en CT-scanning billede af kraniet af en gammel fugl viser, hvordan en af de tidligste fugl næb arbejdede som en knibtang, i den måde næb af moderne fugle gør, men også havde tænder tilovers fra dinosaur forfædre. Dyret, kaldet Ichthyornis, levede for omkring 100 millioner år siden i det, der nu er Nordamerika. Michael Hanson og Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group skjul billedtekst
skift billedtekst
Michael Hanson og Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group
en CT-scanning billede af kraniet af en gammel fugl viser, hvordan en af de tidligste fugl næb arbejdede som en knibtang, i den måde næb af moderne fugle gør, men også havde tænder tilovers fra dinosaur forfædre. Dyret, kaldet Ichthyornis, levede for omkring 100 millioner år siden i det, der nu er Nordamerika.
Michael Hanson og Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group
forskere er et skridt tættere på at forstå, hvordan moderne fugle udviklede sig til at have næb, og svaret starter for millioner af år siden med nogle af de kønneste dinosaurer.
moderne måger, med deres store øjne, lange næb og tydeligt gamle udseende og benede ansigter, nedstammer fra dyr som velociraptor og T. (Næste gang du får et sultent blik fra en måge, husk det.) I mere end et århundrede har paleontologer brugt fossiler fra hele verden til at samle, hvor store, tandede, jordbundne firben udviklede sig til flyvende, tandløse, fjerede dyr.
nøglen er fossiler af såkaldte stamfugle, som er gamle fuglelignende dinosaurer, der giver spor om moderne fugles knogler og hjerner. En sådan skabning, Ichthyornis dispar, er genstand for en nyligt offentliggjort undersøgelse, der udfylder nogle af de manglende links i fuglenes udvikling.
“Ichthyornis havde aspektet af en havfugl, som måge eller en tern,” siger Bhart-Anjan Bhullar, adjunkt i geologi og geofysik ved Yale University. Det havde et langt næb og store øjne og boede i Kansas tilbage, Da Kansas var et indre hav for mellem 100 millioner og 66 millioner år siden. Men det havde to ting, som moderne måger ikke gør: tænder og en muskuløs kæbe til at bruge disse tænder.
“det fløj sandsynligvis rundt, plukkede stykker fisk og skaldyr ud, greb dem med sin lille knibben næb og kastede dem derefter tilbage i sine stærke, dinosauriske tandkæber — knuste dem et par gange og sluger dem derefter,” siger Bhullar.
denne kombination af næb, tænder, flyvning og kæber gør det til et afgørende led i fugleudviklingen, men dets kranium har været vanskeligt at studere, fordi de eneste tilgængelige fossiler var “nogle knuste hjernesager og nogle underkæber og et par andre fragmentariske bits,” forklarer Bhullar.
derefter fandt forskere, der arbejder i Kansas, i 2014 en komplet kraniumfossil.
Bhullars team fik en CT-scanning med høj opløsning af fossilet, som stadig var fuldstændig indhyllet i kalksten. I det væsentlige gjorde forskerne digitalt, hvad deres forgængere var blevet tvunget til at gøre manuelt: de ekstraherede knoglerne fra den omgivende sten for at få et komplet, tredimensionelt billede af kraniet.
da de analyserede billederne og sammenlignede dem med tidligere opdagede fossiler, opdagede forskerne to ting. For det første kunne Ichthyornis bevæge sit næb på en meget moderne måde og løfte sit øverste næb uden at bevæge resten af kraniet, som alle fugle i dag gør. Det giver næb mere fingerfærdighed, så fuglen kan bruge den til at klemme meget præcist.
det faktum, at Ichthyornis kunne gøre dette, styrker en teori om, hvorfor fugle overhovedet har næb: måske er næbbet dybest set en surrogathånd.
det andet fund udfordrer dog en anden teori om fuglehjerner. “Bird-brain” fornærmelser uanset, moderne fugle faktisk har relativt store hjerner sammenlignet med deres Velociraptor forfædre.
“Fuglehjerner er større i forhold til deres kropsstørrelse end tilfældet er for krybdyr, og den relative størrelse af fuglehjerner kan sammenlignes med placentapattedyr,” siger paleontolog Kevin Padian fra University of California, Berkeley, som svar på undersøgelsen offentliggjort i dag i tidsskriftet Nature. “Da fugle udviklede sig fra deres dinosaurforfædre, udvidede knoglerne, der beskytter hjernen, for at holde trit med ændringerne i hjernestørrelse.
Bhullar og andre havde antaget, at da fugleskallen udvidede sig til at holde en større hjerne — måske for at give mere processorkraft til flyvning — ville muskelkæberne omkring hovedet krympe. Men Ichthyornis har både en stor hjerne og stærke kæber.
“Ichthyornis udfylder et vigtigt hul, men selvfølgelig gør alt, hvad der udfylder et hul, to huller på begge sider,” siger Bhullar. “Nu skal vi finde ud af, hvordan resten af transformationerne mod fuglens kranium opstod.”
Padian påpeger andre spørgsmål, som den nye undersøgelse rejser. Det er stadig uklart, hvilken række ting gamle fugle som denne brugte deres næb til. Ud over at spise bruger moderne fugle deres næb til alt fra at preening deres fjer til at bygge rede til at flytte deres æg. Og han bemærker, at de nye oplysninger om, hvordan Ichthyornis flyttede sit næb, kunne give spor til, hvad det spiste, og hvordan det samlede sin mad.