Bij het zoeken naar het grootste beest dat ooit de lucht in ging, zou je denken dat het verstandig is om te kijken naar de grootste vogels die vandaag de dag leven.
Een moderne reus weegt tot 150 kg en kan 2,75 m hoog worden met vleugels die bijna 2 m hoog zijn. Maar dit is de struisvogel, die er om bekend staat dat hij niet vliegt.
De rest van de grote vogels in de familie der loopvogels, waartoe ook de emoe, de nandoe en de kasuaris behoren, doen dat evenmin. Ook de 1 meter lange keizerspinguïn en de iets kortere koningspinguïn bereiken indrukwekkende gewichten, maar “vliegen” alleen onder water.
Ongetwijfeld de zwaarste vliegende vogel is de kori buizerd uit zuidelijk Afrika. De mannetjes kunnen een gewicht van 19 kg bereiken met een spanwijdte van 75 cm, maar deze op de grond levende vogels vliegen zelden.
De Andescondor, die zich concentreert op vogels die in hun element zijn op de vleugel, wordt vaak de grootste vliegende vogel genoemd. Van deze Zuid-Amerikaanse gieren die in de bergen leven, kunnen de mannetjes de weegschaal laten doorslaan tot 15 kg en hebben vleugels die 3,2 m kunnen spanien.
Op volle zee is er een vogel die misschien maar 8,5 kg weegt, maar zijn vleugels hebben gewoonlijk een spanwijdte van meer dan 3 m. De zwervende albatros is de langste vliegende vogel met een spanwijdte van 3,63 m (11ft 10in).
Hij kan vliegen zonder mechanische kosten dankzij “dynamisch zweven”: hij gebruikt windenergie om duizenden kilometers af te leggen zonder met zijn vleugels te hoeven slaan.
Natuurlijk zijn vogels niet de enige dieren met indrukwekkende vleugels. Een aantal tropische vleermuizen, die bekend staan als megavleermuizen, vliegende vossen of fruitvleermuizen, zijn ook groot geworden.
De grootste vleermuis weegt iets meer dan een kilo,” zegt Tammy Mildenstein van de Southeast Asian Bat Conservation Research Unit, die veel heeft gewerkt met vleermuizen in Indonesië. “Er zijn een paar Pteropus soorten, Pteropus vampyrus en Pteropus giganteus, die iets groter zijn qua spanwijdte.
Terwijl een van die Latijnse namen iets sinisters suggereert, behouden de vleermuizen hun grootte door een dieet van fruit. Sommige drinken ook nectar en eten bladeren. Ze foerageren in het bladerdak van het bos omdat hun vleugels te groot zijn om gemakkelijk tussen de bomen te kunnen navigeren.
“Het voordeel van grote vliegerachtige vleugels is dat ze kunnen glijden en zeer lange afstanden kunnen vliegen,” zegt Mildenstein. “Dit helpt vliegende vossen om elke nacht gemiddeld 50 km door bossen te reizen om voedsel te verzamelen.”
Vliegen is nuttig voor alle dieren die lange afstanden moeten afleggen om voedsel of partners te vinden. Maar om echte reuzen te vinden, moeten we teruggaan in de tijd naar een tijdperk voordat de continenten zich op hun huidige plaats hadden genesteld.
De grootste vogels leefden ongeveer 25 miljoen jaar geleden, volgens fossiele bewijzen.
“Pelagornis sandersi is de grootste vliegende vogel in de geschiedenis, gemeten naar spanwijdte,” legt Michael Habib van de University of Southern California in Los Angeles uit, een expert op het gebied van oude vliegende dieren.
Deze “zeemeeuw op steroïden” had vleugels die van punt tot punt 7,38 m konden meten en woog naar schatting tussen de 20 en 40 kg.
De zwaarste bekende vliegende vogel, Argentavis, woog daarentegen meer dan twee keer zo zwaar maar had een kortere spanwijdte. Overblijfselen in de La Brea Tar Pits van Los Angeles suggereren dat hij recenter leefde, zo’n 6 miljoen jaar geleden, volgens Habib.
Nog verder terug in de tijd, verlaten we de herkenbare vogels en ontmoeten we de pterosaurussen.
