หากในยุคปัจจุบัน เมื่อคุณมองไปตามแหล่งน้ำหรือบึง คุณจะเห็นนกสระสาหรือนกกระยางสูง 3 – 4 ฟุต เดินลุยน้ำเพื่อหาปลาหรือสัตว์ขนาดเล็ก ..แต่หากเป็นเมื่อ 70 ล้านปีก่อน ตามแม่น้ำริโอแกรนด์ในรัฐเท็กซัส มีสิ่งมีชีวิตที่น่าประทับใจและน่ากลัวกว่า มันเดินท่อมๆหาอาหารตามหนองน้ำ นั่นคือเทอโรซอร์ (Pterosaur) ที่สูงถึง 12 ฟุต หรือที่รู้จักกันในชื่อ เควตซัลโคแอตลัส (Quetzalcoatlus) มันมีปีกกว้าง 37 – 40 ฟุต ทำให้มันเป็นสัตว์บินได้ที่ใหญ่ที่สุดที่เคยอาศัยอยู่บนโลกใบนี้
หนึ่งในเอกสารที่เขียนโดย University of California, Berkeley, Kevin Padian ได้ให้คำตอบความลึกลับบางประการเกี่ยวกับพฤติกรรมการบินและการเดินของสัตว์ที่มีเอกลักษณ์เฉพาะตัวนี้ ซึ่งได้รับการตีพิมพ์เพียงเล็กน้อยตั้งแต่การค้นพบเมื่อกว่า 45 ปีที่แล้ว ..สัตว์เดินด้วยปีกได้อย่างไรเมื่อพับแล้วแตะพื้น? มันกินอะไรแล้วมันกินอย่างไร? มันบินได้ดีแค่ไหน? แล้วสัตว์ที่มีปีกกว้าง 40 ฟุตแต่มีขาสูงเพียง 6 ฟุตที่สะโพกจะลอยขึ้นไปในอากาศได้อย่างไร?
“สัตว์เลื้อยคลานโบราณที่บินได้นี้เป็นตำนานของสัตว์เลื้อยคลาน แม้ว่าความคิดของสาธารณชนเกี่ยวกับสัตว์ชนิดนี้ส่วนใหญ่จะเป็นศิลปะ ไม่ใช่วิทยาศาสตร์” Padian ผู้ร่วมแก้ไขเอกสารกล่าว “นี่เป็นครั้งแรกที่ได้เห็นสัตว์ที่ใหญ่ที่สุดเท่าที่เคยบินมาทั้งหมด เท่าที่เราทราบ ผลลัพธ์ที่ได้คือการปฏิวัติการศึกษาของเทอโรซอร์ ซึ่งเป็นสัตว์ชนิดแรก ต่อจากแมลง ที่วิวัฒนาการการบินก่อนพวกนกมาหลายล้านปี”
ฟอสซิล เควตซัลโคแอตลัส ดั้งเดิมถูกค้นพบโดย Douglas Lawson ซึ่งตอนนั้นเขาอายุเพียง 22 ปี กำลังศึกษาระดับปริญญาโทด้านธรณีวิทยาที่มหาวิทยาลัยเท็กซัส ออสติน และต่อมาได้กลายเป็นนักศึกษาปริญญาเอกที่ UC Berkeley ฟอสซิลเทอโรซอร์ ซึ่งเขาตั้งชื่อตามเทพเจ้างูของชาวแอซเท็ก ประกอบด้วยปีกบางส่วนที่มีขนาดเทียบเท่ากับเครื่องบิน และมีปีกขนาดใหญ่กว่านกที่ใหญ่ที่สุดที่รู้จักอย่างน้อย 50% ซึ่งสูญพันธุ์ไปแล้วและใหญ่กว่าแร้งขนาดใหญ่ที่เป็นลูกหลานไดโนเสาร์
Wann Langston ผู้เป็นภัณฑารักษ์ของ UT Austin’s Vertebrate Paleontology Laboratory เป็นเวลาหลายปี ได้เชิญเพื่อนร่วมงานหลายคน รวมทั้ง Padian ให้ทำงานเกี่ยวกับฟอสซิล แต่ไม่สามารถเผยแพร่คำอธิบายแบบเต็มของเจ้ายักษ์ได้ก่อนที่เขาจะเสียชีวิตในปี 2013
ตามคำร้องขอของห้องปฏิบัติการ Padian ร่วมมือกับวิศวกรและนักบรรพชีวินวิทยาสมัครเล่น James Cunningham และศิลปินในลอนดอน John Conway ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานเก่าแก่ของ Langston เพื่อดูฟอสซิลของเควตซัลโคแอตลัส ของ Lawson และเปรียบเทียบกับตัวอย่างอื่นๆ อีกมากมาย รวมถึงเควตซัลโคแอตลัส ที่มีขนาดเล็กกว่าเพื่อให้เข้าใจถึงพฤติกรรมการกิน การบิน การเดิน และการขึ้นบิน ..Langston ได้เสริมเพิ่มไป
