuvreerbare vleugels van huid, deze pterosauriërs waren in staat om verder, sneller en hoger in de lucht te glijden, terwijl ze als arenden naar beneden doken om vissen van het oppervlak van oceanen, meren en rivieren.

Tijdens de Krijt periode namen pterodactyloïden dinosauriërs in één belangrijk opzicht achter zich: een toenemende trend naar gigantisme. In het midden van het Krijt werd de lucht van Zuid-Amerika geregeerd door enorme, kleurrijke pterosauriërs zoals Tapejara en Tupuxuara, die een spanwijdte van 16 of 17 voet had; toch zagen deze grote vliegers eruit als mussen naast de ware reuzen van het late Krijt, Quetzalcoatlus en Zhejiangopterus, waarvan de spanwijdte meer dan 30 voet bedroeg (veel groter dan de grootste adelaars die tegenwoordig leven).

Hier komen we bij een ander uiterst belangrijk 'maar'. De enorme omvang van deze "azhdarchids" (zoals gigantische pterosauriërs bekend zijn) heeft ertoe geleid dat sommige paleontologen speculeren dat ze nooit echt zijn gevlogen. Een recente analyse van de Quetzalcoatlus ter grootte van een giraf laat bijvoorbeeld zien dat hij enkele anatomische kenmerken had (zoals kleine voetjes en een stijve nek), ideaal voor het besluipen van kleine dinosaurussen op het land. Aangezien evolutie de neiging heeft om dezelfde patronen te herhalen, zou dit de gênante vraag beantwoorden waarom moderne vogels nooit zijn geëvolueerd naar azhdarchid-achtige maten.

In ieder geval stierven de pterosauriërs - zowel grote als kleine - tegen het einde van het Krijt samen met hun neven, de terrestrische dinosauriërs en mariene reptielen. Het is mogelijk dat het overwicht van echte gevederde vogels de ondergang betekende voor langzamere, minder veelzijdige pterosauriërs, of dat in de nasleep van de K / T uitsterven de prehistorische vissen dat deze vliegende reptielen zich voedden, was drastisch verminderd in aantal.

Afgezien van hun relatieve grootte, de pterosauriërs van de Jura- en Krijt periodes verschilden van elkaar op twee belangrijke manieren: voedingsgewoonten en versieringen. In het algemeen kunnen paleontologen het dieet van een pterosaurus afleiden uit de grootte en vorm van de kaken en door te kijken naar analoog gedrag bij moderne vogels (zoals pelikanen en meeuwen). Pterosauriërs met scherpe, smalle snavels leefden waarschijnlijk op vis, terwijl afwijkende geslachten graag Pterodaustro gevoed met plankton (de duizend of zo kleine tanden van deze pterosaurus vormden een filter, zoals dat van een blauwe vinvis) en de fanged Jeholopterus heeft misschien dinosaurusbloed gezogen als een vampier (hoewel de meeste paleontologen dit idee verwerpen).

Net als moderne vogels hadden sommige pterosauriërs ook een rijke versiering - geen felgekleurde veren, die pterosauriërs nooit konden ontwikkelen, maar prominente hoofdtoppen. Bijvoorbeeld, Tupuxuara's afgeronde kuif was rijk aan bloedvaten, een aanwijzing dat het mogelijk van kleur is veranderd in paringschermen, terwijl Ornithocheirus had bijpassende toppen op de boven- en onderkaken (hoewel het onduidelijk is of deze werden gebruikt voor display- of voederdoeleinden).

Het meest controversieel zijn echter de lange, benige toppen bovenop de noggins van pterosauriërs zoals Pteranodon en Nyctosaurus. Sommige paleontologen zijn van mening dat het wapen van Pteranodon als roer diende om het tijdens de vlucht te helpen stabiliseren, terwijl anderen speculeren dat Nyctosaurus mogelijk een kleurrijk "zeil" van huid had gedragen. Het is een leuk idee, maar sommige aerodynamica-experts betwijfelen of deze aanpassingen echt functioneel hadden kunnen zijn.

De belangrijkste eigenschap die pterosauriërs onderscheidde van landgebonden gevederde dinosaurussen dat uitgroeide tot vogels was de aard van hun "vleugels" - die bestond uit brede huidflappen die met een uitgestrekte vinger aan elke hand waren verbonden. Hoewel deze platte, brede constructies veel lift gaven, waren ze misschien beter geschikt voor passief glijden dan voor een aangedreven, flapperende vlucht, zoals blijkt uit de dominantie van waar prehistorische vogels tegen het einde van het Krijt (wat kan worden toegeschreven aan hun toegenomen wendbaarheid).

Hoewel ze slechts in de verte verwant zijn, hebben oude pterosauriërs en moderne vogels mogelijk één belangrijk gemeenschappelijk kenmerk: a warmbloedige stofwisseling. Er zijn aanwijzingen dat sommige pterosauriërs (zoals Sordes) droeg primitief haar, een kenmerk dat gewoonlijk wordt geassocieerd met warmbloedige zoogdieren, en dat is het ook onduidelijk of een koudbloedig reptiel genoeg interne energie zou kunnen hebben opgewekt om zichzelf in stand te houden vlucht.

