Das Gleiten über Land ist sehr energieeffizient, während das Gleiten über den Ozean nicht
Erst später die Thorakopteriden entwickeln die flügelartigen Flossen, die es ihnen ermöglichten, ihre Sprünge durch Gleiten optimal zu nutzen. Schließlich verloren die Thorakopteriden ihre Körperschuppen, vielleicht weil dies das Wackeln während des Gleitens erleichterte, um die Flugeffizienz zu verbessern.,
Die alten Thorakopterid-Fossilien geben uns eine gute Vorstellung davon, wie sich die heutigen fliegenden Fische entwickelt haben. Moderne exocoetid fliegende Fische haben auch breite Schädel, asymmetrische Schwanzflossen und lange flügelartige Flossen, und wahrscheinlich in ähnlicher Weise entwickelt, sagt Xu.
Es mag seltsam erscheinen, dass Fische zweimal die gleiche Flugfähigkeit entwickelten, aber vielleicht ist die größere Überraschung, dass sie es nicht öfter taten. Schließlich haben eine Vielzahl von Landtieren die Fähigkeit zum Gleiten entwickelt. Xu sagt, es liegt daran, dass das Gleiten über Land sehr energieeffizient ist, während das Gleiten über den Ozean nicht ist., „Das Gleiten von fliegenden Fischen ist energetisch sehr teuer“, sagt er.
Thorakopteridfische gehören zu den frühesten hinterbeinigen Tieren, die man in den Himmel bringen kann, aber sie waren wahrscheinlich nicht die ersten. Dieser Titel ruht derzeit auf einem riesigen Reptil, das vor etwa 255 Millionen Jahren lebte. „Coelurosauravus ist immer noch das älteste Wirbeltier“, sagt Hans-Dieter Sues von der Smithsonian Institution in Washington DC.
Coelurosauravusist die Quintessenz der Kuriosität. Als das erste Exemplar aus Gestein extrahiert wurde, Forscher fanden eine Reihe langer stabartiger Knochen in der Nähe des Brustkorbs., Sie nahmen an, dass diese Ruten Flossenstrahlen eines größeren Meeresfisches waren, der zufällig auf dem toten Reptil zur Ruhe gekommen war. Also entfernten sie die meisten von ihnen.
Ich weiß nichts Ähnliches wie die Stäbe, die die Gleitmembran im Coelurosauravus unterstützen
Aber 1997 untersuchten Sues und seine Kollegen einige weitere Coelurosauravus-Fossilien und zeigten, dass dies ein Fehler war. Die stabartigen Knochen gehörten tatsächlich zum Reptil, aber sie waren nicht Teil seines normalen Skeletts., Stattdessen waren sie in der Haut des Tieres gewachsen und bildeten effektiv ein zweites Skelett.
Einige andere Tiere wachsen Knochen in ihrer Haut, in der Regel, um es zu härten. Diese „Osteodermen“ verleihen Krokodilhaut ihr schuppiges Aussehen. Aber Coelurosauravus Osteoderms sind anders. Anstatt einer defensiven Rolle zu dienen, unterstützten sie eine Membran, die sich zu einem großen Gleitflügel ausdehnen konnte. „Ich weiß von nichts Ähnlichem wie den Stäben, die die Gleitmembran im Coelurosauravus unterstützen“, sagt Sues.,
Mit anderen Worten, Coelurosauravus war nicht nur der Pionier des Backboned-Fluges, die seltsamen Flügel, die er entwickelte, sind wie nichts anderes, was sich zuvor oder seitdem entwickelt hat. Es war ein wahrer Außenseiter und sollte ein bekannter Name sein. Es bekommt nur weniger Aufmerksamkeit, weil es eher ein Segelflugzeug als ein aktiver Flieger war, sagt Sues.
Aber dann werden auch aktive Flieger manchmal vergessen. Zum Beispiel kann Tintenfisch fliegen.
ja, wirklich. Tintenfische schließen sich gelegentlich fliegenden Fischen über den Wellen an. Sie neigen dazu, dies nur unter dem Deckmantel der Dunkelheit zu tun., „Das könnte erklären, warum Fischer Tintenfische nie fliegen sehen“, sagt Ronald O ‚ Dor von der Dalhousie University in Halifax, Nova Scotia.
