A pteroszauruszok [1] [2] [3] vagy repülő gyíkok [3] ( lat. Pterosauria , más görög szóból πτερόν „szárny” és σαῦρος „gyík”) a kihalt repülő arkosauruszok különítménye . A késő triásztól a mezozoikum korszak kréta időszakának végéig éltek . Az utolsó képviselők a kréta-paleogén kihalás idejéből származnak, körülbelül 66,043 millió évvel ezelőtt [4] . A pteroszauruszok a legkorábbi gerincesek , amelyek elsajátították a repülés evolúciós képességét [5] .
A korai formáknak hosszú, fogas állkapcsa és hosszú farka volt; a későbbi formák jelentősen lecsökkent farokkal vagy teljes hiányukkal tűntek ki, és sok fog hiányzott . Számos pteroszauruszfaj testét szőrszerű struktúrák, úgynevezett piknoszálak borították . A pteroszauruszok méretek széles skáláját ölelték fel, a legkisebb anurognathidáktól a minden idők legnagyobb ismert repülő lényeiig, mint például a Quetzalcoatl és a Hatzegopteryx [6] [7] [8] .
A pteroszauruszokat a népszerű média és a nagyközönség gyakran "repülő dinoszauruszoknak " nevezik, de ez tudományosan téves. A "dinoszaurusz" kifejezés csak azokra a hüllőkre korlátozódik, amelyek a Saurischia és Ornithischia csoport ( a madarakat is magában foglaló Dinosauria klád ) utolsó közös ősétől származnak , és a jelenlegi tudományos konszenzus az, hogy ebbe a csoportba nem tartoznak bele a pteroszauruszok, valamint különféle a kihalt tengeri hüllők csoportjai, mint például az ichtioszauruszok , a plesioszauruszok és a mosasaurusok [9] .
A dinoszauruszokhoz hasonlóan és más hüllőktől eltérően a pteroszauruszok is közelebbi rokonságban állnak a madarakkal, mint a krokodilokkal vagy bármely más élő hüllővel [10] . A pteroszauruszokat tévesen pterodaktiloknak is nevezik , különösen a fikciós szerzők és újságírók [11] . Technikailag a "pterodactyl" kifejezés csak a Pterodactylus [12] nemzetség tagjaira vonatkozik, és tágabb értelemben a Pterodactyloidea [13] alrend tagjaira .
A pteroszauruszok anatómiája nagyot fejlődött őseik óta, hogy alkalmazkodjanak a repüléshez. A pteroszauruszok csontjai üregesek voltak és levegővel telve, mint a madarak csontjai. Volt egy gerinccsontjuk , amelyhez a repülésben részt vevő izmok csatlakoztak, valamint egy jól fejlett agyuk, amely a repüléssel kapcsolatos funkciókért volt felelős [14] . Néhány későbbi pterosaurusban több mellkasi csigolya összeolvadt egy notarium néven ismert szerkezetté , amely extra merevséget adott a csontváznak és támasztott a lapockák számára [15] .
A pterosaurusok szárnyait bőrből és egyéb szövetekből álló membrán alkotta. A fő membránt a mellső végtag megnyúlt negyedik ujjához erősítették, és a test oldalain a bokáig feszítették [16] .
Történelmileg a membránokat egyszerű bőrszerű szerkezeteknek tartották; tanulmányok kimutatták, hogy dinamikus struktúrák meglehetősen összetett halmazát alkották, amelyek az aktív repüléshez igazodtak. A külső szárnyakat (az ujj hegyétől a könyökig) szorosan elhelyezkedő szálakkal erősítették meg, úgynevezett aktinofibrillákkal [17] . Az aktinofibrillák három különböző rétegből álltak, amelyek keresztben metszik egymást. Az aktinofibrillumok pontos funkciója nem ismert, ahogy az sem, hogy milyen anyagból állították össze őket. Összetételüktől függően ( keratin , izomrostok, rugalmas szerkezetek) lehetnek tömítő vagy erősítő szerek a szárny külső részén [18] . A membránok vékony izomréteget, rostos szövetet és összetett keringési rendszert is tartalmaztak [19] .
A nagyobb fajok szárnycsontjaiban lévő üregek, valamint legalább egy példányban megmaradt lágyszövetek vizsgálata kimutatta, hogy egyes pteroszauruszok légzőszervüket (lásd lentebb) a szárnymembránba terjesztették ki [20] .
A pteroszauruszok szárnymembránja három részből állt. A fő rész a plagiopathagium vagy szárnyhártya volt, amely az elülső és a hátsó végtagok közé húzódott. A plagiopathagiumot a mellső végtag egyetlen, erősen megnyúlt ujja támasztotta alá, amelyet általában a szárny negyedik ujjaként szoktak emlegetni. Ezzel szemben az első három ujj kicsi volt és karmokkal felszerelt. A szárny második része a propatagium , vagyis a vállhártya [21] volt . Ez volt a szárny eleje, amely a csuklótól a vállig terjedt , és alkotta a bevezető élt [5] . Lehetséges, hogy ez a membrán magában foglalta a kéz első három ujját, amint azt egyes példányok bizonyítják [19] . Végül a harmadik rész az uropatagium , vagyis a pterosauruszok lábai közé feszített félhold alakú interfemorális membrán volt [21] [5] . A Rhamphorhynchusnak a hátsó végtagok ujjai között heveder volt [21] .
A pteroszauruszokra jellemző csont, az úgynevezett pteroid, a csuklóhoz csatlakozott, és segített megtámasztani a csukló és a váll közötti elülső membránt (propatagiumot). A pterosaurus mellső végtag három szabad lábujja közötti membránra vonatkozó bizonyítékok arra utalnak, hogy ez az elülső membrán fontosabb lehetett, mint az illusztrátorok által hagyományosan ábrázolt pteroid-váll kapcsolat [19] . Maga a pteroid csont helyzete ellentmondásos. Egyes tudósok, különösen Matthew Wilkinson, azzal érveltek, hogy a pteroid előre mutat, és kitágítja az elülső membránt [5] . Chris Bennett ellenezte 2007-es cikkében, ahol kimutatta, hogy a pteroid nem tud mozogni, ahogy korábban gondolták, és inkább a test felé irányul [22] . Peters (2009) azt javasolta, hogy a radius nyeregfejével artikulált pteroid ( proximális syncarpalis) és a preradialis metacarpalissal artikulált pteroid a központi rész felé mozdult el [23] . Ezt a fajta pteroid artikulációt azóta megerősítették a Changchengopterus pani és a Darwinopterus linglongtaensis egyedei, ahol mindkét faj proximális syncarpjával artikulálódó pteroidot mutat [24] [25] .