Net als moderne vogels onderscheiden pterosauriërs zich ook door hun scherpe visie (een noodzaak om op honderden te jagen) voeten in de lucht!), wat een groter dan gemiddeld brein met zich meebracht dan dat van terrestrische of aquatische reptielen. Met behulp van geavanceerde technieken hebben wetenschappers zelfs de grootte en vorm van de hersenen kunnen "reconstrueren" sommige pterosaura-geslachten, wat bewijst dat ze meer geavanceerde "coördinatiecentra" bevatten dan vergelijkbare reptielen.

Pterosauriërs ("gevleugelde hagedissen") nemen een speciale plaats in de geschiedenis van het leven op aarde in: zij waren de eerste wezens, behalve insecten, die met succes de hemel bevolkten. De evolutie van pterosauriërs liep ongeveer parallel met die van hun aardse neven, de dinosauriërs, als de kleine, "basale" soorten van de late Trias periode maakte geleidelijk plaats voor grotere, meer geavanceerde vormen in de Jura- en Krijt.

Voordat we verder gaan, is het echter belangrijk om één belangrijke misvatting aan te pakken. Paleontologen hebben onbetwistbaar bewijs gevonden dat moderne vogels niet van pterosauriërs afstammen, maar van kleine, gevederde, landgebonden dinosaurussen (in feite, als je op een of andere manier het DNA van een duif zou kunnen vergelijken, een Tyrannosaurus Rex en een Pteranodon, zouden de eerste twee nauwer met elkaar verwant zijn dan beide met de derde). Dit is een voorbeeld van wat biologen convergente evolutie noemen: de natuur heeft een manier om dezelfde oplossingen (vleugels, holle botten, etc.) te vinden voor hetzelfde probleem (hoe te vliegen).

Net als bij dinosaurussen hebben paleontologen nog niet genoeg bewijs om de single te identificeren oud, niet-dinosaurus reptiel waaruit alle pterosauriërs zijn voortgekomen (het ontbreken van een "missing link" - zeg maar een terrestrisch archosaur met half ontwikkelde huidflappen - kan bemoedigend zijn creationisten, maar je moet niet vergeten dat fossilisatie een kwestie van toeval is. De meeste prehistorische soorten zijn niet vertegenwoordigd in het fossielenbestand, simpelweg omdat ze stierven onder omstandigheden die hun behoud niet toelieten.)

De eerste pterosauriërs waarvoor we fossiele bewijzen hebben, bloeiden op in het midden tot het late Trias, ongeveer 230 tot 200 miljoen jaar geleden. Deze vliegende reptielen werden gekenmerkt door hun kleine formaat en lange staarten, evenals obscuur anatomisch kenmerken (zoals de botstructuren in hun vleugels) die hen onderscheiden van de meer geavanceerde pterosauriërs die gevolgd. Deze "rhamphorhynchoid" pterosauriërs, zoals ze worden genoemd, omvatten Eudimorphodon (een van de eerste bekende pterosauriërs), Dorygnathus en Rhamphorhynchus, en ze bleven bestaan ​​in de vroege tot midden-Jura-periode.

Een probleem bij het identificeren van de rhamphorhynchoid pterosauriërs van het late Trias en het vroege Jura-tijdperk is dat de meeste exemplaren zijn opgegraven in het huidige Engeland en Duitsland. Dit komt niet omdat vroege pterosauriërs in West-Europa van de zomer houden; zoals eerder uitgelegd, kunnen we alleen fossielen vinden in die gebieden die zich leenden voor fossiele vorming. Mogelijk zijn er enorme populaties Aziatische of Noord-Amerikaanse pterosauriërs geweest, die (al dan niet) anatomisch verschillend kunnen zijn van degenen die we kennen.

Tegen het einde van de Jura-periode waren rhamphorhynchoid pterosauriërs vrijwel vervangen door pterodactyloïde pterosauriërs - grotere vleugels, kortstaartige vliegende reptielen geïllustreerd door de bekende Pterodactylus en Pteranodon. (Het vroegst geïdentificeerde lid van deze groep, Kryptodrakon, leefde ongeveer 163 miljoen jaar geleden.) Met hun grotere, beter manoeuvreerbare vleugels van huid, deze pterosauriërs waren in staat om verder, sneller en hoger in de lucht te glijden, terwijl ze als arenden naar beneden doken om vissen van het oppervlak van oceanen, meren en rivieren.

Tijdens de Krijt periode namen pterodactyloïden dinosauriërs in één belangrijk opzicht achter zich: een toenemende trend naar gigantisme. In het midden van het Krijt werd de lucht van Zuid-Amerika geregeerd door enorme, kleurrijke pterosauriërs zoals Tapejara en Tupuxuara, die een spanwijdte van 16 of 17 voet had; toch zagen deze grote vliegers eruit als mussen naast de ware reuzen van het late Krijt, Quetzalcoatlus en Zhejiangopterus, waarvan de spanwijdte meer dan 30 voet bedroeg (veel groter dan de grootste adelaars die tegenwoordig leven).

