Advanced

Morphological and functional differences between rhamphorhynchoid and pterodactyloid pterosaurs with emphasis on flight

Einarsson, Elisabeth (2004) In Dissertations in Geology at Lund University
Department of Geology
Abstract
To explain how the morphological differences between Rhamphorhynchoidea and Pterodactyloidea affect flight performances and life styles wings and claws of pterosaur fossils from collections in Uppsala and Munich have been measured. The measured specimens are from Jurassic limestones and shales in Solnhofen, Eichstätt and Holzmaden and include Dorygnathus, Campylognathoides, Rhamphorhynchus, Anurognathus, Pterodactylus, Germanodactylus and Gallodactylus. The measurements indicate differences between Rhamphorhynchoidea and Pterodactyloidea in wing construction and length of the claws. Different wing construction requires different flight performance. The shorter innermost part of the wing in Rhamphorhynchoidea indicates flapping flight while... (More)
To explain how the morphological differences between Rhamphorhynchoidea and Pterodactyloidea affect flight performances and life styles wings and claws of pterosaur fossils from collections in Uppsala and Munich have been measured. The measured specimens are from Jurassic limestones and shales in Solnhofen, Eichstätt and Holzmaden and include Dorygnathus, Campylognathoides, Rhamphorhynchus, Anurognathus, Pterodactylus, Germanodactylus and Gallodactylus. The measurements indicate differences between Rhamphorhynchoidea and Pterodactyloidea in wing construction and length of the claws. Different wing construction requires different flight performance. The shorter innermost part of the wing in Rhamphorhynchoidea indicates flapping flight while the longer innermost part of the wing in Pterodactyloids indicates soaring. Calculation on the narrowness of the wing has been done on three different specimens of Rhamphorhynchus, demonstrating a narrow distal part of the wing that probably was wider towards the body. Variation and divergence from the general morphological pattern creates diversity within both suborders, which results in three different flight performances in Rhamphorhynchoidea and two different flight performances in Pterodactyloidea. The three different flight performances proposed for Rhamphorhynchoidea are (1) Mixed gliding and flapping flight with broad wings, (2) Flapping flight with narrow wings and (3) Flapping flight with elliptical wings. The two different flight performances proposed for Pterodactyloidea are static and dynamic soaring. Measurements of the length of the claws indicate that the claws of the finger and toes were of the same size in Pterodactyloidea while the claws on the fingers were longer than the claws of the toes in Rhamphorhynchoidea, indicating tree climbing. Soaring flight, morphological characteristics similar to these in birds as well as development of hollow bones are all indications that pterosaurs probably had air sacs that were primitive in Rhamphorhynchoidea but well developed in Pterodactyloidea. (Less)
Abstract (Swedish)
Populärvetenskaplig sammanfattning: För 220-65 miljoner år sedan under tidsperioderna trias, jura och krita (dinosauriernas tidsålder), levde flygödlorna vid kuster, laguner och floder. Flygödlorna började flyga långt innan fåglar och fladdermöss och var därmed de första flygande ryggradsdjuren. Deras vingar var konstruerade på ett sätt som endast är karakteriserande för flygödlor. Den största delen av vingen bestod av ett förlängt fjärde finger vilket hjälpte till att spänna ut flyghuden från kroppen. Flyghuden bestod bland annat av strukturella fibrer kallade aktinofibriller som tillsammans med muskelfibrer kunde påverka vingens form under vila och flygning. Vingen bestod även av pteroidbenet, vilket är ett ben som man endast hittat hos... (More)
Populärvetenskaplig sammanfattning: För 220-65 miljoner år sedan under tidsperioderna trias, jura och krita (dinosauriernas tidsålder), levde flygödlorna vid kuster, laguner och floder. Flygödlorna började flyga långt innan fåglar och fladdermöss och var därmed de första flygande ryggradsdjuren. Deras vingar var konstruerade på ett sätt som endast är karakteriserande för flygödlor. Den största delen av vingen bestod av ett förlängt fjärde finger vilket hjälpte till att spänna ut flyghuden från kroppen. Flyghuden bestod bland annat av strukturella fibrer kallade aktinofibriller som tillsammans med muskelfibrer kunde påverka vingens form under vila och flygning. Vingen bestod även av pteroidbenet, vilket är ett ben som man endast hittat hos flygödlor. Pteroidbenet hjälpte till att spänna ut den del av flyghuden som fanns vid över- och underarmen på vingens framkant. De hade troligtvis även flyghud spänd mellan bakbenen. Flygödlor kallas ibland för flygande reptiler, men hade ganska lite gemensamt med nutida reptiler eftersom de troligtvis var varmblodiga, hade hår på kroppen, levde ett aktivt flygande liv, klarade av att leva i kallare klimat och växte snabbt.