A paleontológusok vég nélkül vitatkoznak arról, hogy a fő szárnyhártyák (plagiopathagium) a hátsó végtagokhoz tapadtak-e, és ha igen, hol. A rhamphorhynchus sordes [26] , az anurognathid Jeholopterus [27] és a Santana-formációból származó pterodactyloid kövületei azt mutatják, hogy a membrán legalább néhány fajnál [28] a hátsó végtagokhoz tapadt . A modern denevérek és repülőmókusok azonban jelentős különbségeket mutatnak a szárnymembrán szerkezetében, és ezekhez a taxonokhoz hasonlóan lehetséges, hogy a pteroszauruszfajok különböző fajainak szárnyaik felépítése eltérő [29] .
Sok, ha nem az összes pteroszaurusznak úszóhártyás lába volt [30] .
A legtöbb pteroszaurusz - koponya vékony állkapcsokkal rendelkezik, hosszú, tűszerű fogakkal [31] . Egyes esetekben a keratincsőr maradványai megmaradnak, bár a fogakkal rendelkező formákban a csőr kicsi, az állkapcsok hegyére korlátozódik, és nem tartalmaz fogakat [32] . Egyes fejlett formák, mint például a pteranodontidák és az azhdarchidák fogatlanok voltak, és nagyobb madárszerű csőrrel rendelkeztek [31] .
A legtöbb archosaurustól eltérően a pterosauruszok pterodactyloid formáinak koponyájában az orr- és a szem előtti fenestra egyesült egy nagy nyílásba, amelyet naso-antorbitalis fenestra-nak neveznek . Ez a tulajdonság valószínűleg azért alakult ki, hogy a koponyát könnyebbé tegye a repüléshez [31] .
A pterosaurusok bizonyos típusait összetett címerek különböztették meg. Az első, és talán a legismertebb, néhány Pteranodon faj jellegzetes hátrafelé orientált taréja, bár más pteroszauruszok, például a tapeyaridák és a nyctosaurusok rendkívül nagy és fodros címereket viseltek, amelyek gyakran keratint és más lágy struktúrákat tartalmaznak [19] .
Az 1990-es évek óta az új felfedezések és a régebbi példányok alaposabb vizsgálata kimutatta, hogy a gerincek sokkal gyakoribbak a pteroszauruszok között, mint azt korábban gondolták, nagyrészt annak a ténynek köszönhetően, hogy megnyúltak, vagy teljes egészében keratinból álltak, amely nem olyan gyakran megkövült. csont [19] . Az olyan pterosaurusok esetében, mint a pterodactyl és a Pterorhynchus , csak ultraibolya sugárzás segítségével állapították meg a tarajok jelenlétét [32] [33] . A Pterorhynchus és az Austriadactyl (mindkettő tarajos Rhamphorhynchus) felfedezése megmutatta, hogy a címerek nem korlátozódnak a fejlettebb pterodactyloidokra, ahogy korábban gondolták [19] .
Legalább néhány pteroszaurusz fején és testén piknoszálnak nevezett szőrszerű szálak voltak , amelyek hasonlóak, de nem homológok az emlősszőrzethez . A hajszálvonalat a Scaphognathus crassirostris egy példányán 1831-ben Goldfuss [34] rögzítette , és jelenlétét a közelmúltbeli leletek is megerősítették. A pteroszaurusz-minták szövettani és ultraibolya vizsgálatának technológiája cáfolhatatlan bizonyítékot szolgáltatott arra, hogy a pteroszauruszoknak piknoszálaik voltak. A piknoszálak nem valódi szőrszálak voltak, mint az emlősöké, hanem egy speciális szerkezet, amely hasonló módon fejlődött ki. Bár egyes esetekben a szárnymembrán aktinofibrillumait (belső szerkezeti rostjait) összetévesztik piknoszálakkal vagy valódi szőrrel, néhány, például a Sordes pilosus (szőrös kártevő) és a Jeholopterus ninchengensis kövületei összetéveszthetetlen piknoszálnyomokat mutatnak a fejen. és test. Maguk a pteroszauruszok piknoszálai a konvergens evolúció tipikus példái [26] . Egyik talált példányban sem borította szőr a pteroszauruszok nagy állkapcsát [34] .
Egyes kutatók (Czerkas és Ji, 2002) azt sugallják, hogy a piknoszálak a prototollak előfutárai voltak, de a rendelkezésre álló szőrpéldányok nem hasonlítanak a maniraptor példányokban található "tollakra" [34] . A pteroszauruszok piknoszálai szerkezetileg hasonlóak voltak a theropodák prototollaihoz [18] . A piknoszálak hajlékonyak, néhány példányban 5–7 mm hosszú szálak voltak, és meglehetősen egyszerűek, a központi csatornán kívül nem voltak belső részletek [34] . A fosszilis emlősök körülihez hasonló rostok koncentrált, sűrű "szőnyegében" található pteroszaurusz bőre sok mezozoikum emlőséhez hasonló vastagságú rétegeket jelez [34] , legalábbis a pteroszaurusztestek piknorosttal borított felületén. A borítás vastagsága és a test fedett felületének területe a különböző fajoknál határozottan változott.
A piknoszálak jelenléte arra utal, hogy a pteroszauruszok melegvérűek voltak. A szőr hiánya a szárnyakon arra utal, hogy a piknoszálak nem töltöttek be aerodinamikai funkciót, hanem az evolúció folyamatában jelentek meg, hogy fenntartsák a pteroszauruszok hőszabályozását, ahogy az a melegvérű állatoknál megszokott [34] .
A pteroszauruszok "szőrzete" annyira határozottan különbözött az emlősök szőrétől és más bőrszövetétől, hogy külön nevet igényelt. A "pycnofibre" kifejezést, ami "sűrű szálat" jelent, először Alexander Kellner és munkatársai a Jeholopterus lágyszövet-lenyomatairól szóló cikkében vezették be 2009-ben [18] . Az amerikai aligátorembriók genetikai kódjának tanulmányozása során kiderült, hogy a piknoszálak, a krokodilcsontok és a madártollak homológ módon fejlődtek ki béta-keratin szerkezetük alapján [35] .
