Wyjrzyj przez okno, a zobaczysz żyjącego dinozaura. Zamiast popaść w całkowitą zagładę 66 milionów lat temu, ptasia linia dinozaurów zdołała nie tylko przetrwać, ale także rozwijać się po masowym wyginięciu, co dało początek współczesnym ptakom.
powiązana zawartość
- Wzdłuż wybrzeża Szkocji odkryto setki śladów dinozaurów
- Naukowcy tworzą embriony kurczaka z twarzami przypominającymi dinozaury
- Ptaki odziedziczyły silny zmysł węchu od dinozaurów
Skamieliny mogą nam pomóc prześledzić, w jaki sposób przerażające gady przekształciły się w upierzone owce, które widzimy dzisiaj. Ale można również pracować wstecz, wykorzystując bogaty zapis ewolucyjny zapisany w tkankach miękkich i genach ptaków.
Paleontolog z Yale, Bhart-Anjan Bhullar, wybija się na tym skrzyżowaniu, na którym nowoczesność spotyka się z prehistorią. Łącząc starożytne kości i ślady ze zrozumieniem sposobu, w jaki rozwijają się współczesne gatunki, Bhullar wykorzystuje „sprawdzone w czasie ewolucyjne techniki biologiczne” do badania transformacji dinozaurów.
Bhullar mówi, że na czysto powierzchownych poziomach różnice między przodkami dinozaurów a dzisiejszymi ptakami mogą wydawać się przytłaczające: „Ptaki są znacznie mniejsze. Ptasia czaszka jest znacznie mniejsza ”, ale mówi, że ma powiększony mózg, „ nie mają zębów. Mają bardzo krótką twarz. Mają zupełnie inną architekturę. ”
Sekret polega na tym, że niektóre z tych głównych zmian wynikają ze stosunkowo niewielkich poprawek na wczesnym etapie rozwoju zwierzęcia. „Na początku wydaje się, że to milion zmian”, mówi Bhullar, „ale okazuje się, że wiele z tych zmian można potencjalnie wytłumaczyć, jeśli spojrzysz na ptaki jako potencjalnie młodocianą wersję dinozaura przodków”.
Tak właśnie podsumował Bhullar i współpracownicy w artykule z 2012 r., W którym badano zmiany kształtu czaszki dinozaura. W pracy prowadzonej podczas doktoratu student Uniwersytetu Harvarda pod kierunkiem Arhata Abżanowa, zespół stwierdził, że duży mózg, duże oczy i krótkie twarze ptaków są cechami wspólnymi dla małych dinozaurów, co oznacza, że dzisiejsze ptaki są małymi twarzami.
Ale Bhullar nie poprzestał na tym. Częścią tajemnicy przejścia od ptaka do dinozaura była ewolucja dzioba. Górny dziób ptaków zbudowany jest na pojedynczej, dużej kości zwanej premaxilla. Ta kość jest niewielka, często ma zęby i stanowi zaledwie czubek pyska u większości dinozaurów. Ale podczas ewolucji ptaków sparowane kości przedmaxilla rozszerzyły się i stały się główną kotwicą szkieletową bezzębnego dzioba. Jak to się stało?
„Ma to coś wspólnego z bardziej szczegółowymi genami wzorcowymi” - mówi Bhullar. Są to instrukcje genetyczne, które mówią wczesnym zarodkom, jak komórki powinny się poruszać, aby wyrzeźbić dorosłe zwierzę.
Jak szczegółowo opisano w artykule opublikowanym na początku tego roku, Bhullar i jego koledzy odkryli, że niewielkie zmiany w tych wzorach genów u kurcząt pozwoliły im na odtworzenie twarzy bardziej podobnej do twarzy ich nie-ptasich przodków dinozaurów. W wyniku eksperymentu zarodki kurczaka „wyrosły na szkielety, które były pod wieloma względami bardziej przodkami”, mówi Bhullar. Obejmowały one małe, zaokrąglone kości szczęki, które „były uderzająco bardziej podobne do przodków”.
W kontynuacji tej pracy, przeprowadzonej ze swoim zespołem w Yale, Bhullar opisuje, jak zmieniła się inna kość szczęki wraz z ewolucją ptaków. Ta kość, szczęka, jest ogromna i utrzymuje większość górnych zębów u dinozaurów, ale u ptaków została zredukowana do niewielkiej rozpórki. W połączeniu z poprzednimi badaniami, nowa nauka - ogłoszona na dorocznym spotkaniu Society of Vertebrate Paleontology w zeszłym miesiącu - pokazuje, w jaki sposób czubek pyska dinozaura urósł do większej części dzioba ptaka, a najbardziej zębowa część szczęki dinozaura skurczył się prawie do zera.
Element po elemencie Bhullar i jego koledzy zaczynają rozumieć podstawy jednej z najbardziej transcendentnych przemian w historii ewolucji. Nie dlatego, że Bhullar jest zainteresowany stworzeniem „kurczakaozaura” - takie propozycje znajdują się na pierwszych stronach gazet, ale maskowałyby tylko prawdziwy cud, jaki czas i ewolucja nas obdarowały.
„Wiemy, że zwierzęta, organizmy niosą w swojej morfologii spuściznę swoich historii”, mówi Bhullar. „W maleńkich częściach ich morfologii, w kwasie nukleinowym, który tworzy sam genom, jest o wiele więcej cech - obciążeń historycznych, pozostawionych reliktów, skamielin molekularnych - i być może stanowią one skarbnicę potencjalnych możliwości, które możemy wykorzystać aby wyjaśnić historię życia, a może nawet jego przyszłość. ”
