Małe pterozaury - latające gady, które żyły obok dinozaurów - prawdopodobnie były w stanie rozwinąć swoje skórzaste skrzydła i latać wkrótce po wyjściu ze swoich jaj - poinformowali naukowcy w nowym badaniu.
Zachowane jaja i zarodki z Argentyny i Chin sugerowały, że dzieci pterozaurów lub „klapy”, według naukowców, miały szkielety i błony skrzydłowe, które były już zdolne do lotu, gdy klapy były świeżo wyklute.
Wcześniej inni badacze sugerowali, że pisklęta kości i skrzydeł pterozaurów nie były wystarczająco rozwinięte, aby zwierzęta mogły wzbić się w powietrze. Ale ta nowa analiza przedstawia szerszy zakres etapów rozwoju, zapewniając pełniejszy obraz zarodków w miarę ich wzrostu. Sugeruje to, że zarodki opisane we wcześniejszych badaniach nie zostały jeszcze w pełni rozwinięte; do czasu, gdy pterozaury będą gotowe do wyklucia, będą gotowe do samodzielnego wyrzucenia, autorzy napisali w nowym badaniu.
Wcześniejsze wnioski na temat lotu łopotem były również kształtowane przez porównania z nowoczesnymi latającymi zwierzętami: ptakami i nietoperzami. Żadna z tych grup nie może latać jak noworodki, więc sądzono, że nowo wyklute pterozaury prawdopodobnie też nie mogłyby latać, powiedział główny autor badania David Unwin, profesor nadzwyczajny w School of Museum Studies na University of Leicester w Wielkiej Brytanii Live Science w wiadomości e-mail.
Unwin i współautor D. Charles Deeming, główny wykładowca w School of Life Sciences na University of Lincoln w Wielkiej Brytanii, zbadał 19 zarodków i 37 jaj zHamipterus tianshanensis, które znaleziono w Argentynie i Chinach. Autorzy badania podali, że niektóre zarodki były w średnim lub późnym stadium rozwoju, podczas gdy inne były w pełni rozwinięte.
Aby określić etapy embrionalne i obliczyć potencjalną moc skrzydeł pterozaurów, badacze przyjrzeli się kostnieniu w szkieletach zarodków; proces ten kształtuje szkielety w miarę wzrostu zarodków. Odkryli, że zarodki w późnym stadium i w krótkim okresie czasu miały wszystkie elementy szkieletowe wymagane do lotu, podczas gdy pisklęta wykazywały skamieniałe ślady błon skrzydłowych „o złożonej strukturze wewnętrznej związanej ze sposobem użycia błony w locie”, powiedział Unwin w e-mailu .
Naukowcy odkryli również, że kształty jaj mogą zawierać wskazówki dotyczące stadiów rozwojowych. Pterozaury składały skórzaste jaja o miękkiej skorupce, jak te współczesnych gadów. Jajka jaszczurki i węża zmieniają swoje kształty, gdy pochłaniają wodę, aby z czasem odżywiać zarodek, zwiększając masę, długość i szerokość jaja.
Według badań jaja pterozaurów zrobiły to samo; kształt i rozmiar jaj mogą zatem ujawnić, jak blisko były one do wyklucia.
„Pasuje do tego, co wiemy o jajach o miękkiej skorupce u żywych zwierząt” - powiedział Michael Habib, adiunkt w klinicznych integracyjnych naukach anatomicznych w Keck Institute of Medicine na University of Southern California. Habib, który bada pterozaury, nie był zaangażowany w nowe badania.
Zasilanie
Armita Manafzadeh, doktorantka na Wydziale Ekologii i Biologii Ewolucyjnej Uniwersytetu Brown w Rhode Island, pozostawia pytanie, czy kostnienie kostne w kończynach zarodków jest wiarygodnym wskaźnikiem zdolności do lotu.
„Żywe ptaki (i nietoperze), których kości kończyn są dobrze skostniałe w późnych embrionach i wczesnych stadiach wykluwania, nadal nie mogą jeszcze latać - w dużej mierze unieważniając kluczową przesłankę argumentu autorów”, powiedział Manafzadeh w e-mailu Live Science.
Według Manafzadeha, który również nie był częścią tego nowego badania, ostatnie badania wykazały, że ptaki zdolne do wczesnego lotu mają kości dobrze skostniałe przed i po wykluciu - jednak mięśnie latające i powierzchnie stawów przednich kończyn ptaków zmieniają się dramatycznie po wykluciu, co sugeruje, że samo skostnienie nie wystarczy, by zasilić ich lot.
„Dopiero po tych dodatkowych zmianach układu mięśniowo-szkieletowego młode ptaki są w stanie wygenerować siły aerodynamiczne niezbędne do lotu, który jest najbardziej wymagającym siły sposobem poruszania się, powiedział Manafzadeh.
Gdyby klapy mogły latać po wykluciu, mogłoby to oznaczać, że byłyby w stanie same się karmić i dbać o siebie, co neguje potrzebę ekstensywnej opieki rodzicielskiej - napisali w badaniu naukowcy. W tym scenariuszu małe pterozaury byłyby aktywnymi uczestnikami ekosystemów, a nie bezradnymi pisklętami całkowicie zależnymi od rodziców. Habib powiedział, że ta nowa perspektywa ma implikacje dla naukowców pracujących nad rekonstrukcją środowiska, w którym żyły pterozaury.
Gdyby klapy mogły wyfrunąć prosto z bramy, rodzi to kolejne wyzwanie: jak mogły rosnąć i latać jednocześnie? I jak radzą sobie z metabolicznymi i mechanicznymi wymaganiami lotu na swoich małych ciałach, zapytał Habib.
„Chociaż nasze odkrycia pomagają rozwiązać jeden problem, otworzyły też wiele innych interesujących pytań” - powiedział Unwin. „Dopiero zaczynamy rozumieć te niezwykłe stworzenia”.
Odkrycia zostały opublikowane online 12 czerwca w czasopiśmie Proceedings of the Royal Society B.
