Dinozaury > Dla nauczycieli
DLA NAUCZYCIELI
Nasza interaktywna wystawa to nie tylko świetna zabawa dla dzieci - to przede wszystkim niezwykła lekcja geografii i biologii, podczas której w sposób nieformalny Wasi uczniowie zdobędą wymaganą przez Was wiedzę. Będą mogli obejrzeć modele dinozaurów naturalnej wielkości, zapoznać się z planszami problemowymi oraz skorzystać ze stołu multimedialnego.
Możliwe jest również zakupienie w sklepiku na wystawie dino-kolorowanek dla najmłodszych. Nauczycielom zapewniamy - na ich życzenie - zaświadczenia o odbyciu lekcji prehistorii.
Dinozaury (Dinosauria) to najbardziej znana grupa gadów mezozoicznych (era mezozoiczna trwała od ok. 250 mln do 65 mln lat temu). Jak wszystkie zwierzęta, dinozaury noszą łacińskie nazwy systematyczne, złożone z nazwy rodzajowej i gatunkowej (np. Diplodocus longus).
Diplodok należyi do rodziny Diplodocidae („diplodokowatych”), do podrzędu zauropodów i do rzędu gadziomiednicznych w obrębie dinozaurów (por. tabela systematyczna niżej). Bywało, że niektórym dinozaurom (a najczęściej rozmaitym fragmentom ich szkieletu) różni badacze nadawali różne nazwy. W takim przypadku decyduje pierwszeństwo opublikowania nazwy (zasada priorytetu). Dlatego np. „Brontosaurus” zmienił nazwę na Apatosaurus, gdyż została ona użyta 2 lata wcześniej; mimo popularności brontozaura musiał on stać się apatozaurem...
Nie wszystkie dinozaury były olbrzymami, ale niektóre ustanowiły do dziś niepobite rekordy wielkości (w kategoriach: największe zwierzę lądowe, największy drapieżca lądowy, oraz najdłuższe zwierzę wszech czasów). Na drugim biegunie znajdują się zwierzęta wielkości kury. Wszystkie dinozaury zaczynały zresztą życie jako niewielkie pisklęta wykluwające się z jaj o skorupce podobnej do ptasiej.
Dinozaury były zwierzętami typowo lądowymi (choć zapewne umiały pływać, jak większość kręgowców), chodzącymi na dwóch lub czterech nogach, podpierających tułów pionowo, jak u ssaków i ptaków, a nie rozstawionych na boki jak u typowych gadów. Jak o tym świadczą skamieniałe tropy dinozaurów, stawiały one stopy blisko linii środkowej. Z kolei brak bruzdy po wleczeniu ogona wskazuje, że dinozaury unosiły zazwyczaj ogon w powietrzu jako przeciwwagę głowy i szyi. Kończyny większości dinozaurów były pięcio-, cztero- lub trójpalcowe (ręce tyranozaurów były zaledwie dwupalcowe, a niedawno opisanego mongolskiego mononyka (Mononykus) nawet jednopalczaste). Kończyny tylne dinozaurów drapieżnych mają typowo ptasią budowę, choć czasem z pewnymi modyfikacjami (np. sierpowaty szpon deinonycha unoszony nad podłoże). Palce zakończone były rogowymi pazurami, które u dinozaurów ptasiomiednicznych zwykle przybierają postać tępych kopyt. Skóra dinozaurów (której skamieniałe odciski czasem się zachowują) była pokryta nieregularnymi łuskami ułożonymi obok siebie jak u krokodyli, czy na stopach ptaków, a nie zachodzącymi na siebie dachówkowato (jak u węży i jaszczurek). Skóra niektórych dinozaurów drapieżnych (teropodów) była upierzona. Nie znamy oczywiście ubarwienia dinozaurów. Wszelkie rekonstrukcje dają tu więc upust fantazji czy intuicji twórców. Przypuszcza się, że kolorystyka dinozaurów mogła być bogatsza niż dzisiejszych wielkich kręgowców lądowych – ssaków, które są na ogół daltonistami; krewniakami dinozaurów są przecież barwniejsze ptaki i gady. |