Általában úgy vélték, hogy a piknoszálak különböznek a madarak és a dinoszauruszok "igazi tollaitól". Egy 2018-as tanulmány azonban, amelyben a kínai Belső - Mongólia jura lelőhelyeiről származó két kicsi, jól megőrzött pteroszaurusz-kövületet vizsgáltak , kimutatta, hogy a pteroszauruszok testét különféle (nem csak fonalas) szerkezetű piknoszálak borították, és néhány ezek a szerkezetek olyan diagnosztikai jellemzőket mutatnak, mint például a fürtözött vénák nélküli filamentumok és a kétágú filamentumok, amelyekről eredetileg úgy gondolták, hogy egyedülállóak a madarakra és más maniraptor dinoszauruszokra. Ezen eredmények ismeretében lehetséges, hogy a tollak mélyebb evolúciós eredetűek az archosaurus ősöktől, bár az is lehetséges, hogy ezek a struktúrák egymástól függetlenül fejlődtek ki, és hasonlítanak a madártollakra a konvergens evolúció során . Mike Benton, a tanulmány vezető szerzője megerősítette az előző elméletet, és kijelentette: „Semmiféle anatómiai bizonyítékot nem találtunk arra nézve, hogy a négyféle piknoszál bármiben is különbözne a madár- és dinoszaurusztollaktól. Ezért, mivel ugyanazok, közös evolúciós eredetüknek kell lennie, ami körülbelül 250 millió évvel ezelőtt történt, jóval a madarak megjelenése előtt” [36] [37] .
Az első fosszíliát, amely egy pteroszauruszhoz tartozott, Cosimo Alessandro Collini olasz természettudós írta le 1784-ben . Félreértelmezte a példányt, mint egy tengeri lényhez tartozónak, amely hosszú mellső végtagjait evezőként használta [38] . Egyes természettudósok továbbra is ragaszkodtak ezen állatok vízi élőhelyének változatához egészen 1830-ig, amikor is Johann Georg Wagler német zoológus azt javasolta, hogy az állat szárnyait használja [39] . Valamivel korábban, 1801-ben Georges Cuvier felvetette azt az elképzelést, hogy a pteroszauruszok repülő lények [40] , és egy Németországban talált példány alapján Ptéro-Dactyle-nak nevezte el az új taxont [12] . A tudományos nevek szabványosítása miatt azonban a Pterodactylus lett ennek a nemzetségnek a hivatalos neve , bár a "pterodactyl" név tovább terjedt, és helytelenül alkalmazták a Pterosaurs rend minden tagjára [11] .
Jelenleg a pteroszauruszok repülési mechanikája nem teljesen ismert és nem modellezett [41] .
Katsumi Sato japán tudós számításokat végzett modern madarak felhasználásával, és arra a következtetésre jutott, hogy a pteroszauruszok nem maradhatnak a levegőben [41] . R. Templin Posture, Locomotion and Paleoecology of Pterosaurs című könyvében azt az elképzelést terjesztette elő, hogy a pteroszauruszok kizárólag a késő kréta időszak oxigénben gazdag , sűrű atmoszférája miatt képesek repülni [42] . Azonban mind Sato, mind a könyv szerzői a tengeri madarakhoz hasonló pteroszauruszokról szóló elavult adatokra alapozták elméleteiket, és a méretkorlátozás nem vonatkozik a víztestektől távol élő pteroszauruszokra: az azhdarchidákra és tapeyaridákra . Ezenkívül Darren Nash brit paleontológus arra a következtetésre jutott, hogy az óriás pteroszauruszoknál nincs szükség különbségekre a légkör összetételében [43] .
Egy másik nehezen érthető probléma az, hogy hogyan szálltak fel a pteroszauruszok. A korai feltételezések szerint a pteroszauruszok hidegvérű , sikló állatok voltak, amelyek a gyíkhoz hasonlóan kívülről kapják a hőt, ahelyett, hogy kalóriákat égetettek volna. Ebben az esetben nem volt világos, hogy a nem hatékony hidegvérű anyagcserével rendelkező nagyméretű óriás pteroszauruszok hogyan tudják kezelni felszállási stratégiájukat úgy, hogy csak a hátsó végtagjaikat használják fel a levegőbe jutáshoz. Későbbi vizsgálatok azt találták, hogy a pteroszauruszok melegvérű állatok, amelyek erős szárnyizmokkal rendelkeztek, és ezeket az izmokat használták a négykézláb mozgáshoz [44] . Mark Witton, a Portsmouth-i Egyetem és Mike Habib, a Johns Hopkins Egyetem munkatársa azt javasolta, hogy a pteroszauruszok az ugrással a levegőbe emelték testüket [45] . Az elülső végtagok hatalmas erőssége lehetővé tette számukra, hogy könnyen felszálljanak [44] . A levegőbe kerülve a pteroszauruszok akár 120 km/órás sebességet is elérhetnek, és több ezer kilométert repülhetnek [45] .
A pteroszauruszok mérete igen változatos volt: a szárnyfesztávolságot a legkisebb állatoknál 250 mm-től [6] a legnagyobbaknál 10-11 méterig [46] becsülik . Sok faj tipikus mérete körülbelül 1 méter vagy több volt [47] .
Egy 2009-es tanulmány kimutatta, hogy a pteroszauruszoknak volt egy légzsákrendszere, valamint egy gondosan ellenőrzött csontvázpumpa, amely a madarakhoz hasonló tüdőszellőztetést biztosított. A szubkután légzsákrendszer jelenléte legalább néhány pterodactyloidban tovább csökkentette az élő állat sűrűségét [20] .
A modern krokodilokhoz hasonlóan a pteroszauruszok is "májdugattyút" fejlesztettek ki, mert a vállövük túl merev volt a szegycsont mozgásához. A krokodiloknak az emlősökéhez hasonló izmos rekeszizom van. A különbség az, hogy a krokodilok rekeszizomjának izmait a szeméremcsont húzza ki , amely ezeknél az állatoknál mozgatható. Ez a máj kiürüléséhez vezet, ezáltal hely szabadul fel a tüdő tágulásához. Az ilyen típusú membránrendszert májdugattyúnak nevezik. A légúti hörgők mindegyik tüdőben több kettős kamrát alkotnak. Belégzéskor és kilégzéskor a levegő egy irányba mozog a légcsatornákon keresztül, ezáltal egyirányú légáramlás jön létre a tüdőn keresztül. Hasonló típusú légzést találtak madaraknál [48] és pteroszauruszoknál [49] .
