Archeopteryks: brakujące ogniwo z 1861 roku
W 1861 roku w kamieniołomie wapienia litograficznego w Solnhofen w Bawarii znaleziono pióro, a wkrótce potem szkielet zwierzęcia, które nazwano Archaeopteryx. Żyło ok. 150 milionów lat temu, w późnej jurze. Miało pióra i skrzydła jak ptak, ale też zęby w szczękach, trzy palce z pazurami na każdym skrzydle i długi, kostny ogon z około dwudziestu kręgów. Odkrycie przyszło dwa lata po „O powstawaniu gatunków” Darwina i szybko stało się przykładem formy przejściowej między gadami a ptakami.
Przez ponad sto lat archeopteryks był niemal sam. Dopiero od lat 90. XX wieku, głównie w północno-wschodnich Chinach, zaczęto znajdować dziesiątki pierzastych dinozaurów i wczesnych ptaków, zachowanych w drobnoziarnistych skałach razem z odciskami piór.
Pióra przed lotem
W 1996 roku opisano Sinosauropteryx, małego drapieżnego dinozaura pokrytego krótkimi, nitkowatymi strukturami, prostymi „piórami”. Był pierwszym dinozaurem, u którego znaleziono pióra, i na pewno nie latał. Potem przyszły kolejne:
- Mikroraptor Microraptor miał długie lotki na przednich i tylnych kończynach, cztery „skrzydła”. Z mikroskopowych śladów pigmentu w skamieniałym piórze (melanosomów) badacze odczytali, że jego upierzenie było czarne z połyskiem, jak u kruka.
- Welociraptor Velociraptor, przez filmy znany jako łuskowaty potwór, miał na kości łokciowej brodawki lotkowe, takie same guzki, jakie ma jastrząb w modelu z A9, a więc długie pióra na rękach. Był za duży, żeby latać.
Pióra pojawiły się więc wcześniej niż lot. Do czego służyły na początku? Najpewniej do grzania (puch), do pokazywania się partnerom i rywalom (barwy) i do osłaniania jaj w gnieździe. Dopiero później u części dinozaurów długie pióra na rękach zaczęły nieść je w powietrzu.
Skamieniałe dinozaury z rodziny owiraptorów znaleziono w pozycji wysiadywania: siedziały na gnieździe z jajami, z rękami rozłożonymi nad nimi jak skrzydła. Wysiadywanie jaj też jest starsze od ptaków.
Ptasie kości u dinozaurów
Wiele cech, które w A9 poznałaś jako „ptasie”, ma dinozaurze korzenie. Obejrzyj je jeszcze raz na modelu szkieletu, wybierając z listy kolejne kości:
Szkielet
Wczytuję model
KliknijStuknij część na modelu albo wybierz ją z listy.
| Cecha | U kogo wcześniej | Co wnosi u ptaka |
|---|---|---|
| Widełki (zrośnięte obojczyki) | u wielu teropodów, także u tyranozaura | sprężyna obręczy barkowej w locie |
| Puste, pneumatyczne kości | u teropodów, a także u wielkich zauropodów | lekki, a sztywny szkielet |
| Worki powietrzne | ślady po nich w kościach teropodów | oddech w jedną stronę (A9, lekcja 4) |
| Trzy palce dłoni, z czego dwa zredukowane | u teropodów pierwotnie trzy | szkielet skrzydła |
| Nogi z trzema palcami do przodu | u teropodów | chodzenie, chwytanie, u drapieżników zabijanie |
Czego dinozaurom brakowało? Przede wszystkim pygostylu i krótkiego ogona, mostka z wysokim grzebieniem i dzioba bez zębów. Te cechy pojawiły się w linii ptaków później, w kredzie.
Dlaczego „ptaki to dinozaury”, a nie „ptaki pochodzą od dinozaurów”
Biolodzy grupują organizmy według pokrewieństwa: do grupy należy wspólny przodek i wszyscy jego potomkowie. Jeśli tyranozaur i welociraptor są dinozaurami, a ptaki pochodzą od wspólnego przodka z welociraptorem, to ptaki też są dinozaurami, tak jak nietoperz jest ssakiem, choć lata. Dlatego paleontolodzy mówią o dinozaurach nieptasich, kiedy mają na myśli te, które wymarły.
Źródła
- K. Padian, L. M. Chiappe, „The origin and early evolution of birds”, Biological Reviews 73 (1998)
- R. O. Prum, A. H. Brush, „Which came first, the feather or the bird?”, Scientific American 288 (2003)
- Q. Li i in., „Reconstruction of Microraptor and the evolution of iridescent plumage”, Science 335 (2012)
- A. H. Turner, P. J. Makovicky, M. A. Norell, „Feather quill knobs in the dinosaur Velociraptor”, Science 317 (2007)
Mini-quiz
- Jakie cechy dinozaura miał archeopteryks?
- Dlaczego odkrycie Sinosauropteryx pokazało, że pióra są starsze od lotu?
- Co mówią brodawki lotkowe na kości łokciowej welociraptora?
- Które cechy szkieletu ptaka były już u dinozaurów nieptasich, a które pojawiły się później?
Odpowiedzi
- Zęby w szczękach, trzy palce z pazurami na skrzydle i długi, kostny ogon.
- Bo był pokryty prostymi piórami, a na pewno nie latał.
- Że miał długie pióra na rękach, choć był za duży, żeby latać.
- Wcześniej: widełki, puste kości, worki powietrzne, trzy palce dłoni. Później: pygostyl, mostek z wysokim grzebieniem, dziób bez zębów.