Ptaki to dinozaury. To jest pewne. To głębokie połączenie, wzmocnione znaleziskami kopalnymi i teoretycznymi ramami, sprawiło, że dinozaury wydają się bardziej ptasie niż kiedykolwiek się spodziewano. Od piór po zachowanie w gnieździe, obecnie wiadomo, że wiele aspektów ptasiej historii naturalnej pochodzi od dinozaurów innych niż ptasie.
Ale dinozaury nie-ptasie pod każdym względem nie były jak ptaki. Sposób rozwoju wielu dinozaurów różni się znacznie od sposobu dojrzewania ptaków młodych. Weźmy na przykład Triceratops . Nawet jeśli zignorujemy kontrowersyjną hipotezę „ Toroceratops ” - która sugeruje drastyczną transformację czaszki w późnym okresie życia rogatego tytana - odtworzona trajektoria wzrostu tego dinozaura pociąga za sobą poważne zmiany czaszki. Rogi młodego Triceratops wygięły się do tyłu, ale zmieniły orientację, gdy zwierzę rosło do przodu. I małe ozdoby na skraju falbanki dinozaura, zwane epiossifikacjami, przekształcone z wysokich, spiczastych kolców w spłaszczone struktury.
To prawda, że Triceratops był tak daleko od bycia przodkiem ptaków, jak to możliwe, będąc jeszcze dinozaurem. Ale główne transformacje wydają się być normą wśród dinozaurów, od Tyrannosaurus przez Diplodocus do Edmontosaurus . Młode dinozaury miały znacznie inne kształty czaszki niż dorośli tego samego gatunku, aw niektórych przypadkach wydaje się, że młode dinozaury zajmowały inne siedliska lub spożywały inne pokarmy niż osobniki bardziej dojrzałe. (Byłby to prehistoryczny przykład tego, co ekolodzy nazywają podziałem niszowym.)
Pomimo faktu, że ptaki stanowią jedyną żyjącą linię dinozaurów, ich wzór wzrostu jest inny. Zamiast przechodzić okres przedłużających się zmian, jak w przypadku dinozaurów nie-ptasich, czaszki młodych ptaków są anatomicznie prawie identyczne jak u dorosłych. A ptaki podążają znacznie szybszą, bardziej bezpośrednią drogą do dojrzewania - wiele gatunków ptaków osiąga dorosłe rozmiary w ciągu roku lub krócej. Jak sugerują nowe badania przyrody autorstwa Bhart-Anjana Bhullara i współpracowników, tę cechę życia ptaków można prześledzić od starożytnych przemian, które skutecznie zamykały ptasie czaszki w trwałą anatomię młodocianych.
Bhullar i współautorzy zastosowali technikę zwaną morfometrią geometryczną, aby zbadać stopień zmiany czaszki u ptaków, różnych teropodów nie-ptasich, archaicznego archozaura Euparkerii i współczesnego aligatora amerykańskiego. Śledząc punkty orientacyjne na czaszkach w modelach wirtualnych, badacze byli w stanie oszacować, jak bardzo zmieniły się czaszki poszczególnych stworzeń. Zgodnie z oczekiwaniami większość nie-ptasich dinozaurów zachowała wzór przodków - młode czaszki znacznie różniły się od czaszek dorosłych, niezależnie od tego, jak duże były te dinozaury.
Dinozaury najściślej spokrewnione z ptakami wykazały inny wzór. Dinozaury eumaniraptorańskie - grupa zawierająca sierpowate, pierzaste deinonychozaury, a także ptaki - miały czaszki, które wyglądały bardziej młodzieńczo, a kształt między nimi był mniejszy. Postać młodzieńczej czaszki ulegała niewielkim modyfikacjom w miarę dojrzewania. Biolodzy znają to jako paedomorphosis, gdy potomne gatunki przypominają stadia młodości swoich przodków.
Co może wywołać tego rodzaju zmianę? Trudno powiedzieć. Paedomorphosis jest wynikiem modyfikacji wzrostu, zjawiska rozwojowego regulowanego przez poszczególne geny. Bhullar i współpracownicy sugerują, że wydarzyło się coś, co zahamowało rozwój dinozaurów eumaniraptoran, w tym przodków ptaków. Dziwactwa rozwoju spowodowały, że te dinozaury dojrzewały w formie młodzieńczej. I podczas gdy ptaki kontynuowały ten trend w swojej ewolucji, jego pierwsze migotanie można prześledzić w stosunku do ich nie-ptasich przodków. Dinozaury nie-ptasie są kluczem do zrozumienia, jak powstały ptaki.
Odniesienie:
Bhullar, B., Marugán-Lobón, J., Racimo, F., Bever, G., Rowe, T., Norell, M., i Abzhanov, A. (2012). Ptaki mają paedomorficzne czaszki dinozaurów Nature DOI: 10.1038 / nature11146
