“เทอโรซอร์” (Pterosaurs) เป็นสัตว์ดึกดำบรรพ์ มีชีวิตอยู่ในห้วงเวลาในอดีตที่ถูกเรียกขานในเวลานี้ว่า มหายุคเมโสโซอิค (Mesozoic era) ซึ่งเริ่มต้นตั้งแต่เมื่อราว 251 ล้านปีก่อน เรื่อยมาจนถึงราว 66 ล้านปีที่ผ่านมา
ยุคดังกล่าวมักถูกเรียกกันง่ายๆ ว่ายุคไดโนเสาร์ ด้วยเหตุที่ว่าเป็นช่วงเวลาที่ไดโนเสาร์ขนาดยักษ์นานาชนิดครองความยิ่งใหญ่เหนือพื้นโลก แต่ก็เฉพาะบนบกเท่านั้น เพราะในห้วงเวหาในเวลานั้นผู้ที่ครองความยิ่งใหญ่ก็คือ “เทอโรซอร์” นี่เอง
“เทอโรซอร์” มักถูกเรียกกันว่า “ไดโนเสาร์บินได้” แต่จริงๆ แล้ว มันไม่ใช่ไดโนเสาร์ และยังไม่ใช่บรรพบุรุษของบรรดานกทั้งหลายที่ครอบครองท้องฟ้าของโลกในปัจจุบันนี้อีกต่างหาก เพราะโดยข้อเท็จจริงแล้ว เทอโรซอร์สูญพันธุ์ไปโดยสิ้นเชิงเมื่อหมดยุคไดโนเสาร์ แล้วก็ไม่หลงเหลือลูกหลานให้วิวัฒนาการปรับตัวจนหลงเหลือมาถึงในยุคปัจจุบัน
นกทั้งหลายที่เราเห็นกันอยู่ในทุกวันนี้ วิวัฒนาการมาจากไดโนเสาร์ต่างหาก ไม่ได้มาจากสายพันธุ์สัตว์ที่เป็น “ผู้ครองฟ้า” ในอดีตกาลแต่อย่างใด
นักวิทยาศาสตร์ โดยเฉพาะผู้เชี่ยวชาญด้านบรรพชีวินวิทยา ยกย่องให้เทอโรซอร์เป็นสัตว์ที่มีวิวัฒนาการทางสรีระที่ถึงขีดสุดที่สุดในบรรดาสัตว์ทั้งหลาย ไม่ว่าจะเป็นกลุ่มสัตว์ที่มีชีวิตอยู่ในปัจจุบันหรือสูญพันธุ์ไปแล้วในอดีตก็ตาม ในช่วงเวลาที่เทอโรซอร์มีชีวิตอยู่ราว 160 ล้านปีนั้น วิวัฒนาการทางร่างกายของมันสุดโต่งอย่างยิ่ง เพราะมีตั้งแต่ชนิดที่ขนาดเท่ากับนกกระจอกในปัจจุบันนี้ ไปจนถึงที่มีขนาดมหึมาแบบที่เราจินตนาการไปไม่ถึง
ซากฟอสซิลกระดูกคอของ ครายโอดราคอน (ภาพ-David Hone)
เทอโรซอร์ สายพันธุ์ที่มีขนาดใหญ่ที่สุดนั้น คือ “เควตซัลโคตลัส” สูงเท่าๆ กับยีราฟ ขณะยืดคอสูงสุด ในขณะที่วัดขนาดของปีก จากปลายปีกด้านหนึ่งไปจรดปลายปีกอีกด้านหนึ่งได้ถึง 10.5 เมตร สูสีกับระยะวิงสแปน ของเครื่องบินรบ เอฟ-16 เลยทีเดียว เควตซัลโคตลัสถือเป็นยักษ์เหนือท้องฟ้าอย่างแท้จริง เพราะน้ำหนักของมันมากถึง 295 กิโลกรัม ขาคู่หน้าอวบใหญ่เต็มไปด้วยกล้ามเนื้อพอๆ กับต้นขาของผู้ชายโตเต็มวัยทีเดียว
เพื่อเปรียบเทียบให้เห็นกันชัดๆ นกที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์พบว่าเคยบินท่องไปเหนือท้องฟ้าได้นั้น คือ นกโบราณชื่อ อาร์เจนทาวิส เคยมีชีวิตอยู่เมื่อราว 6 ล้านปีมาแล้ว ในพื้นที่ซึ่งปัจจุบันนี้คือประเทศอาร์เจนตินา เมื่อประเมินจากซากฟอสซิลของมันแล้วมีน้ำหนักมากที่สุดได้เพียง 75 กิโลกรัมเท่านั้นเอง
