I september 1982 körde ambulansföraren James Thompson längs väg 100 utanför den lilla orten Los Fresnos, bara några mil från den mexikanska gränsen i södra Texas. Plötsligt såg han hur något stort och mörkt sänkte sig över vägen framför bilen. Han bromsade in och tittade förundrat på den stora varelsen som tycktes glida fram utan att röra på vingarna. Den var mörkt grå, och såg ut vara täckt av grov hud. Den hade inga fjädrar, men ett slags knöl på huvudet. Vingarna var nästan två meter från spets till spets. Det här liknande inget annat han sett.
När Thompson kom hem letade han igenom sin bokhylla, och där hittade han en bild på monstret. Det var en pterosaurie, en flygande ödla. Utdöd sedan 65 miljoner år. Var kan den ha kommit ifrån?
Thompsons möte med en utdöd flygödla 1982 är inte den enda rapporten om flygande jättar från urtiden. Faktum är att just Texas blev något av ett centrum för de här underliga iakttagelserna under några år på 70- och 80-talen. Kanske för att man 1971 gjorde det sensationella fyndet av den största flygande ödla som vi känner till just i Texas. Den jättelika flygödlan beräknas ha haft ett vingspann på upp till 12 meter, med en nästan tre meter lång näbb. Den döptes efter aztekernas befjädrade ormgud till Quetzalcoatlus.
Det finns ingenting i de här rapporterna som tyder på att de skulle ha med verkliga överlevande pterosaurier att göra.
Kanske är det gamar, tranor eller andra stora fåglar som människor har sett. Sannolikheten att flygödlorna fortfarande skulle segla i lufthavet över oss är ungefär lika liten som att rymdvarelser regelbundet besöker jorden och rövar bort människor i forskningssyfte. Men rapporterna speglar kanske snarare flygödlornas förmåga att sätta vår fantasi i rörelse. Flygande rovdjur med vassa näbbar, stora som mindre flygplan, är som gjorda för mardrömmar.
Pterosaurierna var en gång så talrika att de kunde förmörka himlen. De var en välanpassad och framgångsrik djurgrupp, som dominerade luften i mer än 150 miljoner år. Det är ungefär lika länge som det överhuvudtaget har existerat däggdjur, och lika lång tid som fåglarna har funnits, bara som en jämförelse.
Men kunskapen om pterosaurierna har fortfarande stora luckor. De tunna vingarna har för längesedan förmultnat, och deras lätta ihåliga ben har krossats under årmiljonernas lager av sten.
De först upphittade, och mest välbevarade fossilen kommer från de berömda kalkavlagringarna i Solnhofen i Bayern, där flygödlor och andra djur bevarats nästan som fotografiska avtryck. Men under de senaste åren har man gjort många nya fynd av sensationellt välbevarade exemplar, bland annat i Brasilien och i Kina.
De äldsta pterosaurierna dyker upp ungefär samtidigt som de äldsta dinosaurierna, under Trias-perioden för ungefär 225 miljoner år sedan. De första flygödlorna hade lång svans och var små. De största av dem blev ungefär stora som fiskmåsar.
De senare varianterna, pterodactylerna, blommade ut i en lång rad av arter under den senare krita-perioden. De fick med tiden allt kortare svansar och de blev samtidigt större och större. De minsta arterna var små som sparvar, och kan ha levt i träd. Jätten Quetzalcoatlus är den senast levande flygödlan som hittats, och den är också det största flygande djur som någonsin levat – tror man. För 65 miljoner år sedan försvann de i samma katastrof som utrotade dinosaurierna.
Pterosaurierna var de första ryggradsdjur som lärde sig konsten att flyga. Insekterna var allra först, men det är skillnad på att flyga och att flyga.
I insekternas värld, där tyngdkraften knappt kan mäta sig med luftdraget från vinden, är det betydligt lättare att få vingarna att bära. För en ödla gäller det att hitta aerodynamiska principer som klarar betydligt större g-krafter.
Alla ryggradsdjur på land är byggda efter samma grundplan.
Vi har alla samma ursprung – de fiskar som en gång bestämde sig för att överge simmandet för att istället börja gå på marken. Det betyder att vi har huvud och svans, och fyra extremiteter, med fingrar och tår. Pterosaurierna var inte dinosaurier, men de tillhörde samma stora grupp, archosaurier – härskarödlor, och de har inga överlevande släktingar.