Flygödlorna delas in i två underordningar: rhamphorhynchoida långsvansade flygödlor och pterodactyloida kortsvansade flygödlor. De långsvansade flygödlorna levde från slutet på trias till slutet på jura medan de kortsvansade flygödlorna levde från mellersta jura till slutet på krita. Antagligen utvecklades de kortsvansade flygödlorna från de långsvansade flygödlorna. De långsvansade är typiskt små flygödlor medan de senare kortsvansade flygödlorna kunde bli gigantiska med en vingbredd på 11-12m.

Skelettets uppbyggnad skiljer sig mellan de lång- och kortsvansade flygödlorna. Olika uppbyggnad av skelettet skapar oftast olika funktioner som kunde påverka flygning och levnadssätt. I mitt examensarbete har jag försökt hitta ett samband mellan skillnader i skelettets uppbyggnad, levnadssätt, flygning och miljö genom mätningar av vingar och klor samt jämförelser med fåglar och fladdermöss. Mätningarna och jämförelserna resulterade i att man generellt kan säga att de långsvansade flygödlorna använde sig av flaxande flygning och ibland glidflygning medan de kortsvansade flygödlorna använde sig av segelflygning. Skillnader i klorna på handen tyder på att underordningarna hade olika levnadssätt även på marken. Troligtvis levde de långsvansade flygödlorna ett klättrande liv i träd och om de var på marken kunde de antagligen ta sig fram på två ben. De kortsvansade flygödlorna tillbringade den mesta tiden i luften. När de var på marken gick de på fyra ben och befann sig troligtvis på platser som de snabbt och enkelt kunde flyga iväg ifrån utan att använda alltför mycket muskelkraft. Variationer och avvikelser från det generella mönstret inom varje underordning vad det gäller skelettets uppbyggnad förekom. Dessa variationer och avvikelser skapade varierande och avvikande funktioner som påverkade flygning och levnadssätt. Detta gjorde att båda underordningarna hade en mångfald av flygsätt och levnadssätt. (Less)
Abstract (Swedish)
Mätningar av vingar och klor av flygödlefossil från museer i Uppsala och
München har gjorts för att försöka förklara hur de morfologiska skillnaderna mellan underordningarna Rhamphorhynchoidea och Pterodactyloidea avspeglar sig i flygödlornas flygfunktion och levnadssätt. Exemplaren av flygödlorna som ingår i mätningarna ligger i
kalksten och skiffer från Solnhofen, Eichstätt och Holzmaden som avsattes under juraperioden och representeras av Dorygnathus, Campylognathoides, Rhamphorhynchus, Anurognathus, Pterodactylus, Germanodactylus och Gallodactylus. Mätningarna visade skillnader i vingkonstruktion och längd på klor mellan underordningarna Rhamphorhynchoidea och Pterodactyloidea. Skillnaderna i vingkonstruktion innebar skillnad i... (More)
Mätningar av vingar och klor av flygödlefossil från museer i Uppsala och
München har gjorts för att försöka förklara hur de morfologiska skillnaderna mellan underordningarna Rhamphorhynchoidea och Pterodactyloidea avspeglar sig i flygödlornas flygfunktion och levnadssätt. Exemplaren av flygödlorna som ingår i mätningarna ligger i
kalksten och skiffer från Solnhofen, Eichstätt och Holzmaden som avsattes under juraperioden och representeras av Dorygnathus, Campylognathoides, Rhamphorhynchus, Anurognathus, Pterodactylus, Germanodactylus och Gallodactylus. Mätningarna visade skillnader i vingkonstruktion och längd på klor mellan underordningarna Rhamphorhynchoidea och Pterodactyloidea. Skillnaderna i vingkonstruktion innebar skillnad i flygfunktion. Den kortare inre delen av vingen hos Rhamphorhynchoidea innebar flaxande flygning medan den längre inre delen av vingen hos Pterodactyloidea innebar segelflygning. Beräkningar av vingens längd/breddförhållande hos tre exemplar av Rhamphorhynchus tyder på att vingens yttre del var smal men att vingen blev bredare in mot kroppen. Variationer och avvikelser från det generella morfologiska mönstret skapade en mångfald inom de båda underordningarna, vilket resulterade i tre olika flygfunktioner hos Rhamphorhynchoidea och två olika flygfunktioner hos Pterodactyloidea. De tre olika flygfunktionerna inom Rhamphorhynchoidea är blandad glidflygning och flaxande flygning med breda vingar, flaxande med smala vingar samt
