CT-skannauksen kuva kallo muinaisen linnun osoittaa, miten yksi varhaisimmista linnun nokka toimi pihtinä, kuten nokka nykyisten lintujen tehdä, mutta oli myös hampaita jää yli dinosaurusten esi-isät. Ichthyornis-niminen eläin eli noin 100 miljoonaa vuotta sitten nykyisessä Pohjois-Amerikassa. Michael Hanson ja Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group hide caption
toggle caption
Michael Hanson and Bhart-Anjan S. Bhullar/Nature Publishing Group
CT-skannauksen kuva kallo muinaisen linnun osoittaa, miten yksi varhaisimmista linnun nokka toimi pihtinä, kuten nokka nykyisten lintujen tehdä, mutta oli myös hampaita jää yli dinosaurusten esi-isät. Ichthyornis-niminen eläin eli noin 100 miljoonaa vuotta sitten nykyisessä Pohjois-Amerikassa.
Michael Hanson ja Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group
tutkijat ovat askeleen lähempänä ymmärrystä siitä, miten nykyiset linnut kehittyivät nokkaamaan, ja vastaus alkaa miljoonia vuosia sitten joistakin seksikkäimmistä dinosauruksista.
nykyiset lokit, joilla on suuret silmät, pitkä nokka ja selvästi muinaisen näköiset ja luiset Kasvot, polveutuvat eläimistä, kuten velociraptorista ja T. Rexistä. (Kun seuraavan kerran saat Lokilta nälkäisen katseen, muista se.) Yli sadan vuoden ajan paleontologit ovat käyttäneet eri puolilta maailmaa peräisin olevia fossiileja kootakseen yhteen, kuinka suuret, toothy, maalla elävät liskot kehittyivät lentäviksi, hampaattomiksi, höyhenpeitteisiksi eläimiksi.
avainasemassa ovat niin sanottujen runkolintujen fossiilit, jotka ovat muinaisia lintumaisia dinosauruksia, jotka tarjoavat vihjeitä nykyisten lintujen luista ja aivoista. Eräs tällainen luontokappale, Ichthyornis dispar, on juuri julkaistun tutkimuksen kohteena, joka täyttää joitakin puuttuvia linkkejä lintujen evoluutiossa.
”Ichthyornis muistutti merilintua, kuten lokkia tai tiiraa”, sanoo Yalen yliopiston geologian ja geofysiikan apulaisprofessori Bhart-Anjan Bhullar. Sillä oli pitkä nokka ja suuret silmät, ja se eli Kansasissa silloin, kun Kansas oli sisämeri, 100-66 miljoonaa vuotta sitten. Mutta siinä oli kaksi asiaa, joita nykyisillä lokeilla ei ole: hampaat ja lihaksikas leuka, jolla niitä hampaita voi käyttää.
”se luultavasti lenteli ympäriinsä, poimi kala — ja äyriäispaloja, tarttui niihin pienellä pihtinokallaan ja heitti ne sitten takaisin vahvaan, dinosaurushampaiseen leukaansa-murskasi niitä muutaman kerran ja nielaisi ne sitten”, Bhullar kertoo.
tuo nokan, hampaiden, lennon ja leukojen yhdistelmä tekee siitä ratkaisevan linkin lintujen evoluutiossa, mutta sen kalloa on ollut vaikea tutkia, koska ainoat fossiilit olivat ”jotkin murskatut aivotapaukset ja jotkin alaleuat ja muutamat muut fragmentaariset palaset”, Bhullar selittää.
sitten vuonna 2014 Kansasissa työskennelleet tutkijat löysivät täydellisen kallofossiilin.
Bhullarin ryhmä sai korkearesoluutioisen CT-kuvauksen fossiilista, joka oli vielä täysin verhoutunut liitukiveen. Pohjimmiltaan tutkijat tekivät digitaalisesti sen, mitä heidän edeltäjänsä oli pakotettu tekemään manuaalisesti: he irrottivat luut ympäröivästä kivestä saadakseen täydellisen, kolmiulotteisen kuvan kallosta.
analysoidessaan kuvia ja verratessaan niitä aiemmin löydettyihin fossiileihin tutkijat havaitsivat kaksi asiaa. Ensinnäkin Ichthyornis pystyi liikuttamaan nokkaansa hyvin modernilla tavalla nostamalla ylempää nokkaansa liikuttamatta muuta kalloaan, kuten kaikki linnut nykyään tekevät. Se antaa nokkaan lisää näppäryyttä, joten lintu voi käyttää sitä nipistämiseen hyvin tarkasti.
se, että Ichthyornis voisi tehdä näin, vahvistaa teoriaa siitä, miksi linnuilla ylipäätään on nokka: ehkä nokka on pohjimmiltaan sijaiskäsi.
toinen havainto kuitenkin haastaa toisenlaisen teorian, joka koskee lintujen aivoja. ”Lintuaivojen” loukkauksista huolimatta nykyisillä linnuilla on itse asiassa suhteellisen suuret aivot velociraptor-esi-isiinsä verrattuna.
”lintujen aivot ovat ruumiinkokoon suhteutettuna suuremmat kuin matelijoilla, ja lintujen aivojen suhteellinen koko on verrattavissa istukkanisäkkäiden kokoon”, paleontologi Kevin Padian Kalifornian yliopistosta Berkeleystä sanoo vastauksena Nature-lehdessä tänään julkaistuun tutkimukseen. ”Kun linnut kehittyivät dinosaurusten esi-isistään, aivoja suojaavat luut laajenivat pysyäkseen aivojen koon muutosten tasalla.
Bhullar ja muut olivat olettaneet, että kun linnun kallo laajeni pitelemään suurempia aivoja — ehkä lisätäkseen prosessointitehoa lentoa varten — pään ympärillä olevat lihaksikkaat leuat kutistuisivat. Ichthyorniksella on kuitenkin sekä suuret aivot että vahvat leuat.
”Ichthyornis täyttää tärkeän aukon, mutta totta kai kaikki, mikä täyttää aukon, tekee kaksi aukkoa lisää molemmin puolin”, Bhullar sanoo. ”Nyt meidän täytyy selvittää, miten loput muutokset kohti linnun kallo tapahtui.”
Padian nostaa esiin muita kysymyksiä, joita uusi tutkimus herättää. On vielä epäselvää, mihin tarkoitukseen muinaiset linnut käyttivät nokkaansa. Syönnin lisäksi nykyiset linnut käyttävät nokkaansa kaikkeen höyhenten sukimisesta pesien rakentamiseen ja munien siirtämiseen. Hän toteaa, että uudet tiedot Ichthyorniksen nokan liikuttelusta voivat antaa vihjeitä siitä, mitä se söi ja miten se keräsi ruokansa.