Der Tintenfisch beschleunigte durch die Luft
Dies erschwert auch die Untersuchung des Verhaltens, obwohl wissenschaftliche Berichte über fliegende Tintenfische bis ins späte neunzehnte Jahrhundert zurückreichen. Aber es sollte nicht so überraschend sein. Tintenfische verwenden ein natürliches Jet-Antriebssystem, um sich unter Wasser zu bewegen, und es sollte stark genug sein, um sie auf und aus dem Wasser zu schießen., Dann können sich die Flossen und Tentakel des Tintenfisches als Flügel verdoppeln.
Darüber hinaus kann das Jet-Antriebssystem auch dann noch funktionieren, wenn der Tintenfisch in der Luft ist. Als 1970 Schwarzweißaufnahmen eines 1,2 m langen Humboldt-Tintenfischfliegens untersucht wurden, zeigte die Analyse, dass das Tier durch die Luft beschleunigte. Dies bedeutet, dass der Tintenfischflug sowohl aktiv als auch angetrieben sein kann – genau wie bei Vögeln, Fledermäusen, Pterosauriern und Insekten – und den Tentakeln von Wirbellosen einen besonderen Platz in den Annalen des Fluges einnimmt.
Es gibt jedoch einen großen Unterschied zwischen Tintenfisch und anderen aktiven Fliegern., Ein Tintenfisch kann ihn nur einige Sekunden lang halten, während er Wasser aus seiner Körperhöhle jagt. Tintenfische sind nicht in der Lage, den anhaltenden angetriebenen Flug in den vier berühmten Gruppen von fliegenden Tieren zu sehen.
Dennoch hat das Fliegen eindeutig Vorteile für den Tintenfisch, sagt O ‚ Dor. Flug ist energetisch teuer für fliegende Fische, aber es ist nicht für Tintenfische. „Es ist eindeutig ein energieeffizienteres Transportmittel als Schwimmen“, sagt O ‚ Dor.
Tintenfische haben solche muskulösen Körper, dass das Brechen der Wasseroberfläche relativ einfach ist., Sie können bis zu 6 m über der Oberfläche Raketen, bevor sie mühelos für zehn Meter gleiten.“Fliegende Fische sind nicht annähernd so gut im Fliegen wie Tintenfische“, sagt O ‚ Dor. Er hat die Vermutung, dass einige Tintenfische bei Wanderungen routinemäßig nachts fliegen können, um den Boden effizienter zu bedecken als allein zu schwimmen.,
Moderne Tintenfische begannen wahrscheinlich erst vor wenigen Millionen Jahren zu fliegen
Aber obwohl Fliegen so vorteilhaft ist, haben Tintenfische es wahrscheinlich nicht lange getan, so Dirk Fuchs von der Hokkaido University in Sapporo, Japan und Royal Mapes von der Ohio University. Sie untersuchen fossile Tintenfische und andere Kopffüßer und haben bis vor relativ kurzer Zeit in geologischer Zeit nichts so Muskulöses wie den heutigen Tintenfisch gefunden.
Der Muskel eines Tintenfischmantels ist ringförmig – deshalb kommt Calamari in Ringen – und gibt ihm Kraft., Vor 200 bis 65 Millionen Jahren gab es tintenfischartige Tiere, die Belemniten genannt wurden, aber sie hatten schwächere, U-förmige Muskeln in ihrem Mantel. „Ein Calamari-Steak statt Ringe“, sagt Fuchs. Während Belemniten Tintenfischen sehr ähnlich sahen, konnten sie mit ziemlicher Sicherheit nicht fliegen. Moderne Tintenfische begannen wahrscheinlich erst vor wenigen Millionen Jahren zu fliegen, sagt Fuchs.
Also, was waren die ersten Organismen zu Fliegen? Es ist schwer sicher zu sein, aber es war vielleicht kein Tier. Es könnte eine Pflanze gewesen sein.
