99-milionowe stare ptasie skrzydło dinozaura znalezione w bursztynie

Dwie najpiękniejsze skamieliny świata zostały odzyskane w Birmie.

Dwa częściowe skrzydła znaleziono w bursztynie, pozostawione 99 milionów lat temu po tym, jak małe skrzydlate dinozaury utknęły w żywicy drzew. Niestety, chłopaki nigdy nie mieli szansy dorosnąć, machać uroczymi skrzydłami, znaleźć partnera i wykluć własne jaja. Ale ich maleńkie ciała są teraz niezwykłym wkładem w kształtowanie naszego współczesnego zrozumienia ich prehistorycznego świata.

Skrzydła są mikroskopijne - mniej niż pół cala od końca do końca. Są niesamowicie dobrze zachowane, prezentując szczegóły piór, skóry, a nawet zabarwienia. Jak dotąd w artykule opublikowanym w tym tygodniu, nigdy wcześniej nie znaleziono tak charakterystycznych skrzydeł dinozaurów podobnych do ptaków Nature Communications.

Zaledwie kilkadziesiąt lat temu idea pierzastych, ciepłokrwistych dinozaurów była kwestią przerażających spekulacji.Od tego czasu odkryto ślady udokumentowanych dinozaurów, szczególnie w dobrze zachowanych skamieniałościach Chin i Mongolii. Ale te osadowe skamieniałości zachowują tylko dwuwymiarowe odciski piór i zapewniają frustrująco ograniczony obraz tego, jak zwierzę było trzymane razem. Skamieniałe pióra zachowane w bursztynie mogą dostarczyć dodatkowych informacji, ale do tej pory znaleziono je tylko oderwane od skóry i kości gatunków, z których pochodzą.

Te małe stworzenia są podobne do współczesnych ptaków i różnią się od nich. Autorzy umieszczają gatunek w kladzie Enantiornithes, które wyginęły w większości reszty dinozaurów po uderzeniu asteroidy 65 milionów lat temu, ale są blisko spokrewnione z dinozaurami, które przetrwały, aby stać się współczesnymi ptakami. The Enantiornithes wyglądały jak ptaki z kilkoma kluczowymi różnicami: miały dwa pazury na końcu każdego skrzydła i miały raczej zęby niż dzioby.

Naukowcy zauważają, że skrzydła pokazują kilka rodzajów piór, a w podobnym układzie do tego, co widać na dzisiejszych ptakach, wskazując, że cechy współczesnych skrzydeł ptaków ewoluowały wiele milionów lat przed Tyrannosaurus rex chodził po planecie. (Ważna dygresja: T. Rex był też prawdopodobnie co najmniej częściowo opierzony.)

Inną rzeczą, której naukowcy nauczyli się z tych małych skrzydeł, jest to, że dzieci te miały bardzo przypominające dorosłe struktury piór w bardzo młodym wieku, co sugeruje, że być może pominęły fazę puchową, w której obecnie rosną ptaki. Spekulacyjnie może to oznaczać, że te starożytne istoty miały mniejszą opiekę rodzicielską lub musiały być przygotowane do samodzielnego startu wkrótce po urodzeniu - to trudna rzecz dla małej rzeczy mniejszej niż koliber, zwłaszcza jeśli drzewo, na którym się znajdujesz, jest pułapka z lepkimi kałużami żywicy.

Skrzydła przyczyniają się do szerszej debaty na temat ewolucji pokryć zwierząt w czworonogach. Podczas gdy wiele osób nadal myśli o dinozaurach jako o gadzich, łuskowatych rzeczach, istnieje wiele dowodów, które sugerują, że były one rzeczywiście pokryte wszystkim, od łusek i włoskowatych włókien po puszyste pióra i pióra.

Innymi słowy, spróbuj tego eksperymentu myślowego. Wyobraź sobie wspólnego przodka tych stworzeń w całej ich różnorodności - jak by to wyglądało? Co powiesz na wspólnego przodka wszystkich ptaków i gadów, jakie cechy obu tych cech? I jeszcze jedna dzika myśl: co wspólnego przodka wszystkich ptaków, gadów, i ssaki wyglądają?

Badanie opublikowane w środę Postępy naukowe rzucił nowe światło na to pytanie. Zarówno futro ssaków, jak i ptasie pióra mają charakterystyczne anatomiczne łożysko, pogrubienie skóry w stadium embrionalnym, które powoduje powstanie pęcherzyka, który pozwala na wzrost włosów lub piór. To dziwna sprawa, ponieważ gady są bliżej spokrewnione z ptakami niż ssaki i do tej pory nie było dowodów na to, że miały te łożyska. Dwa sposoby na to: ptaki i ssaki wyewoluowały tę samą strukturę niezależnie, jako kwestię zbieżnej ewolucji, albo ich wspólny przodek miał jakąś cechę genetyczną, która dała początek zarówno włosom, jak i piórom.

I na szczęście mamy odpowiedź na tę zagadkę dzięki zaskakującemu źródłu: bezkształtnemu brodatemu smokowi. Podczas gdy niektóre gady rodzą się bez łusek w rzadkiej mutacji genetycznej, rzadziej wybierane przez egzotycznych hodowców zwierząt, bezłuski brodaty smok nie ma żadnych łusek. Główny autor i genetyk Michel Milinkovitch zobaczył nagą jaszczurkę na sprzedaż i zastanawiał się nad jej specjalnymi genami. Kupił go i przestudiował, odkrywając, że podobna mutacja genetyczna może prowadzić do łysienia u ludzi i myszy.

Okazuje się, że gady przez cały czas miały łożyska; są nieco trudniejsze do zauważenia. Placody istnieją tylko w określonym czasie i miejscu w rozwoju embrionalnym skalowanych gadów, a Milinkovitch był w stanie udokumentować je w brodatych smokach, krokodylach nilowych i wężach kukurydzianych. Oznacza to, że 300 milionów lat temu istota chodziła po ziemi, która opracowała pierwsze łaski, co dało początek łuskom i ostatecznie wszystkim futerom i piórom.

Naukowcy muszą jeszcze odkryć stan pośredni, który łączy łuski z piórami lub łuskami z futrem, ale badania te dodają wagi argumentowi, że bardziej złożone pokrycia ciała wyewoluowały z gadów. To ma sens intuicyjny - w końcu dinozaury prawdopodobnie były pokryte różnymi rzeczami. I chociaż ssaki są w dużej mierze owłosionymi bestiami, nadal można znaleźć dziwnego łuskowatego ssaka.

Ptaki są jedynymi żywymi stworzeniami z piórami, a także jedynymi żywymi dinozaurami, co sugeruje, że pióra są specyficzną cechą dinozaura, która ewoluowała tylko raz. (Pterozaury, które nie były dinozaurami, miały futrzane włókna pokrywające skórę na ich szerokich skrzydłach.)

I chociaż wciąż myślimy o dinozaurach jako raczej jednorodnej grupie prymitywnych jaszczurek, te maleńkie dinozaury skamieniałe w bursztynie są dowodem na to, jak różnorodne - i jak znakomicie ewoluowały - naprawdę były starożytne stworzenia.