A Rhamphorhynchus muensteri és Anhanguera santanae pteroszauruszok agyüregeinek röntgenvizsgálata hatalmas szilánkok jelenlétét mutatta ki ezekben az állatokban [14] . A pelyhek ( lat. flocculus ) a kisagy olyan területe , amely integrálja az ízületek, az izmok, a bőr és az egyensúlyi szervek jeleit [50] .
A pteroszaurusz egy darabja az állat agyának teljes tömegének 7,5%-át foglalta el, ami több, mint bármely más gerinces esetében. A madarak szokatlanul nagy kötegekkel rendelkeznek, mint más állatok, de még ezek is a teljes agytömeg 1-2%-át foglalják el [14] .
A tapasz olyan jeleket küld ki, amelyek a szemizmok kis, automatikus mozgását idézik elő, ami egyenletessé teszi a retinán lévő képet. Lehetséges, hogy a pteroszauruszoknak nagy szárnyméretük miatt volt ilyen hatalmas kötegük, ami azt jelenti, hogy hatalmas mennyiségű szenzoros információt kellett feldolgozniuk [14] . A madarak alacsony relatív kötegtömege a nagy agyuknak is köszönhető, bár korábban azt hitték, hogy a pteroszauruszok szerkezetileg egyszerűbb környezetben élnek, vagy kevésbé bonyolult viselkedést mutatnak a madarakhoz képest [51] , és a krokodilokon és más hüllőkön végzett legújabb vizsgálatok azt mutatják, hogy A szauropszidák összetett viselkedési mintákat mutatnak viszonylag kicsi aggyal [52] .
A pterosaurusok csípőízületének feje kissé felfelé, míg a combcsont feje mérsékelten befelé fordul, ami egyenes lábhelyzetet jelez. A pteroszauruszok képesek voltak repülés közben vízszintes helyzetbe nyújtani csípőjüket, ahogy a sikló gyíkok teszik. A tudományos közösségben vita folyik arról, hogy a pteroszauruszok kétlábúként vagy négylábúként viselkednek-e. Az 1980-as években Kevin Padian paleontológus azt javasolta, hogy a hosszabb hátsó végtagokkal rendelkező kisebb pteroszauruszok, mint például a Dimorphodon , képesek két lábon járni, sőt futni is, amellett, hogy úgy repülnek, mint az útifű kakukk [53] . Később elegendő számú pteroszaurusz-lábnyomot találtak, jellegzetes négyujjú hátsó lábnyomokkal és háromujjú mellső lábnyomokkal; ezek a négykézláb járó pteroszauruszok összetéveszthetetlen lábnyomai [54] [55] .
A megkövesedett lábnyomok azt mutatják, hogy a pteroszauruszok lábai teljes egészében a földön álltak, hasonlóan sok emlőséhez, például az emberhez vagy a medvéhez. Az azhdarchidák és számos azonosítatlan faj nyomai azt mutatják, hogy a pteroszauruszok függőleges helyzetben mozogtak négy végtagján, amelyeket szinte függőlegesen tartottak a test alatt. Az ilyen energiatakarékos álláspontot szinte minden modern madár és emlős alkalmazza, ellentétben a modern hüllők oldalára nyúló lábakkal [30] [44] . Valójában a felálló végtagok mindenütt megtalálhatók a pteroszauruszoknál [56] .
Bár a pteroszauruszokat hagyományosan ügyetlennek ábrázolják a földön, egyes pteroszauruszok (különösen a pterodactyloidok) anatómiája azt mutatja, hogy kiváló sétálók és futók voltak [57] . A korai pteroszauruszokról sokáig azt hitték, hogy meglehetősen terjedelmesek a nagy croropatagium miatt, de a talajon meglehetősen hatékonyak voltak [56] .
Az azhdarchidák és ornithocheiridák mellső végtagjai szokatlanul hosszúak voltak a többi pteroszauruszhoz képest, az azhdarchidáknál pedig a szárnycsontok és a kézközépcsontok különösen hosszúak voltak. Ezenkívül az azhdarchidák mellső végtagjai általában arányosak voltak, mint a gyorsan mozgó patás emlősöknél. Másrészt a hátsó végtagjaikat nem a sebességre építették, hanem a legtöbb pteroszauruszhoz képest hosszúak voltak, és lehetővé tették számukra, hogy széles lépéseket tegyenek. Bár az azhdarchidák minden valószínűség szerint nem tudtak futni, mozgékony és energiatakarékos állatok voltak [30] .
A pteroszauruszok relatív végtagmérete (a modern állatokhoz, például madarakhoz képest) szárazföldi élőhelyet jelezhet. Az azhdarchidáknak viszonylag kicsi lábaik voltak a testmérethez és a lábhosszhoz képest. A lábfej hossza mindössze 25-30%-a volt az alsó végtag hosszának. Ez arra utal, hogy az azhdarchidák jobban alkalmazkodtak a száraz, viszonylag kemény talajon való járáshoz. A Pteranodon lábfeje valamivel nagyobb volt (a lábszár hossza 47%), míg a vízszűrő ctenochasmatidák nagyon nagy lábfejűek ( Pterodaustroban a sípcsont hosszának 84%-a ), amelyek alkalmasak voltak viszkózus iszapos talajon való sétáláshoz, mint a modern . gázlómadarak [30 ] .
Bár az elülső végtagokat használták a felszálláshoz, a bazális pteroszauruszok hátsó végtagjai jól alkalmazkodtak az ugráshoz, ami arra utal, hogy lehetséges rokonságuk lehet olyan archosaurusokkal, mint például a Scleromochl [56] .
Hagyományosan minden pterosaurust halevőnek tekintettek, akik a víz felszínéről ragadják ki a zsákmányt. A valóságban azonban a legtöbb pterosaurus ma már szárazföldi ragadozónak vagy rovarevőnek számít. Azon kevés csoportok egyike, amelyeket soha nem gondoltak halevőnek, az anurognathidák voltak . Ehelyett éjszakai, légi rovarevőknek tartották őket. Rendkívül rugalmas szárnyujj ízületekkel, széles háromszög alakú szárnyakkal, nagy szemekkel és rövid farokkal ezek a pteroszauruszok hasonlítottak néhány mai rovarevő denevérhez, és viszonylag alacsony sebesség mellett is nagy manőverezőképességre voltak képesek [58] .