Med lite fantasi kan man försöka leva sig in i flygödlans värld:
Vik in tummen mot handflatan. Spärra ut de fyra kvarvarande fingrarna och sträck armen rakt ut från sidan av kroppen. Föreställ dig nu att lillfingret långsamt blir grövre och längre – mycket längre.
När det är minst en och en halv meter långt börjar ett membran av hud växa fram mellan det långa fingret och en punkt någonstans mitt på benet, ungefär vid knäet. Membranet bildar en vinge med en yta som snart närmar sig ett par kvadratmeter.
De tre fria fingrarna på vingens framkant blir vassa klor.
Om man samtidigt tänker sig att hela skelettet är ihåligt och extremt lätt, och att bägge benen blir betydligt kortare och smalare så går det säkert att få ner kroppsvikten rätt mycket, till sådär en 20 kilo kanske. Vid det här laget borde det gå att lyfta, åtminstone med vinden från rätt håll?
Flygödlorna kunde det definitivt, men länge var den allmänna bilden att de mest ägnade sig åt glidflygning från höga punkter, och att de hade svårt att starta från plan mark.
Det är en bild som troligen kommer sig av den gamla uppfattningen att utdöda djur hade något konstruktionsfel. Att de var liksom naturens misslyckade testexemplar. I den bilden ingår en föreställning om att det är först med oss själva och de arter som är samtida med oss som vi har uppnått fulländningen. Ingenting kunde vara mer felaktigt.
Flera upptäckter de senaste åren har visat att flygödlorna var skickliga flygare. Precis som fåglar hade de en kam av ben på bröstet som fungerade som fäste för de kraftiga flygmusklerna. Överarmsbenet var kort och kraftigt för att hålla uppe vingarna och flera av de nedre ryggkotorna var specialutvecklade för att ta emot stötar vid landning. Vingarnas membran var inte något fladdrande läderskynke. Det innehöll både muskler och senor, och hade styva fibrer, som gjorde att vingen behöll sin aerodynamiska form utan att behöva stadgas av skelettet. Pterosaurierna är dessutom de enda reptilerna som hade ett slags hår. Det tyder på att de var varmblodiga, och alltså hade en hög ämnesomsättning – vilket är rätt naturligt för ett djur som flyger fram i tillvaron.
Det går inte längre att hitta några pterosauriehjärnor, men insidan av deras fossila kranier kan analyseras med avancerad röntgenteknik, och den visar att flygödlornas hjärnor var klart större än andra reptilers i förhållande till deras kroppsvikt. De hade ett förstorat centrum för att ta hand om synintryck, men mest annorlunda var en del av hjärnan som kallas flocculus, och som hos andra ryggradsdjur både reglerar och hanterar känselsignaler från musklerna och huden.
En teori är att de här förstorade hjärnloberna tog hand om de sensoriska data som hela tiden strömmade in från de avancerade vingarna och gav perfekt kontroll i luften. Med sådana här ”smarta” vingar kunde en flygödla kanske bräcka både moderna fåglar och fladdermöss i en flygtävling, tror en av de stora auktoriteterna på området, professor David Unwin vid Humboldtuniversitetet i Berlin.
En annan nyckel till flygödlornas förmåga att manövrera i luften är det så kallade pteroid-benet. Det är mycket ovanligt att en djurgrupp utvecklar en helt ny skelettdel – vi är ju alla byggda efter samma ritning, med samma ben, fast bara i lite olika skepnader och placeringar. Men det här lilla benet, som sitter som ett litet stelt finger på vingens framkant är pterosaurierna ensamma om. Länge trodde man att benet, som är placerat ungefär mitt på underarmen, riktades rakt in mot skuldran för att spänna ut en hudflik i armvecket. Den här huden kunde då bli en extra bärande yta på vingens framsida.
Men för några år sedan visade Cambridge-forskaren Matthew Wilkinson att pteroid-benet kunde ha en mer avancerad funktion.
