Darwinopterus – prehodni pterozaur: fosili, značilnosti in vrste
Darwinopterus (kar pomeni "Darwinovo krilo") je rod pterozavrov, odkrit na Kitajskem in poimenovan po Charlesu Darwinu. Je prvi znani pterozaver, ki ima značilnosti tako dolgorepih (rhamphorhynchoid) kot kratkorepih (pterodactyloid) pterozavrov. Darwinopterus je prehodni fosil med obema skupinama.
Odkritje in fosili
Najdenih je bilo od 30 do 40 fosilnih primerkov, vsi so bili zbrani v formaciji Tiaojishan, ki izvira iz srednjejurskega obdobja pred približno 160 milijoni let (mya). Tipska vrsta D. modularis je bila opisana februarja 2010.
Decembra 2010 in junija 2011 sta bili iz istih fosilnih plasti opisani dve dodatni vrsti, D. linglongtaensis in D. robustodens. Fosili iz Tiaojishan Formation so izredno dobro ohranjeni, pogosto v tankih plasteh vulkanskih pepelov in finih sedimentov, kar omogoča podrobno preučevanje kostne anatomije in včasih tudi mehkih tkivnih ostankov.
Zgradba in glavne značilnosti
Darwinopterus združuje kombinacijo "primitivnih" in "naprednih" lastnosti:
- Glava in lobanja: oblika lobanje je podobnejša kratkorepim pterodaktylom — daljša lobanja z razširjenim sprednjim delom in zobato čeljustjo.
- Telo in rep: zadnji del skeleta, zlasti rep in nekateri torakalni elementi, nosi značilnosti dolgorepih pterozavrov (rhamphorhynchoid), kar pomeni daljši, oklesten rep z okončinami, primernimi za drugačno dviganje in let.
- Noge in krila: vgrajena pterozavrska krilna anatomija je podobna drugim pterozavrom, z dolgim četrtim prstom, ki podpira krilno membrano.
- Zobje: zobna zgradba se med posameznimi vrstami razlikuje — od manjših in številčnejših do bolj robustnih zob, kar kaže na različne prehranske strategije.
Skupna velikost posameznikov je zmerna v primerjavi z nekaterimi kasnejšimi pterodaktyli; ocenjuje se, da je razpon kril večine primerkov približno okoli 1 metra (odvisno od vrste in posameznika).
Vrste in sistematika
Najbolj znana in tipska vrsta je D. modularis. Kasneje opisani D. linglongtaensis in D. robustodens. so razširili razumevanje raznolikosti znotraj rodu, vendar so bile nekatere taksonomske razprave — ali gre vedno za ločene vrste ali za variabilnost znotraj enega rodu. Raziskave vključujejo primerjave lobanje, zob in drugih skeletnih značilnosti, da bi jasno določili medvrstne razlike.
Pomen kot prehodni fosil in teorija "modularne evolucije"
Darwinopterus je pomemben zaradi svojega kombiniranega niza značilnosti, ki nakazujejo, da so se nekatere anatomske enote razvijale neodvisno druga od druge — pojav, ki so ga avtorji opisali kot "modularna evolucija". To pomeni, da so se na primer lobanja in vrat lahko razvili v smeri pterodactyloidnega tipa, medtem ko so rep in spodnji del telesa ohranili bolj primitivne lastnosti. Takšno spoznanje prispeva k razumevanju, kako so se velike morfološke spremembe v pterozavrih postopoma sestavljale skozi evolucijo.
Paleookologija in način življenja
Fosili iz formacije Tiaojishan kažejo, da je Darwinopterus živel v bogatem gozdnatem okolju z jezeri in vulkanskimi izbruhami, kjer so se ohranjali drobni delci vulkanskega pepela. Tako okolje je podpiralo raznovrstno favno — od majhnih dvoživk in sesalcev do pernatih dinozavrov. Anatomija Darwinopterusa (oblika ključa, zobje, velikost) nakazuje, da je bil verjetno oportunističen plenilec ali omnivor; spremenljivost zob med vrstami kaže na prehranske prilagoditve, kot so ribjerstvo, lov na male vretenčarje ali prehranjevanje z raznovrstno robo.