A Dimorphodont a múltban a lunda megfelelőjeként mutatták be , azonban az állkapocs szerkezete és járása, valamint a rossz repülési szokások azt jelzik, hogy a Dimorphodon szárazföldi és fás állat volt. Úgy tűnik, hogy kisemlősöket és gyíkokat zsákmányoltak, és nagy rovarokat is ettek [34] .
A Campylognathoides -t leggyakrabban szárazföldi ragadozónak tekintik, amely kis gerinceseket zsákmányol, köszönhetően robusztus fogazatának, amely képes halálos harapást okozni a kistetrapodáknak [59] . Egy másik nézőpont a mindenevő természetéről beszél, az egyik étrend túlsúlyának hiányáról a másikkal szemben. A nagyon erősfelkarcsontéssólyomhozhasonlószárnymorfológiaazt jelzi, hogy repülés közben képes ragadni a zsákmányt [34] .
Az Eudimorphodontid családba tartozó pterosaurusok [60] két fő kategóriába sorolhatók: a Campylognathoideshez hasonló hosszú, robusztus szárnyakkal és a hosszú, keskeny szárnyakkal rendelkezőkre. A család tagjai, köztük a Carniadactylus és az Eudimorphodon , gyors, mozgékony repülők voltak. A Carniadactylus kis mérete miatt szinte biztosan rovarevő volt; Az Eudimorphodont egy hal maradványaival találták meg a gyomrában. A vékony szárnyú pteroszauruszok, mint például az Austriadactylus és a Caviramus valószínűleg szárazföldi fás állatok voltak. A Caviramusnak nagyon erős harapása volt, ami a szilárd táplálékhoz való alkalmazkodásra utal. Minden eudimorfodontidának jól fejlett őrlőfogai voltak, és képesek voltak rágni az ételt. Az Austriadactilban és az Eudymorphodonban egy őrlőfogpár megnagyobbodott szemfogakká fejlődött [34] .
A Rhamphorhynchus nagyjából két kategóriába sorolható. Az elsők közé tartoztak a hosszú orrú pteroszauruszok, hosszú, keskeny szárnyakkal, tűszerű fogakkal és vékony, hosszú állkapcsokkal, amelyeket magához a Rhamphorhynchushoz és a Dorygnatushoz hasonló fajok képviseltek . Ezek a taxonok halevők voltak. A második csoportba az „erős állkapcsú” pteroszauruszok tartoztak, amelyeket olyan taxonok képviselnek, mint a Sericipterus , a Scaphognathus és a Harpactognathus , amelyek erősebb állkapcsokkal és fogakkal, valamint rövidebb és szélesebb szárnyakkal rendelkeztek. Vagy föld-levegő ragadozók [61] vagy varjúszerű dögevők [34] voltak .
A Wukongopteridae család tagjait , például a Darwinopterust először légi ragadozóként azonosították. Mivel azonban hiányzik belőlük a Campylognathoides vagy Rhamphorhynchus erős állkapcsa és erőteljes repülési izma, ma már fás vagy félig szárazföldi rovarevőknek tekintik őket [34] . Különösen a Darwinopterus robustidens volt bogárevő [62] .
A pterodactylek között óriási a választék az étrendben. A Pteranodontia csoport sok halevő családot tartalmazott, például ornithocheiridákat , boreopteridákat , pteranodontidákat és nyctosauridákat . Az ökológiai fülkékre való felosztás nyilvánvalóan megvolt: az ornithocheiridák, majd a nyctosauridák légi lakók voltak, akik a vízbe merültek zsákmányukért, mint a modern fregattok , míg a boreopteridák édesvíz közelében vadásztak, mint a kormoránok , a pteranodontidák pedig tengeri búvárok, mint a búbok . E csoport közül a legnagyobb kivételt az Istiodactylidae alkotják , amelyek valószínűleg elsősorban dögevők voltak [34] .
Ezzel szemben az azhdarchoidok többnyire szárazföldi pteroszauruszokat tartalmaztak. Ez alól kivételt képeznek a tapeyaridák , mivel úgy gondolják, hogy fán élő mindenevők, amelyek gyümölcsöt, esetleg kis rovarokat és gerinceseket ettek [34] [63] .
A dzungaripteridákat hagyományosan puhatestű-evőknek tartották, akik erőteljes állkapcsukat a puhatestű- és rákhéjak összezúzására használták [ 64 ] . Bár ez a nézet továbbra is domináns a jungaripteridák paleobiológiájának tanulmányozásában, egyes tudósok azt sugallták, hogy ennek a családnak a tagjai mindenevők voltak, akiknek étrendjük sokféle szilárd táplálékot tartalmazott, mivel a jungaripteridák jobban alkalmazkodnak a szárazföldi mozgáshoz, mint a mocsarakhoz, és maradványaik belső lerakódásokban található [34] .
A Thalassodromidae szárazföldi ragadozók voltak. Ironikus módon magát a thalassodromeust egy olyan táplálkozási módszerről nevezték el, amelyre (és bármely ismert pterosaurusra) fizikailag képtelen volt: repülés közben lerántotta a halakat a víz felszínéről. Ehelyett egy közönséges ragadozó volt, amely viszonylag nagy zsákmányt evett, beleértve azokat is, amelyeket nem tudott azonnal lenyelni. Ezt a változatot támasztja alá pofák szerkezete, amely a fororakos állkapcsára emlékeztet [34] .
Az azhdarchidákat manapság szarvascsőrűekre vagy egyes gólyákra emlékeztető szárazföldi ragadozóknak tekintik , akik minden zsákmányt megesznek , amit egészben le tudnak nyelni [65] . Azonban itt is akadtak kivételek: Hatzegopteryx , amely robusztus, nagy ragadozó volt, és viszonylag nagy zsákmányt tudott zsákmányolni, beleértve a közepes méretű dinoszauruszokat [66] , valamint az Alanqa , amely puhatestűekre szakosodott [67] .
A Lonchodectidae hasonló arányú volt, mint az azhdarchidák, ezért szárazföldi ragadozóknak is tekintik őket [68] . Ugyanakkor rendkívül szokatlan fogazat jellemzi őket, és a Prejanopterus lehetséges képviselőjének furcsán ívelt felső állkapcsa volt, ami valamilyen speciális életmódra utalhat [34] .