I nordöstra Brasilien finns en av världens bästa fyndplatser för fossil från krita-perioden. Platsen heter Santana, och ligger vid Araripeplatån. För hundra miljoner år sedan låg här ett smalt, grunt och varmt hav. Strax bortom horisonten låg Afrika, ännu inte så avlägset som idag. Lufthavet vimlade av flygödlor och här finns ytterst välbevarade lämningar av de sköra vingarna hos flera pterosaurier. Med hjälp av dem kunde Wilkinsons grupp återskapa vingarnas mekanik. Med en aluminiummodell av en flygande ödla i en vindtunnel kunde de visa att framsidan av vingen fungerade som klaffarna på en flygplansvinge. Om pteroid-benet riktas framåt istället för in mot kroppen så kan vingklaffen som då uppstår fällas neråt för att öka lyftkraften med hela 30 procent enligt vindtunnelförsöken. Wilkinson tror att till och med de allra största pterosaurierna kunde lyfta bara genom att fälla ut vingarna mot en lätt bris.
De flygande jättarna kunde också landa på slät mark utan att slå ihjäl sig genom att bromsa upp farten med de här främre vingklaffarna. Utanför den lilla staden Crayssac i sydvästra Frankrike gjorde två franska och en amerikansk paleontolog ett riktigt pterosaurie-scoop år 2003. I den mjuka kalkstenen på platsen hittade de 150 miljoner år gamla spår efter fötterna hos en liten pterosaurie som gått in för landning.
Det syntes tydligt på spåren att den här flygödlan först hade bromsat upp i luften, och sedan tagit några korta steg på marken innan den stannade helt. Enligt forskarnas beskrivning så landade den först lätt på hälarna, studsade till och släpade tårna mot jorden en liten bit, och tog sedan mark nästan omedelbart med fötterna parallellt med varandra. Därefter satte den ”händerna” i marken och gjorde ett litet steg på alla fyra för att komma tillrätta. Sedan började den lugnt att gå framåt. Stegsekvensen liknar hur många fåglar landar.
Förmodligen använde pterosaurierna flera olika flygtekniker. De allra största föredrog säkerligen att kretsflyga på varma uppvindar, som dagens stora rovfåglar. Mindre arter var kanske mer aktiva, och flaxade sig framåt på lägre höjder.
Den stora majoriteten av alla flygödlor har hittats vid forna havsområden eller vid insjöar och våtmarker. Det mesta tyder på att fisk och skaldjur har varit deras viktigaste föda. Faktum är att många av dem fyllde upp platser i ekosystemet som idag behärskas av sjöfåglar. Det fanns pterosaurier som silade bottenslam med sina näbbar för att hitta små kräftdjur, precis som flamingos. Andra kunde dyka och simma som pelikaner eller rörde sig över stora avstånd tvärs över krittidens oceaner, på samma sätt som albatrosser gör idag. Några av dem var med stor sannolikhet asätare, en plats i näringskedjan som idag innehas av stora segelflygande fåglar. Mycket talar för att vissa levde av frukt, så som stora fladdermöss i tropikerna gör idag.
Den klassiska flygödlan är arten Pteranodon, med sitt hornförsedda huvud och sin långa, hotfullt spetsiga näbb. Pteranodon kom i många storlekar, men kunde ha ett vingspann på upp till nio meter och mängder av kvarlevor efter dem hittas idag på platser som under Krita låg tiotals mil från kusten. Man kan alltså dra slutsatsen att de seglade fram på havsvindarna över stora avstånd, kanske också mellan kontinenterna. Men det går att dra fler slutsatser från alla de Pteranodon-fossil som hittats, framför allt i det område i den amerikanska mellanvästern som var hav under flygödlornas tid. En av de ledande flygödleforskarna i USA, Christopher Bennett, gick igenom 1 100 fossila fynd från de här uttorkade haven, och han fann att de kunde sorteras in i två huvudgrupper; en lite mindre variant med en genomsnittlig vingbredd på fyra meter, och en större med vingar på drygt sex meter.
De mindre var dubbelt så vanliga som de stora. Det fanns också en annan genomgående skillnad: de små reptilerna hade bredare bäckenparti, och de bakåtriktade hornen på huvudet var inte alls så kraftiga som hos de större exemplaren. Bennett insåg att det här inte handlade om olika arter av Pteranodon, som många tidigare hade trott. Det var istället hanar och honor.
Det såg alltså ut som om stora hanar konkurrerade om de mindre honorna, som hade ett förstorat bäcken för att kunna lägga ägg. Hornen på huvudet var signaler för att demonstrera sexuell mognad, vitalitet och styrka, precis som hos många hjortdjur eller fåglar. Bilden har börjat växa fram av enorma kolonier av flygödlor som häckar längs kusterna och där hanar regelbundet utkämpade strider om rätten att befrukta honorna. Ungefär så lever sjökor och valrossar idag. Skillnaden är att pterosaurierna kunde flyga, och man kan anta att de trängdes på sina häckningsstränder eller klippor vid bestämda tider på året, då parningsritualernas skrin fyllde luften.