Nie wszystkie wielkie wymarłe gady zalicza się do dinozaurów. Specjaliści określają tak tylko konkretną grupę zwierząt, mających wspólne cechy w budowie szkieletu. Dinozaury należą do archozaurów, wraz z krokodylami i wieloma wymarłymi gadami. Archozaury, należące obok lepidozaurów (m.in. jaszczurki i węże) do diapsydów, powstały i zróżnicowały się na główne rzędy na przełomie ery paleozoicznej i mezozoicznej (mniej więcej ćwierć miliarda lat temu). Dinozaury dzielimy na dwa rzędy na podstawie budowy miednicy: gadziomiedniczne (Saurischia) i ptasiomiedniczne (Ornithischia). Pierwsze mają kości łonowe miednicy skierowane w przód, jak u krokodyli, drugie – w tył, równolegle do kości kulszowej, jak u ptaków (w przód skierowany jest tylko tzw. wyrostek przedłonowy). Wiąże się to z układem mięśni kończyn tylnych i postawą ciała. Paradoksalnie, ptaki pochodzą od dinozaurów gadziomiednicznych (a nie ptasiomiednicznych!); u niektórych dinozaurów drapieżnych, np. welociraptora, kość łonowa kieruje się ku tyłowi. Dinozaury te mają także wiele innych ptasich cech w budowie szkieletu – od ptasich stóp (zostawiających więc „ptasie” ślady) po obecność „widełek” (zrośniętych obojczyków) i worków powietrznych w kościach. Niedawne odkrycia potwierdziły też występowanie piór u rozmaitych grup dinozaurów drapieżnych. Tak bliskie pokrewieństwo dinozaurów z ptakami sprawia, że naukowcy (zwłaszcza systematycy kladystyczni) mają skłonność traktować je jako jedną grupę (uznając ptaki za wyspecjaliowane latające dinozaury). Dinozaury gadziomiedniczne dzielą się na drapieżne teropody i roślinożerne zauropodomorfy. Te ostatnie obejmują prozauropody – jedne z najstarszych znanych dinozaurów, oraz olbrzymie zauropody – największe zwierzęta lądowe wszech czasów. Dinozaury ptasiomiedniczne, które były wyłącznie roślinożerne, dzielą się na tyreofory – pancerne ankylozaury i stegozaury – oraz ornitopody. Do ornitopodów należą m.in. iguanodonty i hadrozaury (dinozaury kaczodziobe). U progu okresu kredowego wyłoniły się z nich marginocefale, obejmujące dinozaury grubogłowe (pachycefalozaury) i rogate (ceratopsy). |
EWOLUCJA GADÓW |
| Owodniowce Pierwsze owodniowce („gady” i ich potomkowie), czyli kręgowce lądowe rozwijające się dzięki błonom płodowym bez stadium wodnej larwy – kijanki, powstały w karbonie, nieco „poniżej” ukazanego na wystawie wycinka czasu geologicznego. Pierwotny pokrój ciała kręgowców lądowych (czworonogów) w mało zmodyfikowanej formie zachował się u płazów ogoniastych, jaszczurek czy krokodyli. Spośród pokazanych eksponatów zachował go np. dimetrodon (ciało spoczywające na brzuchu, z długim ogonem, krótkie kończyny o nasadach rozstawionych na boki, boczne wygięcia kręgosłupa podczas ruchu – zmodyfikowana rybia lokomocja). Większość współczesnych owodniowców należy do linii diapsydowej (w pierwotnie anapsydowej czaszce – bez otworów prócz nozdrzy i oczodołów – pojawiły się u nich dwie pary okien skroniowych – otworów mieszczących mięśnie szczęk – górne i dolne okna skroniowe). Wielka radiacja adaptacyjna gadów diapsydowych przypada głównie na erę mezozoiczną. Linia ta wyłoniła spośród siebie m.in. lepidozaury (gady łuskonośne, takie jak jaszczurki i węże) oraz archozaury („gady naczelne”, takie jak krokodyle, gady latające, czyli pterozaury, oraz dinozaury, oraz wywodzące się z nich ptaki). Zmodyfikowanymi diapsydami były też mezozoiczne gady morskie, takie jak ichtiozaury i plezjozaury. |
| Synapsydy Jeszcze w późnym karbonie z pierwotnych owodniowców wyodrębniły się synapsydy, do których należą przodkowie ssaków, tradycyjnie określani jako „gady ssakokształtne”. W czaszce synapsydów za oczodołami powstaje jedna para okien skroniowych, odpowiadających położeniem dolnym oknom diapsydów. W ewolucji synapsydów różnicują się zęby (pojawiają się duże kły, niewielkie siekacze z przodu, oraz zęby policzkowe stopniowo przybierające postać bardziej złożoną niż typowe dla gadów nieco zakrzywione stożki. Czaszka dimetrodona ukazuje stan wyjściowy dla ewolucji ssaków. Warto też zwrócić uwagę na charakterystyczny wachlarz skórny na jego grzbiecie, rozpięty na wyrostkach ościstych kręgów i służący zapewne jako powierzchnia wymiany ciepła z otoczeniem, usprawniająca