Найти тему
Сказки юного биолога

История покорения воздуха или сказка про "летунов"

Человек издавна мечтал о полёте. Но мечта не подтверждалась анатомией. Приспособлений для полёта эволюция человеку не дала. Так что пришлось обходиться разумом, руками и искусственными "крыльями". Но речь пойдёт вовсе не о людях, а о тех, кому эволюция как раз дало то, чем можно было покорить "пятый" океан. Покорить воздух пытались многие и многие виды животных. В итоге, кому-то это удалось частично (появились способности к планирующему полёту): летучие рыбы, некоторые земноводные, некоторые лепидозавровые рептилии, шерстокрылы - млекопитающие. Кто-то приобрёл способность к активному полёту. Последние - это всего четыре группы животных: шестиножки-насекомые, птерозавры и птицы (обе группы относятся к архозаврам), и рукокрылые млекопитающие.

Ну и почему бы не полетать?!
Ну и почему бы не полетать?!

Планирующий полёт конечно легче. Он не требует значительной перестройки мышц, да и скелета, собственно, тоже. Главное, чтобы в наличии была значительная по площади желательно сплошная поверхность, которая может держать тушку в воздухе. Вот только история покорения воздуха началась не с планирования, а с активного полёта. И первыми на это решились насекомые примерно в самом конце девонского периода. Это были так называемые Палеоптеригии - насекомые с двумя (иногда больше!) парами крыльев, которые не могли складываться над брюшком и так и оставались расправленными, как лопасти у вертолёта.

Палеоптеригии карбона
Палеоптеригии карбона

Эти "летуны" перенесли значительную радиацию (вспышку разнообразия) в каменноугольном периоде, достигая иной раз неприличных для насекомых размеров. Некоторые представители отряда Меганисоптер могли достигать в размахе крыльев 60-70 см, и даже целый метр подозревается! Таких гигантских размеров они достигали по двум причинам: обилию кислорода в воздухе, что позволяло полноценно насыщать организм с помощь весьма несовершенной для больших размеров трахейной дыхательной системы, и отсутствию тех, кто желал бы в воздухе охотиться на питательную членистоногую тушку. Потомками Палеотеригий являются современные поденки и стрекозы.

Одна из современных стрекоз
Одна из современных стрекоз

В пермском периоде появились Неоптеригии - летающие насекомые, которые научились складывать свои крылья над брюшком. В наше время Неоптеригии составляют около 98% всех насекомых, включая и виды, которые полностью, частично или выборочно (как муравьи, у которых крылья имеются только в брачный период и только у полноценных самцов и самок) крыльев лишились. Крылья насекомых представляют собой тонкие, усиленные жилками, выросты экзоскелета. Развиться они могли из остатков жабр, преобразованных конечностей или иных выростов тела (учёные спорят!). В любом случае, среди современных "летунов" насекомые занимают лидирующее положение по биоразнообразию, ареалу и биомассе, хотя и сильно уступают другим "летунам" размерами (лафа карбона закончилась!).

Муха тоже самолёт
Муха тоже самолёт

У позвоночных долгое время с полётом ничего не получалось, хотя наверняка мечты были, особенно у тех, которые жили в кронах деревьев. Но намного более тяжёлая тушка и намного меньше возможностей во что-то нужное преобразовать лишние жабры, челюсти или конечности, значительно позвоночных тормозило в плане покорения воздушного пространства. Пионерами в плане покорения "пятого" океана стали пермские вейгельтизавриды. Они вполне себе научились планировать за счёт широких кожных мембран по бокам тушки, которые поддерживались ложными рёбрами (не только не соединёнными с прочим скелетом, но и вовсе не скелетными образованиями). Представляли собой вейгельтизавриды одну из базальных групп лепидозавров - предков современных ящериц и змей.

Стремительное планирование ящерицы
Стремительное планирование ящерицы

А уж в триасовом периоде от планирующих ящериц в кронах деревьев было не протолкнуться. Самой интересной из этих ящериц был шаровиптерикс, у которого планирующая мембрана уже была натянута между конечностями и телом, то есть использовала кости скелета. Интересным шаровиптерикс стал за счёт того, что умудрился натянуть эту мембрану не между передними конечностями и телом, что логично и часто встречалось у прочих планирующих ящериц триаса, а между задними конечностями и хвостом. Времена планирующих ящеров закончились тогда, когда в небо взмыли ящеры летающие, то есть те, кто сумел овладеть активным машущим полётом.

Шаровиптериксы
Шаровиптериксы

Ими стали в позднем триасовом периоде птерозавры - одна из ветвей Архозавров. Практически наверняка, что изначально они были древесными животными, которые сначала освоили планирование, а затем (после "переделки" крыла и мышц) и активный полёт. Крыло птерозавров - это кожистая структура, натянутая между костями передней конечностями и продолжающаяся ниже к задним конечностям и хвосту. У ранних "моделей" птерозавров хвост был весьма длинным, более поздние его радикально укоротили. Птерозавры долгое время были владыками мезозойского неба, но у них уже подрастали конкуренты. Из динозавров-манирапторов (те же Архозавры) в середине юрского периода выделилась группа Авиалов, которой тоже захотелось покорить воздух.

Владыка неба юрского периода
Владыка неба юрского периода

Авиалы - это птицы в широком смысле этого слова, то есть не только современные беззубые веерохвостые птицы, но и все вымершие их "модели". А моделей было немало. Начинали все эти оперённые динозавры с крыльями с зубастой пасти и длинного "рептильего" хвоста. Постепенно хвост оказался лишним (сменившись чем-то вроде копчика у человека), зубастые челюсти сменились роговым клювом. К середине мелового периода птицы ("нормальные", "противоптицы", "зубастики" вроде ихтиорнисов) полностью вытесняют птерозавров из малого и среднего размерного класса в небе. Им остался только очень крупный размерный класс (знаменитый кетцалькоатль!), представители которого вполне возможно и вовсе не поднимались в воздух.

Археоптерикс
Археоптерикс

Мел-палеогеновое вымирание сработало как очень хорошая система ПВО. Небо было практически очищено от позвоночных. Птерозавры, энанциорнисовые противоптицы, зубастые первоптицы и практически все летающие в мезозое "настоящие" птицы вымерли. Остальные "настоящие" птицы предпочли наземный образ жизни. Находки летающих позвоночных времён палеоцена весьма редки. Только к его концу птицы снова уверенно покорили воздух. Но это было днём. Ночью в воздух взмывали новые, уже кайнозойские "летуны". Ими стали представители одной из базальных групп млекопитающих Лавразиотериев - Рукокрылые.

Летучая лисица
Летучая лисица

Рукокрылые представили миру новый вариант крыла, отличного по строению от крыльев птерозавров и птиц, а также интересную адаптацию для ночной охоты на вкусных насекомых - эхолокацию. Есть интересное предположение, что эхолокация была свойственна всех базальным группам Лавразиотериев, так как её признаки были обнаружены ещё у кротов и землероек. Напоследок стремление к полёту (правда, планирующему) выдали ещё и родичи людей по надотряду (Эуархотноглир). Шерстокрылы и белки-летяги уверенно преодолевают 150-300 метров без единого взмаха крыльев (которых у них и нет). Люди же плевали на эволюцию и изобрели искусственные крылья.

Сказки
3041 интересуется