Анализ строения и пропорций почти всех известных птерозавров, проведенный группой палеобиологов, позволил установить, какие факторы способствовали достижению этими летающими ящерами огромных размеров, заселению разнообразных экологических ниш и приобретению уникальных особенностей строения.
Птерозавры – первые позвоночные, способные к полету, существовали как отряд на протяжении длительного времени, начиная с позднего триасового периода (227 миллионов лет назад) и охватывая весь юрский период, до окончания мелового периода (66 миллионов лет назад), когда на планете случилось массовое вымирание.
На протяжении длительного периода птерозавры эволюционировали, приобретая большое разнообразие и уникальные анатомические характеристики. К примеру, в начале 2023 года в Баварии обнаружили прекрасно сохранившийся скелет летающего ящера Balaenognathus maeuseri, челюсти которых были покрыты мелкими, щетинковидными зубами, напоминающими расческу. Подобная особенность ранее уже была обнаружена у птерозавра — птеродаустро — однако щетина формировалась исключительно на нижней челюсти.
Эти рептилии отличались относительно небольшими размерами: размах крыльев первого экземпляра не превышал метра, а у птеродаустра составлял два с половиной метра. Некоторыми настоящими гигантами мелового периода были аждархиды — размах крыльев арамбургиана или хацегоптерикс порой равнялся 11 метрам. Настолько громадное существо сложно себе вообразить, если учесть, что длина его черепа была три метра.
Представить полет таких крупных животных особенно сложно. Палеонтологи до сих пор находят подробности, раскрывающие механику передвижения птерозавров и специфику крыльев некоторых видов. На сей раз группа британских и американских палеобиологов изучила историю изменений в конечностях почти всех известных птерозавров, чтобы реконструировать развитие их опорно-двигательного аппарата. В ходе работы исследователи выявили эволюционную причину, которая позволила птерозаврам занять широкий спектр экологических ниш. Статья опубликована в журнале Current Biology.
Было проведено исследование строения, длины и пропорций фаланг первых трех пальцев на передних конечностях, оканчивавшихся когтями (четвертый палец обычно поддерживал крыло), а также костей первых четырех пальцев на задних конечностях птерозавров. Контакт с поверхностью, будь то деревья, земля или другие участки, осуществлялся посредством этих пальцев, когда птерозавры передвигались.
Выборка включала более 60 таксонов и отражала всю известную эволюционную историю ящеров от позднего триасового до позднего мелового периодов. Из-за отсутствия или плохого сохранения костей пальцев у некоторых групп птерозавров они не были включены в анализ. Кроме того, ученые сравнили их пропорции с пропорциями нептеродактиломорфов – животных, не являющихся летающими ящерами. В эту группу входят современные птицы, лепидозавры (ящерицы, змеи, гаттерии) — нелетающие динозавры, псевдозухии и другие виды.
Палеонтологические исследования показали, что конечности птерозавров на ранних этапах эволюции были лучше адаптированы для лазания: их пальцы были цепкими, подобно лапам современных птиц. Этот способ передвижения, вероятно, был основным и накладывал существенные ограничения на массу этих рептилий, поскольку перемещение массивного тела, особенно по деревьям, представляет значительные трудности.
Однако существуют два вида, демонстрирующие эволюционный переход от птерозавров к более специализированным птеродактилоидам — Propterodactylus и Douzhanopterus — имели строение конечностей, обеспечивавшее передвижение по наземной поверхности. Уже у передних и задних конечностей Douzhanopterus наблюдалось такое развитие, что это затрудняло лазание по деревьям — более эффективным было передвижение на четырех конечностях с акцентом на передние (что, в частности, указывали более глубокие отпечатки).
Переход к наземному образу жизни, произошедший в среднем юрском периоде около 160 миллионов лет назад, повлек за собой значительные изменения в строении птеродактилоидов. Некоторые группы вернулись к прежнему способу передвижения, в частности, орнитохейриды, а клада ктенохазматид, как отмечают эксперты, эти птерозавры были наиболее приспособленными к жизни на суше (в их число, к слову, входит упомянутый ранее B.maeuseri с челюстью-расческой).
Захват наземных сред позволил птерозаврам освоить разнообразные экологические роли. Некоторые виды приспособились к жизни на деревьях, другие перемещались по земле при необходимости (в частности, для взлета), а третьи были тесно связаны с наземной средой обитания. Возможность лазания не ограничивала размеры птерозавров, что привело к появлению гигантских форм, достигавших десяти метров в длину и населявших Землю в конце мезозоя. Такая адаптивность позволила птерозаврам успешно соперничать с другими рептилиями и развивать уникальные приспособления.
«Полученные данные указывают на важность комплексного исследования способов передвижения птерозавров, а не только их способности к полету, для полного понимания их эволюции. Умение летать – лишь один аспект их истории. Изучение того, как они передвигались по деревьям или по земле, позволит нам лучше понять их роль в древних экосистемах», — добавил автор статьи, научный сотрудник Центра палеобиологии и эволюции биосферы Лестерского университета (Великобритания) Роберт Смит.