Pflanzen können gleichzeitig mit Insekten Flügel entwickelt haben. Flügel auf ihren Samen, das heißt., Geflügelte Samen wurden in Gesteinen entdeckt, die 360 bis 370 Millionen Jahre alt sind, während Fossilien darauf hindeuten, dass sich Insektenflügel vor etwa 400 Millionen Jahren entwickelt haben. Aber der Fossilienbestand von landbewohnenden Organismen ist so weit zurück in der Zeit so lückenhaft, dass es schwierig ist, sicher zu sagen, welche Flügel zuerst kamen.
Vor 270 Millionen Jahren hatten Nadelbäume eine neue Form des Fluges entwickelt, die bei Insekten nicht zu sehen ist. Ihre geflügelten Samen entwickelten sich zu rotieren, Hubschrauber-Stil, wie sie fallen., Die heutigen geflügelten Nadelbaumsamen haben diese Fähigkeit immer noch – und haben wahrscheinlich den Menschen dazu inspiriert, Hubschrauberdesigns zu entwickeln.
Die Samen können wie ein Hubschrauber fliegen, weil sie fast immer nur einen langen Flügel haben, um das Gewicht des Samenkörpers auszugleichen. Der Helikopter-Spin verlangsamt den Abstieg des Samens durch die Luft, sodass er eine angemessene Entfernung vom Elternbaum „fliegen“ kann, bevor er schließlich nach unten berührt wird.
Seltsamerweise hatten einige der frühesten helikoptersamen Samen nicht nur einen Flügel – sie hatten zwei., Im Jahr 2014 untersuchte Cindy Looy an der University of California in Berkeley die fossilen Samen der ältesten bekannten sinternden Konifere namens Manifera. Mit 270 Millionen Jahren sind sie mindestens 10 Millionen Jahre älter als alle anderen bekannten Beispiele.
Im Gegensatz zu späteren Samen oder denen, die heute gefunden wurden, hatten die meisten Samen einen kleinen zweiten Flügel auf der gegenüberliegenden Seite des Samenkörpers vom Hauptflügel. Etwa ein Zehntel der Samen ging sogar noch weiter: Sie hatten zwei symmetrische Flügel, einen auf jeder Seite. Das sei seltsam, sagt sie, denn heutzutage seien doppelflügelige Samen „wirklich selten“., Looy erforscht nun, wie gut die zweiflügeligen Samen fliegen können.
Unabhängig davon, ob Pflanzen oder Insekten die ersten waren, die Flügel entwickelten, war keine von ihnen die erste Gruppe von Organismen, die in den Himmel kam. Die ersten Lebensformen in der Luft waren mit ziemlicher Sicherheit Bakterien, sagt Kostas Konstantinidis vom Georgia Institute of Technology in Atlanta. Im Jahr 2013 untersuchte er Proben von 8-15km in der Luft und fand Horden von Bakterien-20% aller Partikel zwischen 0,25 und 1 Mikrometer groß.,
Hochfliegende Bakterien beeinflussen seit Milliarden von Jahren das Klima der Erde
Konstantinidis sagt, er sei „100% sicher“, dass Mikroben und insbesondere Bakterien sehr lange durch die Atmosphäre reisen. „Bedenken Sie nur, dass die ersten Mikroben auf der Erde vor etwa 3 Milliarden Jahren erschienen sind“, sagt er. Tiere und Pflanzen sind erst vor 500 Millionen Jahren wirklich in Gang gekommen.
Bakterien sind natürlich keine aktiven Flieger. Sie haben nicht einmal Flügel entwickelt, um ihnen beim Gleiten zu helfen., Stattdessen werden sie wahrscheinlich bei der Brise in die Luft gefegt, nur weil sie so klein sind. Konstantinidis ‚ Forschung legt jedoch nahe, dass diese atmosphärischen Bakterien alles andere als irrelevant sind.
Er sagt, sie könnten Wolken helfen, sich zu bilden. Wolken bestehen aus Milliarden von Wassertröpfchen, von denen jedes um einen winzigen Materialkern wie einen Staubfleck kondensiert. Bakterien haben die richtige Größe, daher können sich auch Wassertröpfchen um sie herum bilden.
Wenn Konstantinidis Recht hat, beeinflussen hochfliegende Bakterien seit Milliarden von Jahren das Klima der Erde. Keine andere fliegende Spezies kann das behaupten.,
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