Co wspólnego mają wróble, gęsi i sowy z velociraptorem lub potężnym Tyrannosaurus rex? Wszyscy mogą prześledzić swoje pochodzenie w dwunożnej, głównie mięsożernej grupie dinozaurów zwanych teropodami („bestiami”), które pojawiły się około 231 milionów lat temu, w późnym okresie triasu.
Najstarsze ptaki miały wiele wspólnego z krewnymi teropodów, w tym pióra i znoszenie jaj. Jednak niektóre cechy - takie jak przedłużony, napędzany lot - odróżniały starożytne ptaki od innych teropodów i ostatecznie zaczęły definiować rodowód współczesnych ptaków (chociaż nie wszystkie współczesne ptaki latają).
Dziś wszystkie dinozaury inne niż ptactwo wyginęły. Ale czy ptaki nadal są uważane za prawdziwe dinozaury?
Jednym słowem: tak.
„Ptaki to żywe dinozaury, tak jak my jesteśmy ssakami” - powiedziała Julia Clarke, paleontolog badająca ewolucję lotu i profesor na Wydziale Nauk Geologicznych Uniwersytetu Teksańskiego w Austin.
Pomimo różnic fizycznych, które odróżniają wszystkie ssaki od innych gatunków, każde zwierzę w tej grupie - żyjące i wymarłe - może prześledzić pewne cechy anatomiczne wspólnego przodka. To samo dotyczy ptaków, Clarke powiedział Live Science.
„Są mocno osadzone w tej części drzewa dinozaurów” - powiedziała. „Wszystkie gatunki ptaków, które mamy dzisiaj, są potomkami jednej linii dinozaurów: dinozaurów teropodów”.
Co sprawia, że ptak, ptak?
Współczesne ptaki mają pierzaste ogony i ciała, nieużywane kości barkowe, bezzębne dzioby i kończyny przednie dłuższe niż tylne kończyny. Mają także kostny talerz w pobliżu ich ogonów, zwany pygostylem. Inne typy wymarłych teropodów miały jedną lub więcej z tych cech, ale tylko współczesne ptaki mają je wszystkie, zgodnie z Takuya Imai, adiunktem w Dinosaur Research Institute na Fukui Prefectural University w Fukui w Japonii.
W prymitywnym ptaku z Japonii o nazwie Fukuipteryx - 120-letni ptak, którego Imai opisał w listopadzie 2019 r., i najstarszy znany ptak z pygostylem - zachowana struktura bardzo przypominała pygostyl współczesnego kurczaka, Imai powiedział wcześniej Live Science. Innymi słowy, niektóre struktury współczesnych ptaków można przypisać niektórym z ich najwcześniejszych przodków.
Jingmai O'Connor, paleontolog specjalizujący się w ptakach z epoki dinozaurów i przejściu z dinozaurów innych niż ptasie, w Instytucie Paleontologii Kręgowców i Paleoantropii w Pekinie, Chiny, powiedział jednak, że prymitywne ptaki nadal mają wiele wspólnego .
W rzeczywistości wczesne ptaki były „bardzo podobne do dinozaurów” w porównaniu do współczesnych ptaków, O'Connor powiedział Live Science w e-mailu. „Niektóre miały długie, gadzie ogony, zęby i pazury na rękach” - powiedziała. I wiele dinozaurów teropodów, które nie były ptakami, miały prawdziwe pióra, „które są piórami, które mają środkową część na środku i rozgałęzione kolce”, według Clarke'a.
Paleontolodzy rozróżniają grupy zwierząt poprzez precyzyjne pomiary subtelnych zmian w kościach i innych skamieniałych tkankach ciała, w tym „małe guzy i guzki związane z reorganizacją różnych grup mięśni” - powiedział Clarke. Te dane morfologiczne są tłumaczone na liczby, które są następnie przetwarzane przez algorytmy w celu ustalenia, w jaki sposób zwierzęta są powiązane, wyjaśnił O'Connor. Korzystając z tych algorytmów w systemie zwanym kladystyką, eksperci mogą odróżnić starożytne ptaki od krewnych teropodów.
Ranne ptaszki
Najwcześniejszym znanym ptakiem jest Archeopteryx („starożytne skrzydło”), które żyło około 150 milionów lat temu w dzisiejszych południowych Niemczech. Stworzenie ważyło około 2 funtów (1 kilogram) i mierzyło około 20 cali (50 centymetrów) długości; skamieliny wskazują, że miał on upierzenie na ogonie i ciele. Sugeruje to również kształt kończyn przednich i piór Archeopteryx był zdolny do lotu z napędem, cecha kojarzona z większością współczesnych ptaków. Jednak w przeciwieństwie do dzisiejszych ptaków Archeopteryx zatrzymał pojedyncze, przypominające szpony palce na końcach skrzydeł.
Skamieniałości ptaków z wczesnego okresu kredowego (145,5 miliona do 65,5 miliona lat temu) znaleziono w północno-wschodnich Chinach, takich jak Confuciusornis, który żył około 125 milionów lat temu, miał dziób i długie pióra ogona. Trochę Confuciusornis skamieliny, opisane w 2013 r., obejmowały nawet kość rdzeniową, gąbczastą tkankę znalezioną u samic ptaków dojrzałych płciowo, jak donosi Live Science.
Kolejny kawałek skamieniałości łączy starożytne ptaki z ich współczesnymi krewnymi poprzez ich trawienie, w postaci najwcześniejszego znanego granulatu ptasiego - masy niestrawnych kości ryb zgaszonych przez ptasią kredę w Chinach około 120 milionów lat temu.
Leć, rudz, leć
O'Connor powiedział, że jedną z cech charakterystycznych ptaków jest ich zdolność do latania, wymagająca dużych kończyn przednich pokrytych piórami o asymetrycznym kształcie i mocowanych silnymi mięśniami.
„W linii ewoluującej w kierunku ptaków, najprawdopodobniej linii w obrębie Troodontidae, lot jest tym, co oddziela ptaki od ich najbliższych krewnych dinozaurów niebiańskich (prawdopodobnie troodontid)”, powiedział O'Connor.
Następnie, po ewolucji lotu, małe kości w ptasich rękach „zostają zredukowane i stopione, aby stworzyć tego rodzaju usztywnioną strukturę, która podtrzymuje pióra skrzydła” - powiedział Clarke.
Po wyginięciu nie ptasich dinozaurów pod koniec okresu kredowego ptaki nadal ewoluowały i dywersyfikowały się, rozwijając bardziej wyspecjalizowane cechy związane z lotem, takie jak wydłużona struktura w ich mostkach (zwana kilem) i silne mięśnie piersiowe Clarke powiedział, że aby zasilić suw w dół podczas lotu.
„Widzisz coraz większe piersiowe, które są związane z tym głębokim kilem. I to ewoluowało po powstaniu lotu i jest obecne w żywych ptakach” - powiedziała.
Obecnie na świecie żyje około 10 000 gatunków ptaków. Ptaki mogą być tak małe jak kolibry lub duże jak struś; mogą szybować jak orzeł lub nurkować jak pingwin. Niemniej jednak wciąż należą do tej samej grupy wyklutych teropodów Archeopteryx 150 milionów lat temu.
Więc następnym razem, gdy będziesz się zastanawiać, jak mogły wyglądać dinozaury, gdy chodzili po Ziemi, nie patrz dalej niż mewa spoglądająca na frytki na plażę, wrona zbijająca cię z ogrodzenia lub najbliższy gołąb dziobający okruchy chodnik.
