100 Juta Tahun Evolusi Pterosaurus

Pterosaurus ("kadal bersayap") memiliki tempat khusus dalam sejarah kehidupan di bumi: mereka adalah makhluk pertama, selain serangga, yang berhasil menghuni langit. Evolusi pterosaurus kira-kira sejajar dengan sepupu terestrial mereka, dinosaurus, sebagai spesies "basal" kecil pada akhir zaman. Trias periode secara bertahap memberi jalan ke bentuk yang lebih besar, lebih maju di Jurassic dan Kapur. (Lihat lengkap, A hingga Z daftar pterosaurus.)

Namun, sebelum kita melanjutkan, penting untuk membahas satu kesalahpahaman yang penting. Para ahli paleontologi telah menemukan bukti yang tidak dapat disangkal bahwa burung modern diturunkan bukan dari pterosaurus, tetapi dari dinosaurus kecil, berbulu, dan terikat darat (pada kenyataannya, jika Anda bisa membandingkan DNA seekor merpati, Sebuah Tyrannosaurus rex dan a Pteranodon, dua yang pertama akan lebih dekat hubungannya satu sama lain daripada yang lain dengan yang ketiga). Ini adalah contoh dari apa yang oleh para ahli biologi disebut sebagai evolusi konvergen: alam memiliki cara untuk menemukan solusi yang sama (sayap, tulang berlubang, dll.) Untuk masalah yang sama (bagaimana terbang).

Seperti halnya dengan dinosaurus, ahli paleontologi belum memiliki cukup bukti untuk mengidentifikasi tunggal reptil purba non-dinosaurus dari mana semua pterosaurus berevolusi (tidak adanya "mata rantai yang hilang" - misalnya, terestrial archosaur dengan lipatan kulit setengah berkembang - mungkin menggembirakan kreasionis, tetapi Anda harus ingat bahwa fosilisasi adalah masalah kebetulan. Sebagian besar spesies prasejarah tidak terwakili dalam catatan fosil, hanya karena mereka mati dalam kondisi yang tidak memungkinkan pelestariannya.)

Pterosaurus pertama yang kita miliki bukti fosilnya berkembang selama periode Trias menengah ke akhir, sekitar 230 hingga 200 juta tahun yang lalu. Reptil terbang ini ditandai dengan ukurannya yang kecil dan ekornya yang panjang, serta anatomis yang tidak jelas fitur (seperti struktur tulang di sayap mereka) yang membedakan mereka dari pterosaurus yang lebih maju itu diikuti. Pterosaurus "rhamphorhynchoid" ini, demikian sebutannya, termasuk Eudimorphodon (salah satu pterosaurus paling awal yang diketahui), Dorygnathus dan Rhamphorhynchus, dan mereka bertahan sampai periode Jurassic awal hingga pertengahan.

Salah satu masalah dengan mengidentifikasi pterosaurus rhamphorhynchoid dari periode Triassic dan Jurassic awal adalah bahwa sebagian besar spesimen telah digali di Inggris dan Jerman modern. Ini bukan karena pterosaurus awal suka musim panas di Eropa barat; alih-alih, seperti dijelaskan di atas, kita hanya dapat menemukan fosil di daerah-daerah yang meminjamkan diri pada pembentukan fosil. Mungkin ada populasi pterosaurus Asia atau Amerika Utara yang luas, yang mungkin (atau mungkin tidak) secara anatomis berbeda dari populasi yang kita kenal.

Pada akhir periode Jurassic, pterosaurus rhamphorhynchoid telah cukup banyak digantikan oleh pterosaurus pterodactyloid - reptil terbang bersayap lebih besar, berekor lebih pendek dicontohkan oleh yang terkenal Pterodactylus dan Pteranodon. (Anggota teridentifikasi paling awal dari kelompok ini, Kryptodrakon, hidup sekitar 163 juta tahun yang lalu.) Dengan sayap kulit mereka yang lebih besar dan lebih bermanuver, ini pterosaurus dapat meluncur lebih jauh, lebih cepat, dan lebih tinggi di langit, menukik seperti elang untuk mencabut ikan dari permukaan laut, danau dan sungai.