A pteroszauruszokat a theropodák megették . Egyik tanulmányában Eric Buffeteau francia paleontológus egy kora kréta kori kövületet vizsgál, amely egy pterosaurus három nyakcsigolyájából áll, és az egyikbe beletapadt egy törött spinosaurida fog , valószínűleg irritáló . Ismeretes, hogy a csigolyák nem haladtak át a ragadozó emésztőrendszerén, mivel megtartották az ízületeket [69] .
Nagyon keveset tudunk a pteroszauruszok szaporodásáról, és ezeknek az állatoknak a tojásai nagyon ritkák. Az első ismert pteroszaurusz tojást a kínai Liaoning tartományban található kőbányában fedezték fel, ugyanazon a helyen, ahol a tollas dinoszauruszokat is megtalálták . A tojást összetörték, repedés jelei nélkül, így a pterosauruszok tojásainak bőrszerű héja volt, mint a modern gyíkok [70] . Ezt támasztja alá egy másik, a Darwinopterus nemzetségbe tartozó , 2011-ben leírt pterosaurustojás leírása, amely szintén bőrszerű héjú volt, és a mai hüllőkhöz hasonlóan, de a madarakkal ellentétben meglehetősen kicsi volt az anya méretéhez képest [71]. .
2014-ben a Hamipterus tianshanensis fajhoz tartozó öt zúzatlan tojást találtak egy alsó-kréta kori lelőhelyen Kína északnyugati részén . A héj pásztázó elektronmikroszkóppal történő vizsgálata vékony, meszes tojáshéjréteg jelenlétét mutatta ki, alatta membránnal [72] . Összehasonlítva a megkövesedett Hamipterus tianshanensis embriók szerkezetét a madarak és krokodilok születés előtti növekedésére vonatkozó adatokkal, a tudósok megállapították, hogy az embriók még nagyon korai fejlődési stádiumban voltak, messze a kikeléstől, és mire megszülettek, már a repüléshez megfelelő méretű szárnyak, bár ez nem zárja ki a pteroszauruszok szülői gondoskodásának lehetőségét [73] .
A pterosaurusok tojáshéjának szerkezetéről és kémiai összetételéről szóló, 2007-ben közzétett tanulmány azt sugallta, hogy a pteroszauruszok valószínűleg eltemették tojásaikat, ahogyan a modern krokodilok és teknősök teszik. A tojástemetés előnyösebb volt a pteroszauruszok korai evolúciója szempontjából, mivel gyorsabb alkalmazkodást tesz lehetővé a fogyáshoz, azonban ez a tenyésztési módszer nagymértékben korlátozná a pteroszauruszok életkörülményeinek változatosságát, amelyet hátrányosan érinthet a madárverseny [74] .
A Darwinopterus minta azt mutatja, hogy legalább néhány pterosaurusnak volt egy pár funkcionális petefészke , ellentétben a madarak páratlan petefészkével [75] .
A túlélő embriók szárnymembránja jól fejlett volt, ami azt jelzi, hogy a fiókák közvetlenül a kikelés után képesek repülni [76] . Néhány naptól egy hétig terjedő korú pteroszauruszokat találtak, amelyek a pteroszauruszok több családját képviselik, például pterodactyloids, ctenochasmatids , ramphorhynchus , azhdarchids [31] . Valamennyi példány megőrizte a korához képest viszonylag magas fokú keményedést (csontosodást) mutató csontokat, valamint a kifejlettekhez hasonló szárnyarányokat. Valójában sok pterosaurus fiókát felnőttnek tekintettek a múltban, és külön fajokba helyezték őket. Ezenkívül a csibék általában ugyanazon a lelőhelyen találhatók, mint az azonos fajhoz tartozó kifejlett egyedek és fiatal egyedek, például a németországi solnhofeni mészkövekben található pterodactyl és rhamphorhynchus csibék, valamint Brazíliából a Pterodaustro csibék. Mindegyiket tengeri mélyvízben találták [77] .
Nem ismert, hogy a pteroszauruszok gondoskodtak-e fiókáikról, de a fiókák repülési képessége a kikelés után, valamint számos, a kifejlett fészkektől távol talált fióka miatt a legtöbb kutató, köztük Christopher Bennett és David Unwin, egyetértett abban, hogy a fiókák a kikeléstől függtek. a szülők egy nagyon rövid gyors növekedési időszakra, ami lehetővé tenné, hogy a szárnyak elég hosszúra nőjenek ahhoz, hogy a fiókák repülhessenek. Úgy tűnik, a fiatal pteroszauruszok néhány nappal a kikelés után hagyták el a fészket, majd magukra hagyták őket [31] [78] . Létezik egy alternatív változat, amely szerint a fiókák felhasználhatják a tárolt sárgáját, hogy ne függjenek szüleiktől [77] .
Darren Naish, Mark Whitton és Elizabeth Martin-Silverstone paleontológusok 2021-es tanulmánya próbára tette a pteroszauruszcsibék ismert repülési mintáit. A munka ezeknek a modelleknek a tesztelésére összpontosított a nagyon fiatal pteroszauruszok repülési képességének számszerűsítésével a szárnycsont erősségének, szárnyterhelésének, szárnyfesztávolságának és oldalarányainak elemzésével, elsősorban az embrionális és az újonnan kikelt Pterodaustro guinazui és Sinopterus dongi adatok felhasználásával . A tudósok arra a következtetésre jutottak, hogy a fiatal pteroszauruszok felkarcsontjai hasonló hajlítószilárdságúak, mint a felnőtteké, és képesek voltak fenntartani a fel- és repülést, valamint hogy a fiatal pteroszauruszok szárnyainak mérete és aránya összhangban van az erőrepüléssel. Ezenkívül a kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy a fiatalok kiváló vitorlázók voltak, bár nem a vitorlázásra specializálódtak. A nagyon fiatal egyedek szárnyalakja jelentősen eltér a nagyobb állatokétól, ami azt jelenti, hogy érésük során a különböző fajok sebességében, manőverezhetőségében, felszállási szögében stb. Úgy tűnik, hogy a fiatal egyedek alkalmazkodtak a bozótos repüléshez, ellentétben a nagyobb, idősebb egyedekkel, akiknek nyílt terekre volt szükségük. Ezekre a megállapításokra alapozva a paleontológusok azt sugallták, hogy a pteroszauruszok különböző fajai különböző fülkéket foglaltak el az ontogenezis során [79] .