“เรามาที่โครงการนี้ด้วยความคิดที่แตกต่างกันมาก” Padian กล่าว “แต่เราไม่ได้ลงข้อความส่วนตัวใดๆ ในรายงานของเรา เว้นแต่ว่าเราทั้งสามตกลงกันในเรื่องนี้”
ศึกษากระดูกเพิ่มเติม
เพื่อทำความเข้าใจว่า เควตซัลโคแอตลัส มีพฤติกรรมอย่างไร Padian และเพื่อนร่วมงานได้จัดการกับกระดูกจากฟอสซิลเทอโรซอร์ที่มีขนาดเล็กกว่าและสมบูรณ์กว่าประมาณโหล รวมทั้งโครงกระดูกของสายพันธุ์ เควตซัลโคแอตลัสชนิดใหม่ซึ่งได้รับการตั้งชื่อใหม่ตาม Lawson ในเอกสารประกอบฉบับหนึ่ง ฟอสซิลของเควตซัลโคแอตลัส ถูกพบในชั้นหิน Javelina Formation เดียวกันในฝั่งตะวันตกของเท็กซัส ในช่วงเวลาที่มีการขุดพบเควตซัลโคแอตลัสที่ใหญ่กว่า
ตัวอย่างที่เล็กกว่านั้นมีขนาดเพียงครึ่งหนึ่งของชิ้นที่ใหญ่กว่าที่ Lawson พบในตอนแรก แต่พวกมันประกอบด้วยเศษกระดูกประมาณ 300 ชิ้น อย่างไรก็ตาม สัตว์ที่มีขนาดใหญ่กว่านั้นเป็นที่รู้จักจากกระดูกปีกบางส่วนเท่านั้น รวมถึงกระดูกต้นแขนและท่อนแขนจากต้นแขนและปลายแขนตามลำดับ ..ภาพที่วาดไว้พวกมันเป็นสัตว์ที่คล้ายนกกระยางหรือนกกระสาที่กินและปล่อยตัวไปในอากาศเหมือนแร้งที่บินได้
“เทอโรซอร์มีกระดูกหน้าอกขนาดใหญ่ ซึ่งเป็นที่ที่กล้ามเนื้อบินยึดติด ดังนั้นไม่ต้องสงสัยเลยว่าพวกมันเป็นนักบินที่ยอดเยี่ยม” เขากล่าว “กระดูกต้นแขนของพวกมัน มียอดกระดูกขนาดใหญ่สำหรับยึดกล้ามเนื้อที่บินได้ ซึ่งใหญ่กว่าของนกและใหญ่กว่าของค้างคาวมาก ปีกทำงานเหมือนกับปีกของนกและไดโนเสาร์อื่นๆ ซึ่งเทอโรซอร์มีความเกี่ยวข้องกันมากที่สุด แม้จะมีการสร้างเทอโรซอร์ขึ้นใหม่เหมือนค้างคาวเป็นเวลาสองศตวรรษ แต่ก็ไม่มีหลักฐานสำหรับมุมมองนี้”
เควตซัลโคแอตลัสเป็นสัตว์สองเท้านั่นคือมันเดินสองขา แต่เนื่องจากกระดูกปลายขาของมันยาวมาก ปีกของมันจึงไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสัมผัสพื้นได้เมื่อพับ ท่าทางสี่จุดนี้บอกกับบางคนว่าเทอโรซอร์เดินเหมือนค้างคาว ซึ่งใช้ขาหน้าของมันเพื่อขับเคลื่อนตัวเองไปข้างหน้าบนพื้น แต่การศึกษากระดูกแสดงให้เห็นว่าเทอโรซอร์ไม่สามารถใช้ปีกในการเคลื่อนไหวได้ เมื่อลงดินแล้วพวกมันทำได้เพียงขยับปีกไปข้างหน้าหรือด้านข้าง
“เมื่อวางขาท่อนบนลงบนพื้น คุณจะไม่สามารถหมุนขาหน้ากลับไปเพื่อดันสัตว์ไปข้างหน้าเหมือนสัตว์สี่เท้าทั่วไป เพราะมีกระดูกอยู่ที่ไหล่” Padian กล่าว ..นั่นไม่ได้หมายความว่าพวกมันจะเคลื่อนที่เงอะงะ?
“เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้สัตว์สะดุด สัตว์ตัวนั้นจึงยกแขนซ้ายขึ้นก่อน จากนั้นจึงก้าวขาซ้ายไปเต็มที่ จากนั้นจึงวางมือลงบนพื้น” เขากล่าว “กระบวนการนี้ทำซ้ำด้วยแขนขาขวา ยกแขนขวาขึ้น ขาขวาเลื่อนขึ้นและวางเท้าขวา จากนั้นมือขวาก็เดินลงมา ดูเหมือนเป็นกระบวนการที่ยุ่งยากสำหรับเรา แต่สัตว์สามารถดำเนินการเดินอย่างรวดเร็วและง่ายดาย” ..ซึ่งเข้ากันได้ดีกับเส้นทางเดินของเทอโรซอร์ที่ค้นพบในภาคใต้ของฝรั่งเศสในปี 1990 Padian กล่าว
ขาที่แข็งแรงที่ช่วยในการบินขึ้น
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากขาของมันสั้นกว่าปีก การบินขึ้นจึงไม่ง่ายเหมือนการกระพือปีกเพื่อสร้างแรงยก .. “มีปัญหากับการวิ่งเพื่อบินขึ้น ในตัวอย่างที่มีขนาดเล็กกว่า คุณกำลังดูปีกขนาด 9 ฟุตที่อาจงอได้ไม่เกิน 8 ฟุตในแต่ละข้าง สะโพกอาจสูงจากพื้นประมาณ 3 – 4 ฟุต ดังนั้น หากคุณวิงตาม คุณสามารถกดปีกได้เพียง 40 องศาใต้แนวราบก่อนที่มันจะกระทบพื้น ตามหลักการแล้ว คุณต้องการจังหวะที่ลึกกว่า และเนื่องจากปีกเหล่านี้มีขนาดใหญ่ คุณจึงขยับไม่ได้เร็วมาก ดังนั้นจังหวะที่เร็วกว่าจึงไม่ทำงาน การวิ่งช่วยให้คุณมีความเร็วในการบินขึ้น แต่นั่นไม่ใช่ปัญหา”
ในทางกลับกัน เทอโรซอร์น่าจะใช้ขาหลังที่แข็งแรงเพื่อกระโดดขึ้นไป จากนั้นเมื่อระยะห่างจากพื้นดินเท่ากับความยาวของปีก มันก็เริ่มกระพือปีก นกกระสาและนกกระยางก็ทำเช่นเดียวกัน แม้ว่าจะมีขนาดเล็กกว่ามาก
“หากพวกมันสามารถกระโดดได้สูงสองเท่าของสะโพก จนถึง 8 ฟุต ปีกก็จะสามารถเคลียร์พื้นได้ และพวกมันก็สามารถทำการบินได้มากขึ้น” Padian กล่าว “นี่อาจเป็นทางเลือกที่ดีที่สุดสำหรับการขึ้นบิน แม้ว่ามันจะขึ้นอยู่กับกำลังที่เพียงพอจากขา”
เขากล่าวว่าขาหน้าอาจช่วยผลักสิ่งมีชีวิตดังกล่าวออกจากพื้นในลักษณะของค้างคาว แต่สิ่งนี้จะต้องมีความแข็งแกร่งเป็นพิเศษของกล้ามเนื้อของปลายแขน ซึ่งดูไม่น่าจะเป็นไปได้
เมื่อพิจารณาจากแหล่งที่อยู่ของมัน หนองน้ำในบกและทุ่งโล่ง ซึ่งแตกต่างจากทะเลทรายเท็กซัสตะวันตกอย่างมากในปัจจุบัน กลยุทธ์การหาอาหารที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุดของเทอโรซอร์จะคล้ายกับนกกระยางและนกกระสาในปัจจุบัน ซึ่งก็คือพวกลุยหาอาหารในแหล่งน้ำ พวกมันจะคุ้ยโคลนเพื่อหาปู หนอน และหอย แต่ยังฉกปลาตัวเล็ก แมลง งูและกิ้งก่าด้วย
