Поиск
x
Журнал №190, июль 2019
Журнал №70, июнь–август 2019
Это новый сайт National Geographic Россия. Пока мы работаем в режиме бета-тестирования.
Если у вас возникли сложности при работе с сайтом, напишите нам: new-ng@yasno.media
Наука

Птерозавры: крылатые из Арарипе

Текст: Эберт Бруну Кампош. Рисунки: Сергей Красовский
30 августа 2013
/upload/iblock/5d2/5d201ec6aaa37486c54445cef2992625.jpg
Последние находки птерозавров в районе плато Арарипе в Бразилии помогают ученым раскрыть секреты летающих ящеров. 66 миллионов лет назад птерозавры вымерли, но и сегодня они остаются самыми загадочными и несуразными существами, когда-либо жившими на Земле.
Фото: Влад Константинов
/upload/iblock/0c7/0c79605cbf62d0511e0e8bb4fb84b33f.jpg
Прекрасно сохранившийся череп неизвестного ранее вида птерозавра был найден в прошлом году в формации Сантана плато Арарипе на северо-востоке Бразилии. На фото хорошо видны обширные носовые пазухи, которые были характерной чертой многих летающих ящеров.
Фото: Фото из архива Эберта Бруну Кампоша
/upload/iblock/5d1/5d19692bd3222d3c8e175d41f55fdc71.jpg
Художник изобразил, как птерозавр Tupuxuara deliradamus из семейства тапежарид, которое отличалось крупными черепными гребнями, кормит своего детеныша. Многие палеонтологи сегодня считают, что птерозавры не были инертными рептилиями, а вели активный образ жизни, как птицы и другие теплокровные животные.
Фото: Сергей Красовский
/upload/iblock/d38/d38211555d8dc1d29609e42602c15d53.jpg
Пара истощенных птерозавров Tapejara wellnhoferi прячется в пещере от дождя. Пока точно неизвестно, чем питались беззубые тапежары: возможно, они ловили рыбу, но, скорее всего, были вегетарианцами.
Фото: Сергей Красовский
/upload/iblock/6d4/6d40ead1bc12973f5f8de6a4d555e2c6.jpg
Этот еще не названный вид тапежаридных птерозавров был найден в формации Сантана плато Арарипе любителями. Вероятно, огромный яркий гребень носили только самцы – завидное украшение для брачных игр.
Фото: Сергей Красовский
/upload/iblock/fc1/fc13e07b7b6e3d269565c7c7ae80ae8a.jpg
Мелкие падальщики, целурозавры, заметили свежий труп птерозавра Thalassodromeus sethi. Художник Сергей Красовский изобразил талассодромеуса лежащим на морском берегу – в мезозойскую эру территория современной Бразилии была покрыта мелкими морями с небольшими островками суши и крупными рифами.
Фото: Сергей Красовский
Птерозавры вымерли 66 миллионов лет назад, но и сегодня они остаются самыми загадочными существами, когда-либо жившими на Земле.

Влад Константинов – палеохудожник, он создает трехмерные модели вымерших животных. В этом году Влад с особым волнением ожидал своей презентации на ежегодном слете специалистов по птерозаврам в Рио-де-Жанейро – Международной конференции «Рио-Птеро». Вместе с двумя бразильскими палеонтологами Константинов представил 3D-модель ранее неизвестного вида птерозавра. Для палеохудожника создание первой в мире реконструкции нового для науки существа – своего рода привилегия. Скелет абакара, или Abaquar romualdoensis, – так был назван крылатый ящер с огромной гипертрофированной мордой – ученые обнаружили в Южной Америке в формации Сантана бассейна реки Арарипе.

За последние 40 лет этот регион на северо-востоке Бразилии подарил палеонтологам больше двух десятков новых видов птерозавров. Почему-то птерозавров часто считают чем-то вроде летающих динозавров. На самом деле эти загадочные животные составляли другой отряд и были скорее крылатыми современниками динозавров, но вовсе не их аналогом. Точно известно, что птерозавры были первыми позвоночными в истории нашей планеты, которые не только обзавелись крыльями, но и могли хорошо летать. Но их крылья совершенно не похожи на крылья птиц или летучих мышей.

Сто пятьдесят миллионов лет назад, в середине мезозойской эры на Земле процветали рептилии самых разных размеров и форм. Три отряда ящеров группы архозавров – динозавры, крокодилы и птерозавры – делили воздух и сушу с млекопитающими и птицами. В конце мезозоя многие рептилии вымерли, но, в отличие от крокодилов и динозавров, птерозавры не оставили после себя даже отдаленных родственников.