A pteroszauruszok növekedési üteme a kikelés után eltérő volt a különböző csoportokban. A primitívebb hosszúfarkú Rhamphorhynchusban az átlagos növekedési ütem az első életévben 130% és 173% között mozgott, ami valamivel gyorsabb, mint az aligátorok növekedési üteme . E fajok növekedése a pubertás beállta után lelassult; több mint három évbe telne, amíg a Rhamphorhynchus eléri maximális méretét [78] . Ezzel szemben a fejlettebb pterodactylek, mint például a Pteranodon , első életévükben felnőtt méretűre nőttek. Ezenkívül a pterodaktilok determinisztikus növekedést mutattak, azaz növekedésük leállt, amikor elérte maximális méretét [77] .
A pteroszauruszok napi aktivitási formáinak meghatározásához a pteroszauruszok és a modern madarak és hüllők szklerotikus gyűrűit hasonlítottuk össze. A Pterosaur nemzetségeket, mint például a Pterodactylus , Scaphognathus és Tupuxuara nappali, a Ctenochasma, Pterodaustro és Rhamphorhynchus éjszakaiként azonosították, a Tapejara pedig úgy tűnik, hogy kathemerális pterosaurus volt ( a napszakoktól függetlenül aktív ) . Ennek eredményeként a halevő Ctenochasma és Rhamphorhynchus a modern éjszakai tengeri madarakhoz hasonló viselkedést mutatott, a szűrőn táplálkozó Pterodaustro pedig az éjszaka táplálkozó Anseriformes analógja volt. A Ctenochasma, Rhamphorhynchus, Scaphognathus és Pterodactylus szolnhofeni pterosauruszok aktivitási mintáiban mutatkozó eltérések is jelezhetik az ökológiai fülkék e taxonok közötti megoszlását [80] .
Mivel a pteroszauruszok anatómiája maximálisan alkalmazkodott a repüléshez, és nem találtak közvetlen átmeneti formákat, a pteroszauruszok származása nem teljesen ismert. Számos hipotézist terjesztettek elő, többek között a pterosauruszok eredetét az Avemetatarsalia kládba tartozó Scleromochles - ből , vagy a bazális Archosauriformesből , mint például az Euparkeria , vagy a protorosaurusokból [31] .
Két, Chris Bennett által 1996-ban és David Peters által 2000-ben végzett tanulmány megállapította, hogy a pteroszauruszok közeli rokonságban állnak a protorosauruszokkal. Peters a DGS nevű technikát használta, amely magában foglalja a hasonlóságok digitális nyomon követését a pteroszaurusz-fosszíliák fényképein [81] . Bennett visszaállította a Pterosaurust a protorosauruszok közeli rokonaként, miután elemzéséből eltávolította a hátsó végtag jellemzőit, hogy tesztelje azt az elképzelést, hogy a sorrend a pteroszauruszok és a dinoszauruszok közötti konvergens evolúció eredménye. Dave Hone és Michael Benton későbbi 2007-es elemzése azonban nem tudta megismételni ezt az eredményt. Hone és Benton azt találta, hogy a pteroszauruszok szoros rokonságban állnak a dinoszauruszokkal, még akkor is, ha nem vették figyelembe a hátsó végtag jellemzőit. Bírálták David Peters korábbi kutatásait is, kérdéseket vetve fel azzal kapcsolatban, hogy a mögöttes adatokhoz, azaz a pteroszaurusz-kövületekhez való hozzáférés nélkül levont következtetések ugyanolyan súllyal bírnak-e, mint a kizárólag első kézből származó értelmezésen alapuló következtetések [82] . Hone és Benton arra a következtetésre jutott, hogy bár primitívebb pterosauromorfokra van szükség az összefüggések pontos feltárásához, a pteroszauruszokat a meglévő bizonyítékok alapján a legvalószínűbb, hogy archosaurusoknak , pontosabban ornithodíroknak tekintik. Hawn és Benton elemzésében a pteroszauruszok vagy a Scleromochle testvércsoportját alkotják, vagy pedig a Lagosuchus és az Ornithodir-fán találhatók [82] . Sterling Nesbit egy 2011-es elemzésében erős kapcsolatokat talált a Scleromochlból és a pterosaurusokból álló kládban [83] .
A bazális pterosaurusok hátsó végtagjainak morfológiájáról készült újabb tanulmányok alátámasztják a Scleromochle-val való kapcsolatot. Mint ennek az arkosaurusznak, a pteroszauruszok alapvonalának is plantigrád hátsó végtagjai voltak, amelyek az ugráshoz való alkalmazkodást mutatják [56] .
A hagyományos taxonómiában a Pterosauria kládot csomóponti taxonként határozzák meg, amely számos jól tanulmányozott taxonhoz kötődik, valamint a ma primitívnek tartott taxonokhoz. Egy 2003-as tanulmány a pterosaurusokat "az anurognathidák , preondaktilusok és quetzalcoatlok , valamint összes leszármazottjaik legújabb őseként" azonosította [84] . Ez a meghatározás azonban elkerülhetetlenül figyelmen kívül hagy néhány rokon, primitívebb taxont. Ennek a hibának a kijavítására egy új definíciót javasoltak, amely nem egy konkrét fajhoz kötné a nevet, hanem egy anatómiai jellemzőhöz - egy megnagyobbodott negyedik ujjhoz, amely a szárny membránját támasztotta alá [85] . Egy kiterjesztettebb kládot, a Pterosauromorpha-t úgy definiálták, mint "minden ornitodiort , amely közelebbi rokonságban áll a pteroszauruszokkal, mint a dinoszauruszokkal" [86] .
Történelmileg a pteroszauruszok bonyolult és zavaros osztályozása alakult ki, mivel nagyon sok hiányosság van a fosszilis feljegyzésekben. A 21. századtól kezdve új felfedezések pótolják ezeket a hiányosságokat, és világosabb képet mutatnak a pteroszauruszok evolúciójáról. Hagyományosan a pterosaurusokat Rhamphorhynchusokra, a hosszúfarkú pteroszauruszok egy primitív csoportjára osztották fel, és Pterodactylekre, a fejlettebb rövidfarkú hüllőkre [31] . Egyes kutatók azonban hajlamosak eltérni ettől a hagyományos taxonómiától, mivel a Rhamphorhynchus parafiletikus csoport, vagyis a pterodactylek közvetlenül belőlük fejlődtek ki, nem pedig közös ősből [34] [87] .
