Летающие ящеры и древние птицы

Что общего у птерозавра, птицы и летучей мыши? Все они «летают руками», то есть с помощью передних конечностей – этим и отличаются от насекомых, крылья которых не имеют к конечностям никакого отношения, а формируются из покровных тканей. Интересно, что полет птиц, летучих мышей и летающих ящеров возник совершенно независимо. Но тем не менее у всех этих «летательных аппаратов» много общего, хотя есть и различия. Попробуем разобраться в их конструкциях.

Крылатые ящеры

Слово «птерозавр» означает «крылатый ящер». Птерозавры жили на нашей планете примерно тогда же, когда и динозавры, – в мезозое. Так называется эпоха в истории Земли, которая началась 250, а закончилась – 70 млн лет назад. В мезозое разнообразие рептилий достигло своего максимума, но к концу эры большинство видов вымерло. Почему? Точного ответа на этот вопрос пока еще никто не знает, но большинство ученых склоняется к версии, что массовое вымирание мезозойских пресмыкающихся произошло из-за резкого изменения климата на планете.

Птерозавры – не динозавры, а лишь родственники их. Те и другие произошли независимо друг от друга от более древних архозавров. Главное отличие птерозавров от прочих рептилий – это наличие крыльев и способность к активному полету.

Крылья у всех птерозавров устроены сходным образом. Однако прежде, чем познакомиться подробнее с этим уникальным летательным приспособлением, нам нужно взглянуть на… собственные руки!

Лабиринтодонт – один из возможных предков сегодняшних позвоночных, в том числе и птиц

Скажете: «Что, мы их не видели, что ли? Чего на них смотреть-то?» Но взглянуть на собственные ладони можно по-разному. Одно дело, когда мы смотрим, достаточно ли они чисты, чтобы садиться за стол или браться за книжку. Это скучно. Но совсем другое дело, если мы посмотрим на наши руки, как на типичные конечности четвероногого существа. Вот так приехали! Какие же мы четвероногие существа?

И рука человека, и лапа лягушки, и крыло птицы, и копыто лошади устроены в принципе одинаково

Оказывается, с научной точки зрения, очень даже четвероногие. Все наземные позвоночные животные, включая нас с вами, построены по единому плану. Так уж случилось в истории развития животного мира, что первые существа с костным скелетом, которые вышли на сушу, были четвероногими. От них произошли все более поздние наземные позвоночные, включая птерозавров и людей. Поэтому наши конечности имеют в основе единый план строения. Трудно поверить в это, сравнивая переднюю лапку лягушки, крыло птицы и копыто лошади. И тем не менее это так. Все разнообразие ног наземных позвоночных животных можно вывести из одной типичной базовой формы, которая называется «пятипалая конечность». И во что уж совсем трудно поверить, так это в то, что «пятипалая конечность» произошла от плавника рыбы. Но поверить придется. Больше ей просто неоткуда было взяться.

Наши с вами «пятипалые передние конечности», то бишь руки, конечно, не очень похожи на ту изначальную базовую форму, но все же подойдут для простого сравнительного анализа, которым мы с вами сейчас займемся. Главное, что у нас все пять пальцев на месте, а это, как мы увидим в дальнейшем, в природе бывает далеко не всегда.

Вернемся к птерозаврам. Их крылья представляли из себя видоизмененные передние конечности. Чтобы понять, как именно они были видоизменены, нужно для начала пересчитать наши пальцы. Ну-ка, начинаем от большого: первый, второй, третий, четвертый. Стоп. Дальше можно не считать. У птерозавров на четвертом пальце все заканчивалось, пятый отсутствовал вовсе, как будто его никогда и не было. На самом деле он был, но птерозавр утратил его в процессе эволюции.

Теперь посмотрите внимательно на свой четвертый палец. Его еще называют безымянным. Как вы думаете, можно ли, пользуясь исключительно этим пальцем, поднять в воздух наше тело? Чушь какая! Действительно, наш безымянный палец – довольно слабая конструкция. Сам по себе он мало на что способен, даже при работе с компьютерной клавиатурой от него толку меньше, чем от указательного, среднего и большого. Одни лишь скрипачи да пианисты, наверное, его ценят.

Рыбьему плавнику соответствует птичье крыло

А вот у птерозавров четвертый палец передней конечности был самым главным. Именно на нем они и летали. Кости «безымянного» пальца птерозавров были примерно в двадцать раз толще и длиннее, чем кости прочих. Этот палец служил опорой переднего края крыла ящера, основой его каркаса. Три прочих пальца с когтями на концах были хорошо видны на передней стороне крыла. Птерозавры использовали их для цепляния за разные поверхности, на которые они приземлялись.

Кожистая перепонка крыла была прикреплена к телу в основании передних конечностей, затем по всей длине четвертого пальца и к боковой поверхности тела. Основная плоскость крыла птерозавров не имела никаких дополнительных опорных структур. Она была подобна мягким парусам воздушного змея, которые делают обычно из бумаги или полиэтилена. Закрепленные на жесткой рамке, сами по себе они остаются эластичными и могут выгибаться под напором воздуха в любую сторону. Так же и крыло птерозавров. Без дополнительных опорных структур оно было недостаточно жестким для сложного маневренного полета.

И как только птерозавры могли довольствоваться таким несовершенным летательным аппаратом на протяжении миллионов лет? Впрочем, объясняется это просто. Им не от кого было улетать. Ни одно живое существо тогда не могло представлять для птерозавров серьезной опасности в воздухе. Поэтому естественный отбор не был направлен на усовершенствование их крыльев.