ektotermiczny mechanizm regulacji temperatury ciała. U późniejszych synapsydów doszło do wykształcenia endotermii. Stałocieplność (homeotermia) uzyskana dzięki endotermii wymaga jednak szybszego metabolizmu (a więc zwiększenia efektywności pobierania pokarmu – stąd presja na doskonalenie i specjalizację uzębienia) oraz redukcji strat ciepła (przez powstanie warstwy termoizolacyjnej – włosów). Odporność na wahania temperatury typowe dla kontynentalnego klimatu permsko–triasowego Pangei zapewniła synapsydom dominację w ekosystemach lądowych na całym świecie. Dopiero wymieranie triasowo–jurajskie w połączeniu z ociepleniem i łagodnieniem klimatu sprawiło, że synapsydy ustąpiły miejsca archozaurom, zwłaszcza dinozaurom, dysponującym już wówczas sprawniejszą lokomocją. Wczesne ssaki, endotermiczne i owłosione, ale słabo radzące sobie z chłodzeniem ciała i mające prymitywnie rozstawione kończyny, zostały na cały mezozoik zepchnięte do niszy drobnych nocnych owadożerców, gdzie ich metabolizm oraz dobry słuch (trzy kosteczki słuchowe) i węch oraz dotyk (włosy czuciowe – wibrysy) dawały im przewagę nad archozaurami. |
| Archozaury W triasie doszło do zróżnicowania się pierwotnych archozaurów (tzw. tekodontów). Niektóre z nich – np. znajdowane w Krasiejowie na Opolszczyźnie wodne, gawialopodobne fitozaury czy opancerzone roślinożerne aetozaury – wkrótce wymarły. Inne odniosły wielkie ewolucyjne sukcesy. Krokodyle wykształciły w mezozoiku szereg form przystosowawczych – typowo morskich, z płetwą ogonową, typowo lądowych, smukłych i biegających na uniesionych kończynach, a także ziemnowodnych, które przetrwały do dziś. Pterozaury były pierwszymi aktywnie latającymi kręgowcami i osiągnęły największe rozmiary spośród latających zwierząt (12 m rozpiętości skrzydeł). Dinozaury opanowały nisze lądowych roślinożerców i drapieżników, stając się na 150 mln lat dominującymi kręgowcami lądowymi, osiągając przy tym niekiedy rekordowo duże rozmiary. Jedna z grup wyspecjalizowanych dinozaurów drapieżnych, ptaki, przetrwała wielkie wymieranie kredowe i stanowi dziś najliczniejszą gatunkowo gromadę kręgowców lądowych. Reprezentantem pterozaurów jest pterodaktyl. Warto przypomnieć, że nie jest on dinozaurem, a pierwszy okaz Pterodactylus antiquus został opisany naukowo przez Cuviera już pod koniec XIX w., zanim nauka poznała dinozaury. Wczesne pterozaury, ramforynchowce (trias– jura), miały jeszcze długi kostny ogon i liczne długie zęby. Bardziej ewolucyjnie zaawansowane pterodaktylowce (późna jura–kreda) miały zredukowany ogon i wykazywały tendencję do redukcji uzębienia (np. późnokredowy Pteranodon był bezzębny). Jest to tendencja przypominająca tę, jaka zaszła równolegle u ptaków (wczesne formy, jak Archaeopteryx, były długoogoniaste i uzębione, natomiast w kredzie nastąpiła redukcja ogona i zastąpienie zębów dziobem – liczne formy o pośredniej anatomii znane są np. z wczesnej kredy Chin). Wynikało to z doboru naturalnego wspierającego zmniejszenie masy ciała. Inne podobieństwa anatomiczne pterozaurów i ptaków to pneumatyczne kości (występowały one także u dinozaurów) i rozrost móżdżku, odpowiadającego za koordynację ruchów i zachowanie równowagi. Mimo tych podobieństw, wymuszonych przez przystosowanie do podobnego tryby życia (konwergencja), należy pamiętać, że ptaki nie pochodzą od pterozaurów i opanowały lot niezależnie. Pterodaktyle znajdowane w drobnoziarnistych wapieniach litograficznych w Solnhofen (Bawaria) mają zwykle mniejsze rozmiary niż okaz pokazany na wystawie – pospolitsze spośród 6 gatunków rodzaju Pterodactylus mają do metra rozpiętości skrzydeł. Podobnie jak w przypadku znalezionego tamże praptaka z odciskami piór, zachowują się niekiedy odciski części miękkich pterozaurów, np. błony lotnej. |