Главным признаком отряда птерозавров был длинный отросток на четвертом пальце передних лап, на котором и располагалось крыло, – среди современных животных нет ни одного с таким же строением передних конечностей. О предках птерозавров почти ничего неизвестно. Предполагать, как жили летающие ящеры, ученые могут только по окаменелым остаткам – на сегодня в мире найдено больше пяти тысяч окаменелостей птерозавров. Находками знамениты три страны – Китай, Германия и Бразилия, хотя иногда птерозавров обнаруживают в Англии, Мексике, Монголии и других странах. Бразилия появилась на карте ископаемых остатков птерозавров в 1971 году – с тех пор место первой находки, плато Арарипе, стало «золотой жилой» ископаемых летающих ящеров.

Сегодня львиную долю окаменелостей в стране собирают в меловых отложениях бассейна реки Арарипе, в формациях Крато и Сантана. Кости новых удивительных ящеров палеонтологи и просто любители обнаруживают почти каждый год. В этом году одной из таких находок стал абакар – но не он один привлек внимание на «Рио-Птеро». Так, другая группа бразильских ученых из Федерального университета Рио-де-Жанейро под руководством Александра Келльнера представила целый комплекс окаменелостей из формации Сантана. Все кости принадлежали большому птерозавру с гребнем на черепе, Tropeognathus mesembrinus. Тропеогнатус считается первым случаем гигантизма среди птерозавров: размах его крыльев достигал почти восьми метров.

Считается, что крупные птерозавры, подобные тропеогнатусу или кецалькоатлю Quetzalcoatlus с размахом крыльев больше десяти метров появились поздно. Скорее всего, первые птерозавры были небольшими насекомоядными животными, похожими на крылатых ящериц; Размах их крыльев не превышал сорока сантиметров, а продолжительность жизни – пары лет. Более поздние крупные ящеры питались рыбой и мясом, а продолжительность их жизни могла достигать 40 лет.

Некоторые палеонтологи, например доктор Андре Вельдмейер из Университета Утрехта в Нидерландах, считают, что крупные птерозавры были развитыми животными и вели образ жизни, сопоставимый с современными высшими птицами, например с аистами. Подобно аистам, птерозавры-гиганты могли заводить партнеров на длительное время и даже заботиться о потомстве. Впрочем, это только предположение.

Арарипе – территория с двойной репутацией. В поисках первоклассных ископаемых остатков сюда съезжаются не только палеонтологи. Контрабандисты, шарлатаны и другие охотники за древностями – частые гости местных обрывов. Иногда мошенники пытаются продать музеям фальсификацию – «новый вид», собранный из неправильно сложенных костей уже известного вида. Очередным «творением Франкенштейна» оказался, к примеру, череп спинозавридного динозавра Irritator challengeri.

Причина такого повышенного внимания к скалам реки Арарипе – его ископаемое богатство. По части древнего биоразнообразия Арарипе – один из самых щедрых в мире районов. Окаменелости разных существ из формаций Сантана и Крато, – от моллюсков до акул и динозавров – хранятся в музеях и частных коллекциях на всех континентах. Самыми ценными считаются образцы из формации Сантана – здесь остатки чаще всего сохраняют трехмерную форму без малейших признаков сдавливания.

Более того, в таких остатках обнаруживаются не только кости, но и окаменелые мягкие ткани – мышцы и кожа с подобием перьев или волосков. В палеонтологии этот процесс быстрого окаменения (когда доступ кислорода к телу животного перекрывается сразу после смерти, и мягкие ткани, не успевая сгнить, постепенно минерализуются) называется эффектом Медузы – в честь мифической Медузы Горгоны, чей взгляд превращал все живое в камень. Кроме прекрасной сохранности их остатков, у бразильских птерозавров есть и другие, почти уникальные признаки. И самый выдающийся из них – огромный черепной гребень. Пожалуй, гребни, которые могли быть образованы как костной тканью, так и кожей, – одна из самых причудливых особенностей птерозавров. Их назначение пока не вполне понятно, но размеры могли быть действительно впечатляющими. Например, продольный гребень у рода талассодромидов Thalassodromeus занимал 75 процентов поверхности почти полутораметрового черепа парусной формы! А беззубый и безобидный Nyctosaurus щеголял гребнем с двумя отростками.

Несмотря на внешнюю эффектность, в мире, полном конкурентов, крупный гребень был весьма неудобным украшением. Например, детенышам птерозавра Tupuxuara (рисунок слева), наделенного крупным костным гребнем, который увеличивался в объеме от клюва к спине и продолжался за головой, понадобилось бы несколько лет, чтобы научиться летать самостоятельно. К тому же гребень продолжал расти на протяжении всей жизни.

Среди гипотез, объясняющих предназначение черепных гребней: аэродинамика во время полета, регуляция тепла (подобно большим ушам у современных млекопитающих) и, в конце концов, привлекательность для брачных партнеров. У некоторых видов гребни были исключительно мужской привилегией. Согласно еще одной, довольно необычной гипотезе, массивные головные гребни летающих ящеров помогали им воспринимать звук во время полета. Другими словами, как ни странно это звучит, черепной гребень для птерозавров мог быть чем-то вроде внешнего уха.