Selama Kapur periode, pterodactyloids mengambil dinosaurus dalam satu hal penting: kecenderungan meningkat menuju gigantisme. Di Cretaceous tengah, langit Amerika Selatan diperintah oleh pterosaurus besar berwarna-warni seperti Tapejara dan Tupuxuara, yang memiliki rentang sayap 16 atau 17 kaki; tetap saja, selebaran besar ini tampak seperti burung pipit di sebelah raksasa sejati dari akhir Zaman Kapur, Quetzalcoatlus dan Zhejiangopterus, rentang sayapnya melebihi 30 kaki (jauh lebih besar dari elang terbesar yang masih hidup saat ini).

Di sinilah kita datang ke yang sangat penting "tetapi". Ukuran besar dari "azhdarchids" ini (seperti pterosaurus raksasa diketahui) telah menyebabkan beberapa ahli paleontologi berspekulasi bahwa mereka tidak pernah benar-benar terbang. Sebagai contoh, analisis baru-baru ini dari Quetzalcoatlus seukuran jerapah menunjukkan bahwa ia memiliki beberapa fitur anatomi (seperti kaki kecil dan leher kaku) yang ideal untuk menguntit dinosaurus kecil di darat. Karena evolusi cenderung mengulangi pola yang sama, ini akan menjawab pertanyaan yang memalukan mengapa burung modern tidak pernah berevolusi ke ukuran seperti azhdarchid.

Bagaimanapun, pada akhir periode Cretaceous, pterosaurus - besar dan kecil - punah bersama sepupu mereka, dinosaurus darat dan reptil laut. Mungkin saja pengaruh burung-burung berbulu yang sebenarnya dieja malapetaka untuk pterosaurus yang lebih lambat, kurang serbaguna, atau bahwa setelahnya Kepunahan K / T itu ikan prasejarah bahwa reptil terbang ini memakan berkurang drastis jumlahnya.

Selain ukuran relatifnya, pterosaurus dari Jurassic dan Kapur periode berbeda satu sama lain dalam dua cara penting: kebiasaan makan dan ornamen. Secara umum, ahli paleontologi dapat menyimpulkan diet pterosaurus dari ukuran dan bentuk rahangnya, dan dengan melihat perilaku analog pada burung modern (seperti burung pelikan dan burung camar). Pterosaurus dengan paruh tajam dan sempit kemungkinan besar bertahan hidup pada ikan, sedangkan genus anomali suka Pterodaustro diberi makan plankton (ribuan gigi kecil pterosaurus ini membentuk filter, seperti paus biru) dan bertaring Jeholopterus mungkin mengisap darah dinosaurus seperti kelelawar vampir (meskipun kebanyakan ahli paleontologi menolak gagasan ini).

Seperti burung modern, beberapa pterosaurus juga memiliki ornamen yang kaya - bukan bulu berwarna cerah, yang pterosaurus tidak pernah berhasil berevolusi, tetapi puncak kepala yang menonjol. Sebagai contoh, TupuxuaraPuncak bulat kaya akan pembuluh darah, petunjuk bahwa itu mungkin telah berubah warna dalam tampilan kawin, sementara Ornithocheirus memiliki puncak yang cocok pada rahang atas dan bawahnya (meskipun tidak jelas apakah ini digunakan untuk tujuan tampilan atau makan).

Yang paling kontroversial, bagaimanapun, adalah puncak yang panjang dan bertulang di atas noggins pterosaurus Pteranodon dan Nyctosaurus. Beberapa ahli paleontologi percaya bahwa lambang Pteranodon berfungsi sebagai kemudi untuk membantu menstabilkannya dalam penerbangan, sementara yang lain berspekulasi bahwa Nyctosaurus mungkin telah menggunakan "layar" kulit yang berwarna-warni. Ini adalah ide yang menghibur, tetapi beberapa pakar aerodinamika ragu bahwa adaptasi ini bisa benar-benar berfungsi.

