Flugsaurier

Pterosaurier waren fliegende Reptilien, die zur gleichen Zeit wie die Dinosaurier im Mesozoikum lebten. Die meisten Pterosaurier waren recht klein, aber in der Oberkreide wurden einige größer als alle anderen fliegenden Tiere. Der Flugsaurier Quetzalcoatlus hatte eine Flügelspannweite von bis zu 12 Metern (~40 Fuß).

Die ersten Fossilien kommen in der Obertrias vor, und die Gruppe setzt sich bis zum K/T-Aussterbeereignis am Ende der Kreidezeit (vor 220 bis 65,5 Millionen Jahren) fort. Pterosaurier sind die frühesten Wirbeltiere, von denen bekannt ist, dass sie den Motorflug entwickelt haben. Ihre Flügel bestanden aus einem Hautlappen zwischen ihren Körpern und einem großen vierten Finger (manchmal "Flügelfinger" genannt). Die Pterosaurier lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Die früheren Rhamphorhynchoiden (z.B. Rhamphorhynchus) hatten lange Schwänze und gezahnte Kiefer; die Pterodactyloiden (z.B. Pterodactylus) hatten kurze Schwänze, und viele hatten Schnäbel ohne Zähne.

Das erste Pterosaurier-Fossil wurde 1784 im spätjurassischen Solnhofener Kalkstein in Deutschland entdeckt. Dies war genau derselbe Ort, an dem Jahre später der Archaeopteryx gefunden wurde. Georges Cuvier schlug 1801 erstmals vor, dass Pterosaurier fliegende Wesen seien. Seit das erste Pterosaurierfossil gefunden wurde, wurden allein in diesen Ablagerungen neunundzwanzig Pterosaurierarten gefunden. Ein berühmter frühbritischer Fund war ein Beispiel von Dimorphodon von Mary Anning im Jahre 1828 in Lyme Regis, Dorset, England. Der Name Pterosauria wurde 1834 geprägt.

Pterosaurier waren echte Flieger, fähig zu flattern oder zu schweben. Ihre Körper waren mit feinen Haaren bedeckt, so dass sie in der Lage waren, ihre Temperatur zu regulieren (sie waren warmblütig). Sie sind eine enge Schwestergruppe der Dinosaurier und gehören zur Archosauria.

Pterodaktyloide

Fossile Pterodaktyloide kommen im Oberen Jura vor. Es handelte sich um Kurzschwanz-Pterosaurier, was darauf hindeutet, dass sie eine ausgefeiltere Kontrolle über ihren Flug hatten, was ihnen zweifellos einige Vorteile brachte. In Solnhofen wurden 2-300 Exemplare von 17 verschiedenen Arten von Pterosauriern aus acht verschiedenen Gattungen gefunden. p263 Dazu gehören die frühesten Exemplare von Pterodactylus und Germanodactylus, einer Gattung, die auch in England und China vorkommt. Ctenochasma, ebenfalls aus Solnhofen, hatte einen Kamm mit 260 dünnen Zähnen, was darauf hinweist, dass es sich um einen Filtrierer handelt, der möglicherweise gewatet oder im Wasser geschwommen ist. Es gab mehrere andere Gattungen mit ähnlicher Lebensweise.

In der Unterkreide gab es viele, meist recht kleine Pterodaktyloide. Nach und nach entwickelten sich größere Versionen, und in der Oberkreide hatten die meisten Pterosaurier riesige Flügelspannweiten und legten offensichtlich große Entfernungen zurück, indem sie sich in einer warmen Umgebung in Aufwärtsströmungen bewegten. Der Pteranodon mit einer Flügelspannweite von über 7 m (20 Fuß) und der Quetzalcoatlus mit einer Flügelspannweite von 12 m (40 Fuß) sind berühmte Beispiele. Die Frage ihrer Ernährungsgewohnheiten ist noch ungeklärt.

Da Vögel bereits in der Unterkreide häufig vorkamen, hätten sie mit den kleineren Pterodaktyloiden heftig konkurriert. Das mag das Aussterben der kleineren Pterosaurierarten erklären, auch wenn der Mangel an Fossilien aus den Waldgebieten es schwierig macht, dies zu beurteilen. Die riesigen Oberkreide-Arten lebten eindeutig eine andere Lebensweise als die kleineren Arten, und zwar eine, die für Vögel noch nicht zugänglich war. Als sich das Klima in der Oberkreide veränderte, kälter und saisonaler wurde, nahm die Zahl der Flugsaurier ab. Wie die meisten größeren Arten auf der Erde überlebten auch die riesigen Pterosaurier das K/T-Aussterbeereignis nicht. Zumindest einige Vogelfamilien überlebten es. So endete der Wettbewerb zwischen den beiden Arten fliegender Reptilien während der langen 79 Millionen Jahre der Kreidezeit. p346

Pteranodon : ein berittenes Skelett aus Repliken der ursprünglichen fossilen Knochen. Der kleine Knochenkamm am hinteren Teil des Schädels weist darauf hin, dass dieses Skelett einer Frau gehörte.
Pteranodon : ein berittenes Skelett aus Repliken der ursprünglichen fossilen Knochen. Der kleine Knochenkamm am hinteren Teil des Schädels weist darauf hin, dass dieses Skelett einer Frau gehörte.

