tomografia komputerowa czaszki starożytnego ptaka pokazuje, jak jeden z najwcześniejszych dziobów ptaków pracował jako szczypce, podobnie jak dzioby współczesnych ptaków, ale także miał zęby pozostałe po przodkach dinozaurów. Zwierzę, zwane Ichthyornis, żyło około 100 milionów lat temu na terenach dzisiejszej Ameryki Północnej. Michael Hanson i Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group Ukryj podpis
Przełącz podpis
Michael Hanson i Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group
tomografia komputerowa czaszki starożytnego ptaka pokazuje, jak jeden z najwcześniejszych dziobów ptaków pracował jako szczypce, podobnie jak dzioby współczesnych ptaków, ale także miał zęby pozostałe po przodkach dinozaurów. Zwierzę, zwane Ichthyornis, żyło około 100 milionów lat temu na terenach dzisiejszej Ameryki Północnej.
Michael Hanson i Bhart-Anjan S. Bhullar / Nature Publishing Group
naukowcy są o krok bliżej do zrozumienia, jak współczesne ptaki ewoluowały, aby mieć dzioby, a odpowiedź zaczyna się miliony lat temu od jednych z najseksowniejszych dinozaurów.
Współczesne mewy, z dużymi oczami, długimi dziobami i wyraźnie antycznymi i kościstymi twarzami, wywodziły się od zwierząt takich jak welociraptor i T. Rex. (Następnym razem, gdy zobaczysz głodne spojrzenie mewy, pamiętaj o tym.) Przez ponad stulecie paleontolodzy wykorzystywali skamieniałości z całego świata, aby zrozumieć, jak duże, zębate, lądowe jaszczurki przekształciły się w latające, bezzębne, pierzaste zwierzęta.
kluczem są skamieniałości tak zwanych ptaków macierzystych, które są starożytnymi ptasimi dinozaurami, które oferują wskazówki dotyczące kości i mózgów współczesnych ptaków. Jedno z takich stworzeń, Ichthyornis dispar, jest przedmiotem nowo opublikowanych badań, które wypełniają niektóre z brakujących ogniw w ewolucji ptaków.
„Ichthyornis miał aspekt morskiego ptaka, jak mewa lub rybitwa”, mówi Bhart-Anjan Bhullar, adiunkt geologii i Geofizyki na Uniwersytecie Yale ’ a. Miał długi dziób i duże oczy i żył w Kansas, kiedy Kansas było morzem śródlądowym, między 100 A 66 milionami lat temu. Ale miał dwie rzeczy, których współczesne mewy nie mają: zęby i muskularną szczękę, aby używać tych zębów.
„prawdopodobnie latał, zbierając kęsy ryb i skorupiaków, chwytając je małym szczypcowym dziobem, a następnie wrzucając je z powrotem do swoich silnych, zębatych szczęk dinozaurów — chrupając je kilka razy, a następnie połykając”, mówi Bhullar.
ta kombinacja dzioba, zębów, lotu i szczęk sprawia, że jest to kluczowe ogniwo w ewolucji ptaków, ale jego czaszka jest trudna do zbadania, ponieważ jedynymi dostępnymi skamieniałościami były „niektóre zgniecione przypadki mózgu, niektóre dolne szczęki i kilka innych fragmentarycznych fragmentów”, wyjaśnia Bhullar.
następnie, w 2014 roku, naukowcy pracujący w Kansas znaleźli kompletną skamieniałość czaszki.
zespół Bhullara otrzymał wysokiej rozdzielczości tomografię komputerową skamieniałości, która wciąż była całkowicie otoczona kredową skałą. Zasadniczo naukowcy zrobili cyfrowo to, co ich poprzednicy byli zmuszeni zrobić ręcznie: wydobyli kości z otaczającego kamienia, aby uzyskać pełny, trójwymiarowy obraz czaszki.
analizując obrazy i porównując je z wcześniej odkrytymi skamieniałościami, naukowcy odkryli dwie rzeczy. Po pierwsze, Ichthyornis mógł poruszać dziobem w bardzo nowoczesny sposób, podnosząc górny dziób bez poruszania resztą czaszki, tak jak robią to wszystkie dzisiejsze ptaki. Daje to dzióbowi większą zręczność, dzięki czemu ptak może go używać do bardzo precyzyjnego szczypania.
fakt, że Ichthyornis mógł to zrobić, wzmacnia teorię o tym, dlaczego ptaki w ogóle mają dzioby: być może dziób jest w zasadzie zastępczą ręką.
jednak drugie odkrycie podważa inną teorię, o ptasich mózgach. „Ptasi móżdżek” (ang. „Bird-brain”) – współczesne ptaki mają stosunkowo duże mózgi w porównaniu z przodkami welociraptorów.
„mózgi ptaków są większe w stosunku do ich wielkości ciała niż w przypadku gadów, a względna wielkość mózgów ptaków jest porównywalna do wielkości ssaków łożyskowych”, mówi paleontolog Kevin Padian z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley w odpowiedzi na badania opublikowane dzisiaj w czasopiśmie Nature. „Gdy ptaki ewoluowały od swoich przodków dinozaurów, kości chroniące mózg powiększały się, aby nadążyć za zmianami wielkości mózgu.
Bhullar i inni wysunęli hipotezę, że w miarę jak ptasia czaszka rozszerzała się, aby pomieścić większy mózg-być może, aby zapewnić większą moc obliczeniową do lotu — Muskularne szczęki wokół głowy skurczyły się. Ale Ichthyornis ma zarówno duży mózg, jak i silne szczęki.
” Ichthyornis wypełnia ważną lukę, ale oczywiście wszystko, co wypełnia lukę, tworzy jeszcze dwie luki po obu stronach ” – mówi Bhullar. „Teraz musimy dowiedzieć się, jak doszło do pozostałych przekształceń w kierunku czaszki ptaka.”
Padian zwraca uwagę na inne pytania, jakie stawia nowe badanie. Wciąż nie jest jasne, do jakiego zakresu rzeczy starożytne ptaki, takie jak ten, używały swoich dziobów. Oprócz jedzenia, współczesne ptaki używają dziobów do wszystkiego, od przygotowania piór, przez budowanie gniazd, aż po przenoszenie jaj. I zauważa, że nowe informacje o tym, jak ichthyornis poruszał dziobem, mogą dać wskazówki, co jadł i jak zbierał jedzenie.