glidning över land är mycket energieffektiv, medan glidning över havet inte är
endast senare utvecklade Thoracopteriderna de vingliknande fenorna som gjorde det möjligt för dem att utnyttja sina hopp på bästa sätt genom att glida. Slutligen förlorade thoracopteriderna sina kroppsvågar, kanske för att det gjorde det lättare att vinkla under glider för att förbättra flygeffektiviteten.,
de gamla thoracopteridfossilen ger oss en bra uppfattning om hur dagens flygande fisk utvecklades. Modern exocoetid flygande fisk har också breda skallar, asymmetriska svansfenor och långa vingliknande fenor, och förmodligen utvecklats på ett liknande sätt, säger Xu.
det kan tyckas konstigt att fisk utvecklade samma flygförmåga två gånger, men kanske är den större överraskningen att de inte gjorde det oftare. När allt kommer omkring har en mängd landdjur utvecklat förmågan att glida. Xu säger att det beror på att glidning över land är mycket energieffektiv, medan glidning över havet inte är., ”Glidningen av flygande fiskar är energiskt mycket dyr”, säger han.
Thoracopterid fisk är bland de tidigaste backboned djuren att ta till himlen, men de var förmodligen inte den första. Den titeln vilar för närvarande med en 40cm reptil som levde omkring 255 miljoner år sedan. ”Coelurosauravus är fortfarande den äldsta glida ryggradsdjur, säger Hans-Dieter Stämmer på Smithsonian Institution i Washington DC.
Coelurosauravusis är själva kvintessensen av oddness. När det första exemplaret extraherades från sten, fann forskare en rad långa stångliknande ben nära ribbburet., De antog att dessa stavar var finstrålar av en större havsfisk som av en slump kom att vila på den döda reptilen. Så de tog bort de flesta av dem.
Jag vet ingenting som liknar stavarna som stöder glidmembranet i Coelurosauravus
men 1997 undersökte Sues och hans kollegor några fler Coelurosauravus fossiler och visade att detta var ett misstag. Stångliknande ben tillhörde faktiskt reptilen, men de var inte en del av sitt normala skelett., I stället hade de vuxit i djurets hud och bildade effektivt ett andra skelett.
vissa andra djur växer ben i huden, vanligtvis för att härda upp det. Dessa ”osteodermer” är det som ger krokodilhud sitt skaliga utseende. Men coelurosauravus osteodermer är olika. Istället för att tjäna en defensiv roll stödde de ett membran som kunde expandera till en stor glidande vinge. ”Jag vet ingenting som liknar stavarna som stöder glidmembranet i Coelurosauravus”, säger Sues.,
med andra ord var inte bara Coelurosauravus pionjären för backboned flight, de konstiga vingarna det utvecklades är som inget annat som har utvecklats före eller sedan dess. Det var en sann maverick, och borde vara ett hushållsnamn. Det blir bara mindre uppmärksamhet eftersom det var en segelflygplan snarare än en aktiv flygare, säger Sues.
men då blir även aktiva flygblad ibland bortglömda. Till exempel kan bläckfisk flyga.
Ja, verkligen. Bläckfisk ibland gå flygande fisk ovanför vågorna. De tenderar bara att göra det under skydd av mörkret., ”Det kan förklara varför fiskare aldrig verkar se bläckfisk flyga”, säger Ronald O ’ dor vid Dalhousie University i Halifax, Nova Scotia.
bläckfisken accelererade genom luften
detta gör det också mycket svårt att studera beteendet, även om vetenskapliga räkenskaper för flygande bläckfisk går tillbaka till slutet av artonhundratalet. Men det borde inte vara så förvånande. Squid använder ett naturligt jet-framdrivningssystem för att flytta under vattnet, och det borde vara tillräckligt kraftfullt för att skjuta upp dem och ut ur vattnet., Då kan bläckfiskens fenor och tentaklar dubbla som vingar.
dessutom kan jet-framdrivningssystemet fortsätta att fungera även när bläckfisken är luftburen. När svartvita bilder av en 1,2 m Humboldt squid flying studerades 1970 visade analysen att djuret accelererade genom luften. Detta innebär bläckfisk flygning kan vara både aktiva och drivna – precis som i fåglar, fladdermöss, pterosaurs och insekter – tjäna tentacled ryggradslösa djur en speciell plats i annals of flight.
det finns dock en stor skillnad mellan bläckfisk och andra aktiva flygblad., En bläckfisk kan bara hålla upp det i några sekunder medan det är jetting vatten ur sin kropp hålighet. Bläckfisk är oförmögna att den ihållande drivna flygningen ses i de fyra kända grupperna av flygande djur.