Pterosaurier-Lebensstil

Lebensmittel

Es gibt viele Anpassungen des Kopfes und der Kiefer von Flugsauriern, so dass es ziemlich sicher ist, dass verschiedene Formen unterschiedliche Fütterungsmethoden verwendeten, wie es bei Vögeln der Fall ist. Insgesamt wurden die meisten Fossilien in marinen Schichten gefunden, was darauf hindeutet, dass sie gut über Wasser fliegen konnten und dass Fische für viele Arten auf dem Speiseplan standen. Die Kiefer von Fischfressern waren lang und oft mit nach vorne gerichteten Zähnen versehen, gut zum Fangen von Fischen (siehe Anhanguera). Überreste eines letzten Fischessens wurden in Pteranodon gefunden.

Fossilien zeigen, dass ein Pterosaurier, der in Argentinien gefundene Pterodaustro, kammartige Siebe in seinem Maul hatte. Der Pterosaurier fraß wahrscheinlich, indem er seinen Unterkiefer mit Wasser füllte und das Wasser durch die Siebe aus seinem Maul drückte. Die Siebe konnten jedes Plankton oder andere kleine Lebewesen fangen, das sich im Wasser befand, und wenn das Wasser weg war, konnte das Tier fressen, was übrig blieb. Andere Arten hatten lange, zusammengedrückte Unterkiefer, was darauf hindeutet, dass es sich um Abschäumer am oberen Ende des Wassers handelte.

Der andere Hauptnahrungsbestandteil waren die Insekten. Fluginsekten waren im Mesozoikum reichlich vorhanden, und viele Flugsaurierarten geben deutliche Anzeichen dafür, dass dies ihre Nahrung war. Diese haben ein breites Maul, oft mit kurzen zapfenartigen Zähnen. p339-341

Pterosaurier-Flug

Lange Zeit glaubte man, Pterosaurier könnten nur gleiten und schweben und seien nicht stark genug, um mit den Flügeln zu schlagen. Im 20. Jahrhundert, nachdem die Flugzeuge erfunden worden waren, entwickelte sich unser Verständnis des Fliegens weiter. Englische Paläontologen zeigten, dass Pterosaurier fliegen konnten, und Tilly Edinger zeigte, dass am Ende der Jurazeit die Gehirne der Pterosaurier eher denen moderner Vögel glichen als denen des Archaeopteryx. In neueren Arbeiten wurde ein Arbeitsmodell verwendet, um ihren Flug zu simulieren. p218 Die Flügelmembran war etwa 1 mm dick, hatte eine zähe Haut und lange Fasern, die sie verstärkten. Dies ist an einigen Fossilien deutlich zu erkennen. p332 Die Struktur half den Flügeln, die Belastungen des Fluges zu überstehen. Die größeren Pterosaurier waren hauptsächlich Segelflieger, wie es heute bei Vögeln der Fall ist.

Wie sich die Pterosaurier auf dem Boden bewegten, ist ein Rätsel. Es ist sehr wahrscheinlich, dass sie auf vier Beinen liefen, während sie sich am Boden bewegten, da fossile Spuren gefunden wurden, die zeigen, dass sie sowohl ihre Beine als auch ihre Hände als Stütze benutzten.

Pterosaurier hatten auch besondere Knochen. Sie waren extrem leicht (sogar mehr als Vogelflügel - einige waren fast so dünn wie ein Stück Papier), und einige waren fast hohl. Winzige Löcher in den Knochen zeugen von Luftsäcken, die sich, wie bei Vögeln, in die Wirbel und Gliederknochen erstreckten. Außerdem waren Stützverstrebungen vorhanden, die diese Knochen stärker machten. Bei diesen speziellen Knochen wog selbst der größte Pterosaurier, Quetzalcoatlus, wahrscheinlich weniger als 200 Pfund.