Ciri utama yang membedakan pterosaurus dari daratan dinosaurus berbulu yang berevolusi menjadi burung adalah sifat "sayap" mereka - yang terdiri dari lipatan kulit lebar yang terhubung ke jari yang diperpanjang di masing-masing tangan. Meskipun struktur yang rata dan luas ini memberikan banyak pengangkatan, struktur tersebut mungkin lebih cocok untuk meluncur pasif daripada terbang dengan menggerakkan, seperti yang dibuktikan dengan dominasi yang benar. burung prasejarah pada akhir periode Cretaceous (yang dapat dikaitkan dengan peningkatan kemampuan manuver mereka).

Meskipun mereka hanya memiliki kerabat jauh, pterosaurus purba dan burung modern mungkin memiliki satu kesamaan fitur yang sama: a metabolisme berdarah panas. Ada bukti bahwa beberapa pterosaurus (suka Sordes) mengenakan mantel rambut primitif, ciri yang biasanya dikaitkan dengan mamalia berdarah panas, dan itu tidak jelas apakah reptil berdarah dingin bisa menghasilkan energi internal yang cukup untuk menopang dirinya sendiri penerbangan.

Seperti burung modern, pterosaurus juga dibedakan oleh penglihatan yang tajam (kebutuhan untuk berburu dari ratusan kaki di udara!), yang mensyaratkan otak yang lebih besar dari rata-rata daripada yang dimiliki oleh daratan atau perairan reptil. Menggunakan teknik-teknik canggih, para ilmuwan bahkan dapat "merekonstruksi" ukuran dan bentuk otak beberapa genera pterosaurus, membuktikan bahwa mereka mengandung "pusat koordinasi" yang lebih maju daripada yang sebanding reptil.

Pterosaurus ("kadal bersayap") memiliki tempat khusus dalam sejarah kehidupan di bumi: mereka adalah makhluk pertama, selain serangga, yang berhasil menghuni langit. Evolusi pterosaurus kira-kira sejajar dengan sepupu terestrial mereka, dinosaurus, sebagai spesies "basal" kecil pada akhir zaman. Trias periode secara bertahap memberi jalan ke bentuk yang lebih besar, lebih maju di Jurassic dan Kapur.

Namun, sebelum kita melanjutkan, penting untuk membahas satu kesalahpahaman yang penting. Para ahli paleontologi telah menemukan bukti yang tidak dapat disangkal bahwa burung modern diturunkan bukan dari pterosaurus, tetapi dari dinosaurus kecil, berbulu, dan terikat darat (pada kenyataannya, jika Anda bisa membandingkan DNA seekor merpati, Sebuah Tyrannosaurus rex dan a Pteranodon, dua yang pertama akan lebih dekat hubungannya satu sama lain daripada yang lain dengan yang ketiga). Ini adalah contoh dari apa yang oleh para ahli biologi disebut sebagai evolusi konvergen: alam memiliki cara untuk menemukan solusi yang sama (sayap, tulang berlubang, dll.) Untuk masalah yang sama (bagaimana terbang).

Seperti halnya dengan dinosaurus, ahli paleontologi belum memiliki cukup bukti untuk mengidentifikasi tunggal reptil purba non-dinosaurus dari mana semua pterosaurus berevolusi (tidak adanya "mata rantai yang hilang" - misalnya, terestrial archosaur dengan lipatan kulit setengah berkembang - mungkin menggembirakan kreasionis, tetapi Anda harus ingat bahwa fosilisasi adalah masalah kebetulan. Sebagian besar spesies prasejarah tidak terwakili dalam catatan fosil, hanya karena mereka mati dalam kondisi yang tidak memungkinkan pelestariannya.)

