W jaki sposób upierzone dinozaury wzbiły się w powietrze? Paleontolodzy badają i debatują nad tym istotnym aspektem ewolucji ptaków od ponad wieku. Rzeczywiście, było prawie tyle pomysłów, ile byli ekspertami, wyobrażając sobie scenariusze dinozaurów ślizgających się po drzewach, teropody chwytające owady pierzastymi skrzydłami, a nawet wodne Iguanodon trzepoczące prymitywne płetwy jak prekursory lotu (nie powiedziałem, że wszystkie pomysły były dobre). Zdolności biomechaniczne przodków ptaków i ich naturalna historia zawsze były w centrum debaty, a nowy artykuł Current Biology dodaje więcej paliwa do długotrwałej dyskusji.
Obecnie hipotezy dotyczące pochodzenia ptasiego lotu zwykle należą do jednej z dwóch kategorii. Albo przodkowie ptaków zdobyli adaptacje niezbędne do lotu na ziemi i, w wyniku ewolucji, mogli w końcu wystartować, lub małe dinozaury zamieszkujące drzewa korzystały z pierzastych płaszczy, aby sunąć między drzewami i ostatecznie rzuciły się na latający styl życia . Istnieją różne warianty obu tematów, ale pióra i charakterystyczny skok ptaków są podstawą każdego takiego scenariusza. W przypadku nowego artykułu paleontolog z Yale Nicholas Longrich i jego współpracownicy czerpią z upierzenia wczesnego ptaka Archeopteryx i troodontida Anchiornisa, aby zbadać, jak zmieniły się pióra, gdy dinozaury zaczęły latać.
Longrich i współautorzy zwracają uwagę, że u współczesnych latających ptaków układ skrzydeł zwykle składa się z „długich, asymetrycznych piór lotnych nałożonych krótkimi piórami ukrytymi”. Ten wzór tworzy stabilną płata, ale także pozwala lotom oddzielić się nieco podczas suwu w górę bicie skrzydeł, zmniejszając w ten sposób opór. Kiedy paleontolodzy zbadali skamieniałe skrzydła Archeopteryx i Anchiornis, znaleźli różne układy piór, które ograniczyłyby zdolność lotu jurajskich dinozaurów.
Oba prehistoryczne stworzenia miały długie ukryte pióra ułożone na wierzchu piór latających. W szczególności Anchiornis wydawał się mieć archaiczny kształt skrzydła charakteryzujący się warstwami krótkich, symetrycznych piór lotnych i podobnie ukształtowanych okryć. Archeopteryx wykazywał większą specjalizację między piórami lotnymi a kołdrami, ale nadal nie miał skrzydła takiego jak skrzydło współczesnego ptaka. W rezultacie Longrich i współpracownicy postawili hipotezę, że oba układy ustabilizowałyby skrzydło kosztem zwiększonego oporu przy niskich prędkościach, co szczególnie utrudniłoby startowanie Anchiornisowi i Archeopteryxowi . Alternatywnie naukowcy sugerują, że te dinozaury mogły być spadochroniarzami, które skoczyły w powietrze z drzew, co może sugerować, że „lot z napędem poprzedzony był spadochroniarstwem i szybowaniem nadrzewnym”.
Sztuką jest ustalenie, czy Anchiornis i Archeopteryx faktycznie reprezentują formę przodków ptaków, czy też dinozaury, takie jak Microraptor, były niezależnymi eksperymentami w ewolucji lotów. Na konferencji Society of Vertebrate Paleontology w Raleigh w Północnej Karolinie w zeszłym miesiącu ekspert w dziedzinie lotów Michael Habib stwierdził, że wszystko, co było potrzebne, aby dromaeozaury były kompetentne pod względem lotniczym, to dodanie piór. Jeśli Habib ma rację i myślę, że ma rację, to mogło istnieć wiele eksperymentów ewolucyjnych w lataniu, szybowaniu, wspomaganiu skrzydeł i innych podobnych czynnościach. Nie ma powodu sądzić, że lot ewoluował tylko raz w zgrabnym, czystym marszu o stale rosnącej aerodynamicznej doskonałości. Ewolucja jest chaotyczna, a kto wie, ile ostatecznie nieudanych odmian było wśród zdolnych do lotu dinozaurów?
Trzystopniowy scenariusz ewolucji skrzydeł Anchiornis - Archeopteryx - współczesny ptak odpowiada naszym oczekiwaniom co do tego, jak wyglądałby stopniowy wzór ewolucyjny, ale, jak podkreślają autorzy nowego artykułu, przesunięcie drzew ewolucyjnych zaburza naszą zdolność do poznania, co reprezentuje stan ptaków rodowych i to, co charakteryzowało dalszą gałąź upierzonego drzewa genealogicznego dinozaurów. Potrzebujemy więcej pierzastych skamielin, aby dalej badać i testować tę hipotezę, a także dodatkowe informacje biomechaniczne i paleoekologiczne, aby ustalić, czy takie dinozaury naprawdę wystartowały z drzew. Musimy bardzo ostrożnie rozróżniać między tym, co organizm może zrobić, a tym, co faktycznie zrobił, a przy tak dużej wysokości w powietrzu debata na temat pochodzenia lotu będzie bez wątpienia kontynuowana przez dziesięciolecia.
Odniesienie:
Longrich, N., Vinther, J., Meng, Q., Li, Q., Russell, A. 2012. Układ prymitywnych piór w Archeopteryx lithographica i Anchiornis huxleyi . Current Biology DOI: 10.1016 / j.cub.2012.09.052