Все дело в том, что среди окаменелостей птерозавров до сих пор не найдено стремечко, которое у большинства позвоночных передает звуковые вибрации внутреннему уху. Вдобавок – непонятно положение барабанной перепонки. Хотя в отличие от зрительных центров области мозга птерозавров, отвечающие за слух, были развиты плохо, при воздушном образе жизни без этого чувства не обойтись. Зайдя в тупик, ученые предположили, что функции внешнего и внутреннего уха частично выполнял головной гребень. Сейчас бразильские палеонтологи планирует определить косточки звукопроводящего аппарата и найти наиболее вероятное положение барабанной перепонки у птерозавров. Первое подробное исследование слуха птерозавров сейчас полным ходом идет на черепе знаменитого цеарадактиля Cearadactylus antrox – одного из главных героев романа «Парк юрского периода».

Благодаря Майклу Крайтону цеарадактиль стал, пожалуй, самым знаменитым представителем своего отряда, обретя известность через миллионы лет после смерти. Но, литературный персонаж, цеарадактиль знаменит и в научных кругах – многие самые важные для понимания анатомии птерозавров исследования проходят на черепе именно этого вида. Первоначальный, устрашающий «вариант» цеарадактиля, описанный в романе Крайтоном, оказался неверным – ученые доказали, что у представителей вида не было клюва в форме лопаты. Из-за этой ошибки в фильме цеарадактиль был заменен на более харизматичного птеранодона.

Теперь, после нескольких находок в формации Сантана в Бразилии и в других странах, скелет вида был подробно изучен и часто выступает как образцовый пример для других исследований. Так, для создания 3D-модели абакара Влад Константинов использовал параметры цеарадактиля (оба вида относятся к одной группе Ornithocheiroidea – зубастым птерозаврам с непропорционально большой мордой). Отличительная черта абакара – увеличенные слезные отверстия, но зачем они понадобились ящеру, объяснить непросто.

На черепе цеарадактиля хорошо виден второй, почти исключительный признак бразильских птерозавров – огромные носовые пазухи. Очень широкие ноздри считаются исключительной чертой семейства тапежаридных птерозавров. Более двадцати лет окаменелости тапежаридов находили только на раскопках в Арарипе, но все изменилось с открытием близкородственных форм, например, рода Sinopterus в Китае. У бразильского тапежарида Tupandactylus ноздри занимали почти 60 процентов боковой поверхности черепа – своеобразный рекорд среди всех живых и вымерших позвоночных. Возможно, в обширных носовых пазухах птерозавров находились и барабанные перепонки – гипотеза не менее удивительная, чем предположение о функции черепного гребня.

Огромные ноздри появились у бразильских птерозавров не случайно – чтобы летать, массивным рептилиям нужен был легкий скелет. Пока нельзя с уверенностью утверждать, что все птерозавры активно летали. Их кости были пустотелыми. Для птерозавров с крупными черепами, вроде абакара, обширные пустоты в костях были жизненно необходимы. «Некоторые птерозавры, например диморфодон, могли летать как современные индюки и фазаны, – рассказывает Марк Уиттон, палеонтолог и палеохудожник из английского университета Портсмута. – При необходимости они перелетали на короткие дистанции, быстро и энергично работая своими короткими, но широкими крыльями. Для длительных полетов птерозавры с крупными черепами были слишком тяжелы. Так, по моим расчетам, масса большеголового диморфодона был в два раза больше веса, при котором может взлететь животное с такими короткими крыльями».

В отличие от птиц, у птерозавров не было перьев – важного для полета приспособления. Вместо перьев в ископаемой летописи изредка встречаются волоски, похожие на шерсть. Это наводит некоторых ученых на мысль о том, что птерозавры были теплокровными животными, а именно, как это ни парадоксально, – теплокровными рептилиями. Сама по себе способность этих ящеров хорошо летать, невозможная без быстрого разогрева мускулатуры, – также косвенное свидетельство теплокровности.

В любом случае, чтобы лучше узнать птерозавров, необходимо установить их предка. А для этого – найти животное с чертами, промежуточными для летающих и нелетающих видов. Пока же происхождение птерозавров объясняют две основные гипотезы. Согласно первой, птерозавры – родственники динозавров, согласно второй – они ближе к жившим в конце пермского и начале триасового периодов мелким ящерицеподобным существам, среди которых было немало форм, пытавшихся летать.

Одно примитивное существо с юга Бразилии, Faxinalipterus minima, считается самым первым из известных птерозавров. Если исследования этого существа продвинутся, ученые смогут написать новый раздел эволюционной истории – истории летающих ящеров. Существ прекрасных и сплошь состоящих из парадоксов.