ändå har flying tydligt fördelar för bläckfisken, säger O ’ dor. Flyg är energiskt dyrt för flygande fisk, men det är inte för bläckfisk. ”Det är helt klart ett mer energieffektivt transportsätt än simning”, säger O ’ dor.
bläckfisk har sådana muskelkroppar som bryter ytan av vattnet är relativt lätt., De kan raket till 6m ovanför ytan, innan glider enkelt för tiotals meter.”Flygande fisk är inte alls lika bra på att flyga som bläckfisk”, säger O ’ dor. Han har en känsla av att vissa bläckfisk rutinmässigt kan flyga på natten under migreringar, för att täcka marken mer effektivt än genom att simma ensam.,
moderna bläckfiskar började förmodligen flyga för bara några miljoner år sedan
men även om det är så fördelaktigt att flyga, har bläckfisk förmodligen inte gjort det länge, enligt Dirk Fuchs vid Hokkaido University i Sapporo, Japan och Royal Mapes of Ohio University. De studerar fossila bläckfisk och andra bläckfisk, och har inte hittat något så muskulös som dagens bläckfisk tills relativt nyligen i geologisk tid.
muskeln hos en bläckfiskmantel är ringformad – det är därför calamari kommer i ringar-vilket ger den styrka., Det fanns bläckfiskliknande djur som kallades belemnites från 200 till 65 miljoner år sedan, men de hade svagare, U-formade muskler i sin mantel. ”En bläckfisk biff snarare än ringar, säger Fuchs. Så medan belemnites såg mycket ut som bläckfisk, kunde de nästan säkert inte flyga. Moderna bläckfiskar började förmodligen flyga för några miljoner år sedan, säger Fuchs.
Så vad var de första organismerna att flyga? Det är svårt att vara säker, men det kan inte ha varit ett djur. Det kan ha varit en växt.
växter kan ha utvecklat vingar samtidigt som insekter. Vingar på deras frön, det vill säga., Bevingade frön har upptäckts i stenar som är 360 till 370 miljoner år gamla, medan fossil tyder på att insektsvingar utvecklats runt 400 miljoner år sedan. Men den fossila rekordet av marklevande organismer är så fläckigt så här långt tillbaka i tiden att det är svårt att säga säkert vilka vingar som kom först.
för 270 miljoner år sedan hade barrträd utvecklat en ny form av flygning som inte ses i insekter. Deras bevingade frön utvecklades för att rotera, helikopter-stil, när de faller., Dagens bevingade barrträd frön har fortfarande denna förmåga-och förmodligen inspirerade människor att utveckla helikopterdesign.
fröna kan flyga som en helikopter eftersom de nästan alltid har bara en lång vinge, för att motverka frökroppens vikt. Helikopterspinnen saktar fröets nedstigning genom luften, så det kan ”flyga” ett rättvist avstånd från moderträdet innan det äntligen rör sig ner.
märkligt, men några av de tidigaste helicoptering frön hade inte bara en vinge – de hade två., År 2014 undersökte Cindy Looy vid University of California, Berkeley fossila frön från den äldsta kända helicoptering barrträd, kallad Manifera. Vid 270 miljoner år föregår de alla andra kända exempel med minst 10 miljoner år.
Till skillnad från senare frön, eller de som hittades idag, hade de flesta fröna en liten andra vinge på motsatt sida av frökroppen från huvudvingen. Ungefär en tiondel av fröna gick längre än så här: de hade två symmetriska vingar, en på varje sida. Det var konstigt, säger hon, för nuförtiden är dubbelvingade frön ”verkligen sällsynta”., Looy utforskar nu hur väl de dubbelvingade fröna kan flyga.
oavsett om växter eller insekter var de första som utvecklade vingar, var ingen av dem den första gruppen av organismer att ta till himlen. De första luftburna livsformerna var nästan säkert bakterier, säger Kostas Konstantinidis från Georgia Institute of Technology i Atlanta. År 2013 undersökte han prover från 8-15km upp i luften, och fann horder av bakterier – står för 20% av alla partiklar mellan 0,25 och 1 mikrometer i storlek.,
högflygande bakterier har påverkat jordens klimat i miljarder år
Konstantinidis säger att han är ”100% säker” att mikrober, och särskilt bakterier, har rest genom atmosfären under mycket lång tid. ”Tänk bara på att de första mikroberna på jorden uppträdde för cirka 3 miljarder år sedan”, säger han. Djur och växter fick inte riktigt igång förrän 500 miljoner år sedan.
bakterier är naturligtvis inte aktiva fliers. De har inte ens utvecklat vingar för att hjälpa dem att glida., I stället sopas de förmodligen upp i luften på vinden helt enkelt för att de är så små. Men Konstantinidis forskning tyder på att dessa atmosfäriska bakterier är allt annat än irrelevanta.
han säger att de kan hjälpa moln att bildas. Moln är gjorda av miljarder vattendroppar, som var och en kondenserar runt en liten kärna av material som en dammmote. Bakterier är rätt storlek, så vattendroppar kan också bildas runt dem.
om Konstantinidis har rätt har högflygande bakterier påverkat jordens klimat i miljarder år. Inga andra flygande arter kan hävda det.,
Lämna ett svar