“บางคนบอกว่ามันกินซากสัตว์ บางคนบอกว่ามันบินเหนือน้ำและจับปลาออกมาเหมือนนกกระทุง สิ่งเหล่านั้นไม่ได้ผล” เขากล่าว “ขากรรไกรนั้นยาวและบางมาก และถ้าคุณดูที่กรามของนกกระสาหรือนกกระยาง พวกมันก็เหมือนกัน มันดีสำหรับการดึงกิ้งก่าและสัตว์เล็กอื่นๆ แต่ไม่ใช่การกำจัดซากอย่างแน่นอน เพราะมันไม่มีฟัน” และมันน่าจะสามารถไล่ตามเหยื่อบนอากาศได้อย่างดี
“สัตว์ตัวนี้สามารถยกหัวและคอของมันในแนวตั้งเพื่อกลืนเหยื่อตัวเล็กๆ ที่มันจับด้วยกรามของมัน มันสามารถลดศีรษะอันยิ่งใหญ่ให้ต่ำกว่าแนวราบได้ ดังนั้นหากมันแล่นอยู่เหนือพื้นดินแห้ง มันอาจจะสามารถโฉบลงมาและจับสัตว์ได้” Padian กล่าว “เมื่อเดินบนบก มันสามารถขยับศีรษะและคอของมันได้ 180 องศา ซึ่งสามารถมองเห็นได้รอบด้าน”
เกือบ 40 ปีที่แล้ว Padian ร่วมมือกับนักบรรพชีวินวิทยา Jean-Michel Mazin ผู้ค้นพบเส้นทางเรซัวร์ในฝรั่งเศส เพื่ออธิบายเทคนิคการร่อนลงของเทอโรซอร์
“สัตว์ตัวนั้นต้องกระพือปีกเพื่อชะงักและทำให้การเคลื่อนที่ช้าลง จากนั้นมันก็ลงด้วยเท้าหลังและกระโดดเล็กน้อย” Padian กล่าว “แล้วมันก็วางเท้าหน้าลง แล้วก็ตั้งท่าสี่ขา เหยียดตัวออกแล้วเดินจากไป”
การสร้างรายละเอียดของกายวิภาคศาสตร์และพฤติกรรมของ เควตซัลโคแอตลัสขึ้นใหม่โดยละเอียดของทีม มันเป็นไปได้เพราะสภาพที่ยอดเยี่ยมของฟอสซิลซึ่งได้รับการเก็บรักษาไว้ในรูปทรงสามมิติที่เกือบจะดั้งเดิม ซากดึกดำบรรพ์นี้หาได้ยากสำหรับสัตว์ดึกดำบรรพ์โดยเฉพาะอย่างยิ่ง สำหรับสัตว์จำพวกเทอโรซอร์ซึ่งมีกระดูกที่บางมากซึ่งมักจะถูกบดขยี้
Padian ยอมรับว่าคำถามเกี่ยวกับ เควตซัลโคแอตลัส และ เทอโรซอร์ โดยทั่วไปยังคงอยู่ เช่น รูปร่างของเยื่อหุ้มปีกและตำแหน่งที่พวกมันยึดติดกับร่างกาย เขาชี้ให้เห็นว่ามันมีขาเหมือนนกและไดโนเสาร์อื่นๆ โดยให้เข่าชี้ไปข้างหน้า และเท้าข้างหนึ่งวางไว้ข้างหน้าอีกข้างหนึ่งเมื่อเดิน พวกมันไม่สามารถทำมุมขาไปด้านข้างได้ แต่เหมือนกับค้างคาวซึ่งมีข้อต่อสะโพกที่เป็นเอกลักษณ์เฉพาะ
ด้วยเหตุนี้ขาของเทอโรซอร์จึงไม่มีประโยชน์ที่จะขยายปีก ซึ่งแสดงว่าปีกนั้นติดอยู่กับลำตัวเท่านั้น เทอโรซอร์น่าจะคล้ายกับนกที่กำลังบินอยู่ โดยที่ขาของพวกมันซุกอยู่ข้างใต้
“มันน่าตื่นเต้นจริงๆ ที่ได้รวบรวมคนเหล่านี้ พวกเขาเกี่ยวข้องกับการศึกษาเควตซัลโคแอตลัสตลอดหลายปีที่ผ่านมา พวกเขาศึกษาแง่มุมต่างๆ มากมาย ตั้งแต่ประวัติการค้นพบไปจนถึงสภาพแวดล้อมโบราณของสัตว์ ไปจนถึงการศึกษากายวิภาคของมันว่าเป็นอย่างไรและ มีสัตว์อยู่กี่ชนิด และวิธีที่มันเดิน บิน ขึ้นบิน และอื่นๆ” Padian กล่าว