Spolni dimorfizem in razlage
Primerki so pokazali spolni dimorfizem: samci so imeli grebene na glavi in ožje boke kot samice. Grebeni so verjetno služili prikazu ob privabljanju partnerk ali pri medsebojnih spopadih. Pri več primerkih so paleontologi ugotovili razlike v obliki medenice, kar se ujema s hipotezo, da so samice imele širšo medenico zaradi odlaganja jajc — pri nekaterih najdbah je bilo v povezavi z osebkom odkrito tudi jajce ali strukture, ki nakazujejo na reprodukcijo, kar še dodatno podpira interpretacijo spolnega dimorfizma.
Zapleti in razprave
Čeprav je Darwinopterus močno vplival na razumevanje pterosavrske evolucije, ostajajo odprta vprašanja: koliko enot (modulov) se je razvijalo ločeno, kako široka je bila takšna modularnost pri drugih linijah in ali vse opazovane razlike nujno predstavljajo ločene vrste ali le znotrajvrstno variabilnost. Nadaljnje odkritje novih, dobro ohranjenih primerkov in podrobne morfometrijske analize bodo pomagale razjasniti te razprave.
Skupaj Darwinopterus ostaja ključni rod za razumevanje prehoda med starimi in novimi tipi pterozavrov ter ponuja redek vpogled v korake evolucijskih sprememb, ki so vodile do pojava pterodactyloidov.
Značilnosti mozaika
Ta rod in njegovi bližnji sorodniki kažejo kombinacijo "primitivnih" (bazalnih) in "naprednih" (izpeljanih) pterozavrskih značilnosti. To je značilno za prehodne fosile ("manjkajoče člene") in se imenuje modularna ali mozaična evolucija.
Darwinopterus je imel dolge repe in druge značilnosti ramforhinhoidov, imel pa je tudi izrazite pterodaktiloidne značilnosti, kot so dolga vretenca na vratu in ena lobanjska odprtina pred očmi.
Jajca
Ohranjeni primerek skupaj z jajcem je dal informacije o razmnoževalnih strategijah Darwinopterusa in pterozavrov na splošno.
Tako kot jajca poznejših pterozavrov in sodobnih plazilcev so imela tudi jajca Darwinopterusa mehko lupino, podobno pergamentu. Pri sodobnih pticah je jajčna lupina utrjena s kalcijevim karbonatom, ki zarodek popolnoma ščiti pred zunanjim okoljem. Jajca z mehko lupino so prepustna za vodo in omogočajo, da se med razvojem v jajce vsrka precej vode. Tovrstna jajca so bolj občutljiva na vremenske vplive in so običajno zakopana v zemljo.
David Unwin, soavtor članka, je menil, da je Darwinopterus verjetno odložil več majhnih jajc naenkrat in jih zakopal. Mladiči so po izvalitvi lahko leteli in so potrebovali malo ali nič starševske oskrbe.
Ti rezultati kažejo, da je bilo razmnoževanje pri pterozavrih bolj podobno razmnoževanju pri sodobnih plazilcih in se je bistveno razlikovalo od razmnoževanja pri pticah.
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je Darwinopterus?
O: Darwinopterus je rod pterozavrov, odkrit na Kitajskem in poimenovan po Charlesu Darwinu.
V: Kaj je edinstveno pri Darwinopterusu?
O: Darwinopterus je prvi znani pterozaver, ki ima značilnosti tako dolgorepih (rhamphorhynchoid) kot kratkorepih (pterodactyloid) pterozavrov, zato je prehodni fosil med obema skupinama.
V: Koliko fosilnih primerkov Darwinopterusa je bilo najdenih?
O: Najdenih je bilo od 30 do 40 fosilnih primerkov Darwinopterusa.
V: Iz katere formacije so bili zbrani fosili Darwinopterusa?
O: Vsi fosilni primerki Darwinopterusa so bili zbrani v formaciji Tiaojishan, ki datira v srednjo juro, pred 160 milijoni let (mya).
V: Kdaj je bil opisan tip vrste Darwinopterus?
O: Vrsta Darwinopterus, D. modularis, je bila opisana februarja 2010.
V: Ali so bile opisane še kakšne druge vrste Darwinopterus?
O: Da, dve dodatni vrsti Darwinopterus sta bili opisani iz istih fosilnih plasti decembra 2010 oziroma junija 2011. Ti vrsti sta D. linglongtaensis in D. robustodens.
V: Kaj je pokazal spolni dimorfizem primerkov vrste Darwinopterus?
O: Spolni dimorfizem primerkov vrste Darwinopterus je pokazal, da so imeli samci grebene na glavi in ožje boke kot samice.