Pterosaurus pertama yang kita miliki bukti fosilnya berkembang selama periode Trias menengah ke akhir, sekitar 230 hingga 200 juta tahun yang lalu. Reptil terbang ini ditandai dengan ukurannya yang kecil dan ekornya yang panjang, serta anatomis yang tidak jelas fitur (seperti struktur tulang di sayap mereka) yang membedakan mereka dari pterosaurus yang lebih maju itu diikuti. Pterosaurus "rhamphorhynchoid" ini, demikian sebutannya, termasuk Eudimorphodon (salah satu pterosaurus paling awal yang diketahui), Dorygnathus dan Rhamphorhynchus, dan mereka bertahan sampai periode Jurassic awal hingga pertengahan.

Salah satu masalah dengan mengidentifikasi pterosaurus rhamphorhynchoid dari periode Triassic dan Jurassic awal adalah bahwa sebagian besar spesimen telah digali di Inggris dan Jerman modern. Ini bukan karena pterosaurus awal suka musim panas di Eropa barat; alih-alih, seperti dijelaskan di atas, kita hanya dapat menemukan fosil di daerah-daerah yang meminjamkan diri pada pembentukan fosil. Mungkin ada populasi pterosaurus Asia atau Amerika Utara yang luas, yang mungkin (atau mungkin tidak) secara anatomis berbeda dari populasi yang kita kenal.

Pada akhir periode Jurassic, pterosaurus rhamphorhynchoid telah cukup banyak digantikan oleh pterosaurus pterodactyloid - reptil terbang bersayap lebih besar, berekor lebih pendek dicontohkan oleh yang terkenal Pterodactylus dan Pteranodon. (Anggota teridentifikasi paling awal dari kelompok ini, Kryptodrakon, hidup sekitar 163 juta tahun yang lalu.) Dengan sayap kulit mereka yang lebih besar dan lebih bermanuver, ini pterosaurus dapat meluncur lebih jauh, lebih cepat, dan lebih tinggi di langit, menukik seperti elang untuk mencabut ikan dari permukaan laut, danau dan sungai.

Selama Kapur periode, pterodactyloids mengambil dinosaurus dalam satu hal penting: kecenderungan meningkat menuju gigantisme. Di Cretaceous tengah, langit Amerika Selatan diperintah oleh pterosaurus besar berwarna-warni seperti Tapejara dan Tupuxuara, yang memiliki rentang sayap 16 atau 17 kaki; tetap saja, selebaran besar ini tampak seperti burung pipit di sebelah raksasa sejati dari akhir Zaman Kapur, Quetzalcoatlus dan Zhejiangopterus, rentang sayapnya melebihi 30 kaki (jauh lebih besar dari elang terbesar yang masih hidup saat ini).

Di sinilah kita datang ke yang sangat penting "tetapi". Ukuran besar dari "azhdarchids" ini (seperti pterosaurus raksasa diketahui) telah menyebabkan beberapa ahli paleontologi berspekulasi bahwa mereka tidak pernah benar-benar terbang. Sebagai contoh, analisis baru-baru ini dari Quetzalcoatlus seukuran jerapah menunjukkan bahwa ia memiliki beberapa fitur anatomi (seperti kaki kecil dan leher kaku) yang ideal untuk menguntit dinosaurus kecil di darat. Karena evolusi cenderung mengulangi pola yang sama, ini akan menjawab pertanyaan yang memalukan mengapa burung modern tidak pernah berevolusi ke ukuran seperti azhdarchid.

Bagaimanapun, pada akhir periode Cretaceous, pterosaurus - besar dan kecil - punah bersama sepupu mereka, dinosaurus darat dan reptil laut. Mungkin saja pengaruh burung-burung berbulu yang sebenarnya dieja malapetaka untuk pterosaurus yang lebih lambat, kurang serbaguna, atau bahwa setelahnya Kepunahan K / T itu ikan prasejarah bahwa reptil terbang ini memakan berkurang drastis jumlahnya.