ความแตกต่างนี่เองที่เป็นปัญหาใหญ่หลวงสำหรับนักวิทยาศาสตร์มาหลายสิบปี ข้อกังขาก็คือ เทอโรซอร์ ตัวใหญ่ๆ ขนาดนั้น บินได้จริงหรือ? หรือมันบินไม่ได้อย่างที่นักวิทยาศาสตร์บางกลุ่มนำเสนอ ซึ่งก็ถูกอีกกลุ่มแย้งด้วยเหตุผลที่ว่าแล้วมันจะวิวัฒนาการปีกไปทำไมถ้าหากไม่สามารถบิน? ส่งผลให้มีสมมุติฐานกลางๆ ที่ว่า สภาวะอากาศหรือพื้นผิวโลกในเวลานั้นอาจแตกต่างออกไปจากยุคนี้ทำให้เทอโรซอร์มหึมาบินได้ อาทิ อากาศอาจมีความหนาแน่นกว่าในปัจจุบัน เป็นต้น
โชคดีที่มีการขุดพบซากฟอสซิลของสัตว์ยักษ์เจ้าเวหานี้เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ พร้อมกันนั้น วิวัฒนาการของคอมพิวเตอร์ก็ช่วยให้สามารถสร้างแบบจำลองเชิงคณิตศาสตร์ของโครงสร้างกระดูกของเทอโรซอร์ได้สมบูรณ์แบบมากขึ้น ช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไขปริศนานี้ได้ในที่สุด
การณ์กลับเป็นว่า สัตว์โบราณมหึมานี้สามารถบินได้ด้วยความพิเศษในโครงสร้างของตัวมันเอง ไม่ได้เกิดจากความผิดแผกแตกต่างของบรรยากาศหรือพื้นผิวโลกแต่อย่างใด นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าเทอโรซอร์ แม้แต่ขนาดใหญ่ที่สุด สามารถบินได้ด้วยเหตุผล 3 ประการด้วยกัน
เหตุผลแรกสุดก็คือความพิเศษของโครงกระดูกของเทอโรซอร์ ที่มีอัตราส่วนของความแข็งแกร่งต่อน้ำหนักสูงมากเป็นพิเศษ ส่งผลให้โครงกระดูกของเทอโรซอร์ มีขนาดใหญ่แต่มีความหนาแน่นต่ำและมีน้ำหนักต่ำ ตัวอย่างเช่น ผนังกระดูกขาหน้าของเควตซัลโคตลัส มีความหยาเพียง 0.12 นิ้ว พอๆ กับความหนาของเปลือกไข่นกกระจอกเทศ แต่เส้นผ่านศูนย์กลางของกระดูกบริเวณข้อพับนั้นวัดได้ถึง 10.5 นิ้ว เป็นต้น
เหตุผลถัดมาเป็นเรื่องของแรงยก ปีกของเทอโรซอร์ให้ค่าสัมประสิทธิ์ของแรงยกได้สูงสุด พูดอีกอย่างก็คือมันสามารถสร้างแรงยกได้มากที่สุดเมื่อเทียบเป็นอัตราส่วนกับความเร็วของการยกปีกและพื้นที่ของปีก ทำให้สามารถยกน้ำหนักได้มากโดยไม่จำเป็นต้องใช้ความเร็วสูง
สุดท้ายก็คือเรื่องของการออกตัวที่เหมือนกับการเทกออฟของเครื่องบิน นักวิทยาศาสตร์สงสัยกันมานานมากว่า เทอโรซอร์เริ่มต้นกระบวนการการบินอย่างไร? อาศัยพื้นที่ลักษณะพิเศษอย่างเช่นหน้าผา หรือไม่?
คำตอบที่แท้จริงคือมันใช้การกระโดด เป็นการกระโดดด้วยพลังมหาศาลของกล้ามเนื้อขาทั้ง 4 ข้าง ไม่ใช่เพียงแค่ 2 ขาหลังเหมือนอย่างไดโนเสาร์ส่วนใหญ่ (หรือนกหรือสัตว์ปีกส่วนใหญ่ในปัจจุบันที่มีเพียง 2 ขา)
เพื่อให้ได้ความเร็วและระดับความสูงที่เพียงพอต่อการเริ่มกระพือปีกเพื่อบินนั่นเอง