Hier komen we bij een ander uiterst belangrijk 'maar'. De enorme omvang van deze "azhdarchids" (zoals gigantische pterosauriërs bekend zijn) heeft ertoe geleid dat sommige paleontologen speculeren dat ze nooit echt zijn gevlogen. Een recente analyse van de Quetzalcoatlus ter grootte van een giraf laat bijvoorbeeld zien dat hij enkele anatomische kenmerken had (zoals kleine voetjes en een stijve nek), ideaal voor het besluipen van kleine dinosaurussen op het land. Aangezien evolutie de neiging heeft om dezelfde patronen te herhalen, zou dit de gênante vraag beantwoorden waarom moderne vogels nooit zijn geëvolueerd naar azhdarchid-achtige maten.

In ieder geval stierven de pterosauriërs - zowel grote als kleine - tegen het einde van het Krijt samen met hun neven, de terrestrische dinosauriërs en mariene reptielen. Het is mogelijk dat het overwicht van echte gevederde vogels de ondergang betekende voor langzamere, minder veelzijdige pterosauriërs, of dat in de nasleep van de K / T uitsterven de prehistorische vissen dat deze vliegende reptielen zich voedden, was drastisch verminderd in aantal.

Afgezien van hun relatieve grootte, de pterosauriërs van de Jura- en Krijt periodes verschilden van elkaar op twee belangrijke manieren: voedingsgewoonten en versieringen. In het algemeen kunnen paleontologen het dieet van een pterosaurus afleiden uit de grootte en vorm van de kaken en door te kijken naar analoog gedrag bij moderne vogels (zoals pelikanen en meeuwen). Pterosauriërs met scherpe, smalle snavels leefden waarschijnlijk op vis, terwijl afwijkende geslachten graag Pterodaustro gevoed met plankton (de duizend of zo kleine tanden van deze pterosaurus vormden een filter, zoals dat van een blauwe vinvis) en de fanged Jeholopterus heeft misschien dinosaurusbloed gezogen als een vampier (hoewel de meeste paleontologen dit idee verwerpen).

Net als moderne vogels hadden sommige pterosauriërs ook een rijke versiering - geen felgekleurde veren, die pterosauriërs nooit konden ontwikkelen, maar prominente hoofdtoppen. Bijvoorbeeld, Tupuxuara's afgeronde kuif was rijk aan bloedvaten, een aanwijzing dat het mogelijk van kleur is veranderd in paringschermen, terwijl Ornithocheirus had bijpassende toppen op de boven- en onderkaken (hoewel het onduidelijk is of deze werden gebruikt voor display- of voederdoeleinden).

Het meest controversieel zijn echter de lange, benige toppen bovenop de noggins van pterosauriërs zoals Pteranodon en Nyctosaurus. Sommige paleontologen zijn van mening dat het wapen van Pteranodon als roer diende om het tijdens de vlucht te helpen stabiliseren, terwijl anderen speculeren dat Nyctosaurus mogelijk een kleurrijk "zeil" van huid had gedragen. Het is een leuk idee, maar sommige aerodynamica-experts betwijfelen of deze aanpassingen echt functioneel hadden kunnen zijn.

De belangrijkste eigenschap die pterosauriërs onderscheidde van landgebonden gevederde dinosaurussen dat uitgroeide tot vogels was de aard van hun "vleugels" - die bestond uit brede huidflappen die met een uitgestrekte vinger aan elke hand waren verbonden. Hoewel deze platte, brede constructies veel lift gaven, waren ze misschien beter geschikt voor passief glijden dan voor een aangedreven, flapperende vlucht, zoals blijkt uit de dominantie van waar prehistorische vogels tegen het einde van het Krijt (wat kan worden toegeschreven aan hun toegenomen wendbaarheid).

Hoewel ze slechts in de verte verwant zijn, hebben oude pterosauriërs en moderne vogels mogelijk één belangrijk gemeenschappelijk kenmerk: a warmbloedige stofwisseling. Er zijn aanwijzingen dat sommige pterosauriërs (zoals Sordes) droeg primitief haar, een kenmerk dat gewoonlijk wordt geassocieerd met warmbloedige zoogdieren, en dat is het ook onduidelijk of een koudbloedig reptiel genoeg interne energie zou kunnen hebben opgewekt om zichzelf in stand te houden vlucht.

Net als moderne vogels onderscheiden pterosauriërs zich ook door hun scherpe visie (een noodzaak om op honderden te jagen) voeten in de lucht!), wat een groter dan gemiddeld brein met zich meebracht dan dat van terrestrische of aquatische reptielen. Met behulp van geavanceerde technieken hebben wetenschappers zelfs de grootte en vorm van de hersenen kunnen "reconstrueren" sommige pterosaura-geslachten, wat bewijst dat ze meer geavanceerde "coördinatiecentra" bevatten dan vergelijkbare reptielen.