Selain ukuran relatifnya, pterosaurus dari Jurassic dan Kapur periode berbeda satu sama lain dalam dua cara penting: kebiasaan makan dan ornamen. Secara umum, ahli paleontologi dapat menyimpulkan diet pterosaurus dari ukuran dan bentuk rahangnya, dan dengan melihat perilaku analog pada burung modern (seperti burung pelikan dan burung camar). Pterosaurus dengan paruh tajam dan sempit kemungkinan besar bertahan hidup pada ikan, sedangkan genus anomali suka Pterodaustro diberi makan plankton (ribuan gigi kecil pterosaurus ini membentuk filter, seperti paus biru) dan bertaring Jeholopterus mungkin mengisap darah dinosaurus seperti kelelawar vampir (meskipun kebanyakan ahli paleontologi menolak gagasan ini).

Seperti burung modern, beberapa pterosaurus juga memiliki ornamen yang kaya - bukan bulu berwarna cerah, yang pterosaurus tidak pernah berhasil berevolusi, tetapi puncak kepala yang menonjol. Sebagai contoh, TupuxuaraPuncak bulat kaya akan pembuluh darah, petunjuk bahwa itu mungkin telah berubah warna dalam tampilan kawin, sementara Ornithocheirus memiliki puncak yang cocok pada rahang atas dan bawahnya (meskipun tidak jelas apakah ini digunakan untuk tujuan tampilan atau makan).

Yang paling kontroversial, bagaimanapun, adalah puncak yang panjang dan bertulang di atas noggins pterosaurus Pteranodon dan Nyctosaurus. Beberapa ahli paleontologi percaya bahwa lambang Pteranodon berfungsi sebagai kemudi untuk membantu menstabilkannya dalam penerbangan, sementara yang lain berspekulasi bahwa Nyctosaurus mungkin telah menggunakan "layar" kulit yang berwarna-warni. Ini adalah ide yang menghibur, tetapi beberapa pakar aerodinamika ragu bahwa adaptasi ini bisa benar-benar berfungsi.

Ciri utama yang membedakan pterosaurus dari daratan dinosaurus berbulu yang berevolusi menjadi burung adalah sifat "sayap" mereka - yang terdiri dari lipatan kulit lebar yang terhubung ke jari yang diperpanjang di masing-masing tangan. Meskipun struktur yang rata dan luas ini memberikan banyak pengangkatan, struktur tersebut mungkin lebih cocok untuk meluncur pasif daripada terbang dengan menggerakkan, seperti yang dibuktikan dengan dominasi yang benar. burung prasejarah pada akhir periode Cretaceous (yang dapat dikaitkan dengan peningkatan kemampuan manuver mereka).

Meskipun mereka hanya memiliki kerabat jauh, pterosaurus purba dan burung modern mungkin memiliki satu kesamaan fitur yang sama: a metabolisme berdarah panas. Ada bukti bahwa beberapa pterosaurus (suka Sordes) mengenakan mantel rambut primitif, ciri yang biasanya dikaitkan dengan mamalia berdarah panas, dan itu tidak jelas apakah reptil berdarah dingin bisa menghasilkan energi internal yang cukup untuk menopang dirinya sendiri penerbangan.

Seperti burung modern, pterosaurus juga dibedakan oleh penglihatan yang tajam (kebutuhan untuk berburu dari ratusan kaki di udara!), yang mensyaratkan otak yang lebih besar dari rata-rata daripada yang dimiliki oleh daratan atau perairan reptil. Menggunakan teknik-teknik canggih, para ilmuwan bahkan dapat "merekonstruksi" ukuran dan bentuk otak beberapa genera pterosaurus, membuktikan bahwa mereka mengandung "pusat koordinasi" yang lebih maju daripada yang sebanding reptil.