Deze reptielen ontwikkelden de vliegkunst nog voor de vogels, en enkelen deden dat op een grote schaal. Quetzalcoatlus northropi, vernoemd naar de Meso-Amerikaanse gevederde slangengod, leefde ongeveer 68 miljoen jaar geleden en vloog met vleugels van 10,4 meter.
Habib zegt dat er een paar verwante azhdarchid pterosaurussen zijn die strijden om de titel van grootste vliegende beest.
“Schattingen van de spanwijdte zijn meestal vrij betrouwbaar,” zegt hij. “Massaschattingen zijn veel minder betrouwbaar, behalve voor de paar soorten waarvoor we complete, niet verpulverde skeletten hebben.”
“Dat gezegd hebbende, de meeste massaschattingen voor de grootste pterosaurussen convergeren, met behulp van meerdere methoden, rond een bereik van 200-260 kg op dit moment, wat een behoorlijk vertrouwen vertegenwoordigt.”
Met andere woorden, ze wogen evenveel als een piano en hun vleugels waren langer dan een Londense bus.
Colin Palmer van de Universiteit van Bristol, UK, heeft met Habib samengewerkt om de mechanische grenzen van deze reusachtige pterosaurussen te onderzoeken. Hij schat hun maximale spanwijdte op 11 meter, gebaseerd op de aërodynamische theorie en het fossielenbestand.
Hij zegt dat het fossielenbestand voor de grootste soorten fragmentarisch is, maar dat er goede aanwijzingen zijn voor het vergroten van de 7 meter spanwijdte van verwante dieren die vaker gefossiliseerd zijn.
“Berekeningen suggereren dat de grootste pterosaurussen niet continu konden flapperen,” zegt Palmer. In plaats daarvan suggereert de geschatte spiermassa van Quetzalcoatlus en zijn soortgenoten dat ze een soortgelijke vliegstijl hadden als moderne condors.
“Grote vliegers kunnen het flapperen meestal niet lang volhouden,” zegt Habib. “Het zijn meestal zwevende dieren, wat betekent dat ze een deel van de tijd gemotoriseerd vliegen en de rest zonder motor, gebruikmakend van thermiek, windgradiënten en andere energiebronnen om lang in de lucht te blijven.”
Opstijgen en landen wordt ook een probleem voor echt grote dieren.
Veel moderne vogels gebruiken hun poten om op te stijgen en hun landing te regelen. Je kunt dit zien op een vogeltafel.
Maar als ze eenmaal in de lucht zijn, zijn hun poten slechts extra gewicht om te dragen terwijl de vleugels het zware werk doen. Soorten die lange afstanden vliegen hebben veel kracht in hun borstspieren nodig, en kunnen zich geen overbodige bagage veroorloven zoals grote poten. Palmer zegt dat dit de lawaaierige, vleugelslagende starts en de lompe landingen van zwanen verklaart.
Aan de andere kant zouden pterosaurussen dezelfde spieren hebben gebruikt voor het opstijgen en vliegen, door zich met hun voorpoten van de grond te duwen. Zij hadden met lucht gevulde beenderen, zoals moderne vogels, die hun totaalgewicht laag hielden.
De zachte weefselvleugels van pterosaurus zijn zelden bewaard gebleven, maar Palmer heeft technische kennis gebruikt om de mogelijkheden te modelleren. In plaats van veren, zouden de vleugels van pterosaurus membranen zijn geweest, gelijkend op die van vleermuizen.
Deze vleugels strekten zich uit van één langgerekt cijfer tot hun enkel met versterkende vezelige randen om hen te helpen efficiënt te vliegen. Palmer suggereert dat ze door deze aanpassingen zo groot konden worden en de dominante roofdieren van hun tijd konden worden.
Maar de gouden eeuw van de vliegende reuzen ligt niet noodzakelijkerwijs achter ons.
“Over een paar miljoen jaar kan een andere groep vogels reusachtige proporties bereiken; dat is niet te zeggen,” zegt Habib.
“Vleermuizen kunnen mechanisch ook veel groter worden dan ze nu zijn, maar de huidige reeks ecologieën en levensgeschiedenissen onder vleermuizen selecteert niet op grote afmetingen. Er zouden gemakkelijk vleermuizen zo groot als albatrossen kunnen zijn, als het alleen maar een kwestie van mechanica was.”