Fortpflanzung und Entwicklung

Pterosaurier waren wahrscheinlich Eiablagen, und einige Eier wurden an Pterosaurier-Standorten gefunden. Es gibt Hinweise darauf, dass einige Arten, wie z.B. Pteranodon, einen Sexualdimorphismus hatten (die Geschlechter sahen unterschiedlich aus). Die Skelette mit großen Schädelkämmen (Kopf) und kleinen Beckenkanälen waren vermutlich männlich. Wenn mehrere Exemplare am gleichen Ort vorkommen, können Adulte von Jungfischen unterschieden werden. Hinweise auf Zahnverschleiß bei Eudimorphodon deuten darauf hin, dass die Jungtiere insektenfressend waren, während die Erwachsenen Fische aßen. p343 Die Entwicklung dieser warmblütigen Reptilien verlief rasch, und ihr Lebensstil entspricht in weiten Teilen dem der Vögel. Das für den Flug erforderliche hohe Energieniveau erklärt, warum beide Reptilienformen (Pterosaurier und Vögel) einen ähnlichen Stoffwechsel entwickelten. In vielerlei Hinsicht sind Vögel und Pterosaurier gute Beispiele für eine konvergente Evolution.

Anhanguera
Anhanguera

Quetzalcoatlus , Burpee Museum of Natural History in Rockford, Illinois
Quetzalcoatlus , Burpee Museum of Natural History in Rockford, Illinois

Rhamphorhynchoiden

Dieser frühen Gruppe ging es von der Obertrias bis zur Unterkreide gut. Als wir sie zum ersten Mal in den Fossilienfunden sehen, haben sie drei Familien entwickelt, so dass Biologen wissen, dass ihre frühe Evolution noch nicht bekannt ist. p240, 246 Diese drei Familien werden durch die drei Gattungen Rhamphorhynchus, Dimorphodon und Eudimorphodon repräsentiert. Mindestens eine weitere Familie erscheint zu Beginn des Jura, die Anurognathidae.

Die Gruppe hatte einen langen Schwanz, der gewöhnlich durch stabförmige knöcherne Sehnen versteift war, um ihn gerade zu halten. Dies zeigt, dass ihr Flug extrem stabil war, was bedeutet, dass sie auf Kurs blieb und nicht herumgeschleudert wurde. Dieses Merkmal findet sich auch beim Archaeopteryx und bei frühen Fledermäusen sowie bei Insekten wie Libellen.

Um dies zu verstehen, hilft es, einige grundlegende Dinge über Flugaerodynamik und Stabilität zu wissen. Frühe Flugzeuge waren sehr stabil, und das gilt auch für Verkehrsflugzeuge. Um sich schnell fortbewegen zu können, bedarf es spezieller, fortgeschrittener Gehirne und Reflexe, die spätere Vögel und Pterosaurier hatten, die frühen aber nicht. Die Analogie bei Flugzeugen wären Jagdflugzeuge, die so schnell reagieren müssen, dass die Details per Computer ausgearbeitet werden, wobei der Pilot anzeigt, wo es langgeht. Man braucht mehr Verstand, um einen instabilen Flug zu kontrollieren, als für einen stabilen Flug.

Alle Arten in der Gruppe haben Zähne. Auch hier gibt es eine Parallele zu den Vögeln; Archaeopteryx und viele Kreidevögel haben Zähne; moderne Vögel haben keine. Der Nachteil von Zähnen ist, dass sie recht schwer sind; wenn das Tier auf sie verzichten kann, werden sie nach und nach aussortiert. Natürlich kann ohne Zähne keine Nahrung gekaut werden, aber es gibt Möglichkeiten, das zu umgehen. Bei einigen Vögeln knirschen Steine im Muskelmagen oder Magen.

Lange Zeit glaubte man, die Gruppe sei am Ende des Jura ausgestorben, was ein kleines Aussterbeereignis war. Selbst gegen Ende des Jura war Rhamphorhynchus der häufigste Flugsaurier, der an der berühmten Archaeopteryx-Stätte in Solnhofen in Bayern, Deutschland, gefunden wurde, und jetzt ist bekannt, dass die Gruppe bis in die Unterkreide überlebte. "Bis vor kurzem glaubte man, dass die Rhamphorhynchoiden am Ende des Jura ausgestorben seien, aber neue Funde in der Jehol-Folge im Nordosten Chinas [zeigen], dass sie in diesem Teil der Welt mindestens bis zur Mitte der Unterkreide überlebt haben".

Ein einziges Exemplar des insektenfressenden Anurognathus wurde ebenfalls in Solnhofen gefunden. Es hatte einen kürzeren Schwanz als jeder andere Rhamphorhynchoid. Dies deutet darauf hin, dass er beim Insektenfang ausweichen muss: "wendig und sehr manövrierfähig". p270

Rhamphorhynchus, Naturhistorisches Museum von Brüssel.
Rhamphorhynchus, Naturhistorisches Museum von Brüssel.

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