Idag är det fåglarna som tagit över flygödlornas livsmiljöer i naturen. Fossila fynd tyder på att de började konkurrera ut många pterosauriearter redan mot slutet av krit-perioden. Kanske var fåglarnas fjäderbaserade flygtekniska lösning mer flexibel och bättre byggd för snabbare anpassningar till förändringar i miljö och klimat. Klart är att flygödlorna definitivt försvann efter att den stora meteoriten slog ner för 65 miljoner år sedan. Inte för att de var misslyckade, tvärtom. De var först med att utveckla en av evolutionens mest särpräglade förmågor, att segla fram i luften, högt över hav och land. Och de gjorde det framgångsrikt i 150 miljoner år.
Vilken färg hade flygödlorna?
Den lite trista grågröna färg som Pteranodon och andra flygödlor ofta får på bilder beror kanske på att våra vanligaste marklevande små ödlor brukar ha den färgen. Men om pterosaurierna upptog samma platser i ekologin som våra fåglar, så kan man mycket väl tänka sig att de också hade fåglarnas färger. Havsflygare hade i så fall en ljus undersida, och en mörkare rygg. Men kamouflage var kanske inte den viktigaste egenskapen för de stora arterna. De små flygödlor som levde i skogstrakter kan ha haft starka färger. De höga huvudkammarna och hornen var troligen grällt signalfärgade för att rivaler skulle se dem och imponeras.
Hur lät de då? Ja, de hade i alla fall öron, med högt utvecklade balansorgan. Men vilka läten som framställdes av deras ljudorgan får vi kanske aldrig veta.
Några grupper av flygödlor:
Pterodactylus var den första flygödlan som fick ett artnamn. Den första upptäcktes i Tyskland redan 1784, och är en av de arter som har definierat den allmänna bilden av flygödlor.
Pterodactylus var ganska liten – mellan en halv och två och en halv meter mellan vingarna. Det mest välbevarade exemplaret grävdes fram 1998, och det hade spår av hårbeklädnad längs ryggen, simhud mellan tårna, och en räfflad kam på huvudet av mjuk vävnad. Inget av detta hade då setts tidigare.
Ornithocheirus är en av de största pterosaurierna som vi känner till. Exemplar från Santana i Brasilien kan ha varit tolv meter mellan vingspetsarna. När den här jätten stod på alla fyra blev den tre meter hög. Wilkinsons vindtunneltester är gjorda med en Ornithocheirusart som heter Anhanguera.
Tapejara är ett släkte med många arter. Alla i olika storlekar från sex meter breda och neråt, och alla med spektakulära ”tuppkammar” på huvudet.
Rhamphorhynchus är urtypen för de små tidiga pterosaurierna, med lång svans. Den levde under jura-tiden, och åt insekter, groddjur och fiskar. Man tror att den flög längs vattenytan och skummade upp bytet med näbben. Den hade en påse av hud på halsen för att förvara mat, ungefär som pelikaner.
Konsten att flyga
Fyra gånger har djur lärt sig att flyga under den halva miljard år som det har funnits högre livsformer. Alla fyra modeller har uppstått helt självständigt.
Insekterna utvecklade troligen sina vingar från gälar, ursprungligen byggda för att andas under vatten.
Pterosaurierna byggde vingen på ett förlängt lillfinger, med de tre resterande fingrarna fria på vingens framkant. De kunde användas som klor, och för att gå med. Forskarna strider om ifall de började flyga genom att hoppa uppåt från marken eller glidflyga ner från träden.
Fågelvingen använder sig av hela armen och alla fingrar, och bygger förstås på fjädrarna, en ny utveckling hos de sena dinosaurierna. Många små dinosauriearter kunde glidflyga innan de verkliga flygarna uppstod.
Fladdermössen är de enda flygande däggdjuren. Deras vingar består av hud som spänns mellan de fyra fingrarna och kroppen. Tummen sticker ut som en liten klo på framkanten och kan användas för klättring. Fladdermössen har funnits hälften så lång tid som fåglarna.
För en demonstration av pterosauriernas flygteknik, se:
http://www.zoo.cam.ac.uk/zoostaff/ellington/pterosaur.html