flaxande med elliptiska vingar. De två olika flygfunktionerna inom Pterodactyloidea är dynamisk respektive statisk segelflygning. Mätning av klor visade att Pterodactyloidea har lika långa klor på fingrarna som på tårna medan Rhamphorhynchoidea har längre klor på fingrarna än på tårna. De längre klorna på fingrarna indikerar att Rhamphorhynchoidea kombinerade flygningen med klättrande i träd. För att kunna leva ett aktivt flygande liv hade flygödlorna luftsäckar, vilka sannolikt utvecklades från primitiva hos Rhamphorhynchoidea till välutvecklade hos Pterodactyloidea. segelflygning, morfologiska karaktärer som liknar dem hos dagens fåglar samt utvecklingen av ihåliga ben talar för en sådan utveckling. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Einarsson, Elisabeth
supervisor
organization
alternative title
Morfologiska och funktionella skillnader mellan rhamphorhynchoida och pterodactyloida flygödlor med inriktning mot flygteknik
Skillnad i flygteknik mellan rhamphorhynchoida långsvansade flygödlor och pterodactyloida kortsvansade flygödlor
year
type
H1 - Master's Degree (One Year)
subject
keywords
pterosaurs, Rhamphorhynchoidea, Pterodactyloidea, morphology, wings, flight, aerodynamics, air sacs, flygödlor, morfologi, vingar, flygning, aerodynamik, luftsäckar
publication/series
Dissertations in Geology at Lund University
report number
177
language
English
id
2340236
date added to LUP
2012-12-28 12:22:18
date last changed
2012-12-28 12:22:18
@misc{2340236,
  abstract     = {To explain how the morphological differences between Rhamphorhynchoidea and Pterodactyloidea affect flight performances and life styles wings and claws of pterosaur fossils from collections in Uppsala and Munich have been measured. The measured specimens are from Jurassic limestones and shales in Solnhofen, Eichstätt and Holzmaden and include Dorygnathus, Campylognathoides, Rhamphorhynchus, Anurognathus, Pterodactylus, Germanodactylus and Gallodactylus. The measurements indicate differences between Rhamphorhynchoidea and Pterodactyloidea in wing construction and length of the claws. Different wing construction requires different flight performance. The shorter innermost part of the wing in Rhamphorhynchoidea indicates flapping flight while the longer innermost part of the wing in Pterodactyloids indicates soaring. Calculation on the narrowness of the wing has been done on three different specimens of Rhamphorhynchus, demonstrating a narrow distal part of the wing that probably was wider towards the body. Variation and divergence from the general morphological pattern creates diversity within both suborders, which results in three different flight performances in Rhamphorhynchoidea and two different flight performances in Pterodactyloidea. The three different flight performances proposed for Rhamphorhynchoidea are (1) Mixed gliding and flapping flight with broad wings, (2) Flapping flight with narrow wings and (3) Flapping flight with elliptical wings. The two different flight performances proposed for Pterodactyloidea are static and dynamic soaring. Measurements of the length of the claws indicate that the claws of the finger and toes were of the same size in Pterodactyloidea while the claws on the fingers were longer than the claws of the toes in Rhamphorhynchoidea, indicating tree climbing. Soaring flight, morphological characteristics similar to these in birds as well as development of hollow bones are all indications that pterosaurs probably had air sacs that were primitive in Rhamphorhynchoidea but well developed in Pterodactyloidea.},
  author       = {Einarsson, Elisabeth},
  keyword      = {pterosaurs,Rhamphorhynchoidea,Pterodactyloidea,morphology,wings,flight,aerodynamics,air sacs,flygödlor,morfologi,vingar,flygning,aerodynamik,luftsäckar},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  series       = {Dissertations in Geology at Lund University},
  title        = {Morphological and functional differences between rhamphorhynchoid and pterodactyloid pterosaurs with emphasis on flight},
  year         = {2004},
}