A pteroszaurusz-csoportok közötti pontos kapcsolatokat nem sikerült teljesen tisztázni. A pteroszauruszokkal kapcsolatos filogenetikai vizsgálatok sokféle adatot tartalmaztak, és erősen ellentmondásosak voltak. A frissített adatokat használó új tudományos közlemények azonban egyértelműbbé teszik a pteroszauruszok taxonómiáját. Az alábbi kladogram Brian Andres és Timothy S. Myers 2013-as filogenetikai elemzését követi [88] .
Pterosauria |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pterodactyloidea |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Valamikor úgy gondolták, hogy a korai madárfajok versenye a pteroszauruszok kihalásához vezethetett. A kréta időszak végére már csak a nagy pterosaurusfajok maradtak fenn. A kisebb fajok kihaltak, ökológiai fülkéiket madarak töltötték be [89] . Úgy tűnik azonban, hogy a pteroszauruszok hanyatlása (ha van ilyen) nem függött össze a madárdiverzitás növekedésével, mivel a két csoport közötti ökológiai átfedés minimálisnak tűnik [90] . A kréta -paleogén kihalási esemény , amely a kréta időszak végén következett be, úgy tűnik, nemcsak a dinoszauruszokat, hanem a pteroszauruszokat is pusztító hatással volt.
2010 elején számos új, a campaniai - maastrichi pteroszauruszfaj maradványait fedezték fel , mint például a Piksi és az " ornithocheirus " ornithocheiridákat , a valószínű pteranodontidákat és nyctosauridákat , számos tapeyaridát , valamint a Navjodachdadarchidák [8-ban] nem-azhdadarchidák rokonságát. [91] . Kisebb azhdarchidák is éltek a campaniai korszakban . Mindez arra utal, hogy a késő kréta pteroszaurusz-faunája sokkal változatosabb volt, mint azt korábban gondolták, és ugyanolyan változatos maradhatott, mint a kora kréta korában. Igaz, a legfrissebb, 2016-os kutatás azt jelzi, hogy a Piksi a theropodákhoz tartozik , és nem a pteroszauruszokhoz, de ez nem változtat az összképen [92] .
Úgy tűnik, hogy a kis pteroszauruszok jelen voltak a magyarországi Chebanya Formációban , ami a késő kréta korszakban is a pteroszauruszok nagy diverzitását jelzi [93] . Egy kicsi, macska méretű pteroszaurusz nemrégiben történt felfedezése azt jelzi, hogy ekkora pteroszauruszokat egyszerűen csak ritkán őriztek meg a fosszilis leletekben, amihez hozzájárul az a tény, hogy erős az előítélet az ellen, hogy a kis szárazföldi állatokat külön taxonként kezeljék, nem pedig fiatal állatokként. , és fajdiverzitásuk sokkal szélesebb volt, mint azt korábban gondolták [92] .
Legalább néhány nem pterodaktiloid pteroszaurusz fennmaradt a késő kréta korban, így Lázár-effektust feltételezve a késő kréta pteroszaurusz-faunára [94] .
A pteroszauruszok éppúgy a populáris kultúra alapelemei, mint unokatestvéreik, a dinoszauruszok, bár nem szerepelnek olyan gyakran a filmekben és az irodalomban. Ezen túlmenően, bár a dinoszauruszok ábrázolása a népszerű médiában gyökeresen megváltozott a paleontológia fejlődésének hatására, a pteroszaurusz fogalma nem változott jelentősen a 20. század közepe óta [95] .
Nem ritka, hogy a populáris kultúra a " pterodactyl " kifejezést használja a repülő hüllők leírására, bár az ábrázolt lények vagy Rhamphorhynchus vagy Pteranodon , vagy ezeknek a taxonoknak egy kitalált hibridje [95] . Sok gyermekjáték hosszú címerrel, fogas csőrrel és hosszú farokkal rendelkező „pterodactyl”-et tartalmaz, és a filmek is tartalmaznak – a természetben soha nem látott kombinációt. A pterosauruszok egyetlen nemzetségének volt hosszú címere és fogai, a Ludodactylus , amelynek neve "játékujj"-ot jelent, és a nevét régi, pontatlan játékokról kapta [96] .
A pteroszauruszok képét először Arthur Conan Doyle Az elveszett világ című regényében használták fel a szépirodalomban , valamint annak 1925 -ös filmadaptációjában. Számos filmben és televíziós műsorban használták őket, köztük az 1933-as King Kong című filmben és az 1966 -os One Million Years B.C. -ben. A legújabb filmben Ray Harryhausen animátornak denevérujjakat kellett hozzáadnia modelljeihez, hogy ne essen le a szárnyhártyák. Ez a hiba már jóval a film elkészítése előtt jelen volt a moziban. A Pterosaurusok, kivéve az 1977-es japán filmet , a Dinoszaurusz legendája című filmet, amely a Rhamphorhynchus vonásokat kombináló repülő pangolint tartalmazott, és nagyobb volt, mint a Pteranodon, csak 2001-ig, amikor a Jurassic Park III -ban jelentek meg . David Hawn paleontológus azonban megjegyezte, hogy annak ellenére, hogy 40 éve nem volt moziban, a pteroszaurusz képét a legújabb kutatások szerint nem frissítették. Az 1960-as évektől fennmaradt hibák között szerepelt a fogatlan fajoknál a fogak jelenléte, a fészkelő viselkedés és a bőrszerű szárnyak a feszes izomszövet membránja helyett [95] .
A legtöbb médiamegjelenésben a pteroszauruszokat ichtiofágként ábrázolják, bár valójában csak néhány csoport táplálkozott halakkal. Légi ragadozóként is ábrázolják őket, akik szívós mancsokkal képesek megragadni, és a levegőbe emelni egy felnőttet. A felfedezett fajok egyikének sem volt erős hátsó végtagja, az összes ismert pteroszaurusznak lapos, ültetvényes lábfeje volt, egymással szemben álló lábujjak nélkül, gyakran gyengén izmosodott, és a Pteranodon esetében aránytalanul kicsi [97] .