Jak se z dinosaury vyvinuly zobáky a staly se ptáky? Vědci si myslí, že mají odpověď

Evolution Vs. God Movie (Smět 2019).

Anonim

Jakmile víte, že mnoho dinosaurů mělo peří, zdá se být mnohem jasnější, že se pravděpodobně vyvinuli do ptáků. Ale je tu ještě velká otázka. Jak se sada dinosaurijských čelistí s bohatými zuby (myslí T. rex) změnila v bezzubé čelisti moderních ptáků pokrytých zobákem? V tomto přechodu se musejí dělat dvě věci, potlačení zubů a růst zobáku. Nyní nové fosilní důkazy ukázaly, jak se to stalo.

V nové studii Shuo Wang z Univerzity hlavního města Normanského v Pekingu a kolegové studovali sérii dinosaurů a fosilních zkamenělých ptáků, aby viděli přechod. Zjistili, že někteří dinosauři se vyvinuli, když ztratili zuby, když zestárli, a vyklíčili malý zobák. Časem se tento proces stal dříve a dříve, dokud zvířata nakonec nevystoupila z vajec s plně tvarovaným zobákem.

Nejstarší ptáci vlastně měli zuby podobné plazím - například Archeopteryx z pozdní Jurassic období (před 150m lety) a Sapeornis od raného křídového (před 125m lety). Ale jiní ranní ptáci ztratili zuby, jako je Confuciusornis, také z raného křídového.

Moderní ptáci nemají zuby, s výjimkou jihoamerického hoatzinu, Opisthocomus, jehož mláďata mají malý zub, který jim pomáhají uniknout z vajíčka a pak se zbavit. Vývojové experimenty v osmdesátých letech ukázaly, že moderní ptáci by pravděpodobně vytvořili zuby, jestliže jejich čelistní tkáň byla uměle stimulována správnými molekulami. To naznačuje, že jejich předchůdci v určitém okamžiku rostli zuby přirozeně.

Zatím mnoho dinosaurů vlastně mělo nějaké zobáky. Zobáky jsou složeny z keratinu, tuhého, flexibilního proteinu, který také vytváří nehty a rohy krav, stejně jako peří a chlupy. Obvykle myslíme na zobáky jako na všestranné struktury, které se táhnou od špičatého hřbetu v přední části k očím a zahrnují nosní dírky u moderních ptáků. Ale fosilní příklady ukazují, že mnoho ozubených dinosaurů vlastně mělo minimální zobák na přední straně čenichu.

Chcete-li přesně zjistit, jak zobáky nahradily zuby dinosaurů, vědci museli hledat uvnitř čelistí kostí. Dinosaurální kostní fosílie nejsou jen skalní odlitky původní kosti, ale téměř vždy vykazují celou vnitřní strukturu. Mikroskopický tenký úsek z jakékoliv dinosaurální kosti ukazuje všechny detaily vnitřních kanálů pro krevní cévy a nervy, stejně jako jámy, kde se nacházejí kostní buňky. Tenké části kostry fosilních čelistí vykazují zuby stejně podrobně jako u každé moderní kosti čelisti.

V dnešní době jsou kosti zřídka rozřezány a je mnohem častější používat skenování počítačové tomografie (CT) k prohlédnutí uvnitř kostí bez poškození. CT vyšetření je řada rentgenových paprsků, které umožňují výzkumníkům sestavit detailní 3-D modely zobrazující každý jemný detail v kostech.

Wang a kolegové poznamenali, že theropod dinosaur Limusaurus, který byl úzce spjat s předchůdci ptáků, a ranní ptáci Sapeornis měli zuby přímo před čelistmi, když byli mladí, ale ztratili je, když vyrůstali. Podrobné interní skenování fosilních forem ukázaly, že dospělý Limusaurus neměl zuby, ale stále měl zuby v dolních čelistích, uzavřený a tvořil jediný kanál. U dospělých Sapeornis byly zuby v zadní části čelisti, nikoliv v přední části čelisti.

Vzhledem k tomu, že se ve svých vejcích rozvíjí moderní ptáci, začíná se na špičce čenichu vytvářet zobákový keratin a pak se zvětšuje tak, aby pokrýval jak horní, tak spodní čelisti. Wang a kolegové argumentují, že mechanismy, které regulují růst zobáku, také potlačují tvorbu zubů. To je podpořeno studiemi genu BMP4, které ukazují, že ovládá obě funkce u moderních ptáků.

Pomocí zkamenělin, aby se ukázalo, jak se zvířata časem vyvíjejí, naznačuje, že zobáky některých dinosaurů a ptáků se původně rozšířily dozadu, když zvířata vyrostly a zubní objímky se uzavřely. Tento proces se nakonec objevil dříve a dříve ve vývojovém cyklu, dokud se nezakrývají mláďata s zobáky a bez zubů. Dnes kostní gen BMP4 řídí aspekty růstu zobáku a potlačení zubů a tyto by mohly působit brzy v evoluci ptáků.

Pro další důkazy se Wang a kolegové podívali více na obratlovce, kteří při vývoji ztráceli nebo snižovali zuby, včetně některých ryb, žab, pangolin, velryb a zcela bezzubých želv. Ve všech případech byla zvířata, která ztratila zuby, spojena s náhradou zubů keratinovým zobákem.

Tyto druhy vývojových pozorování pomáhají potvrdit teorii, kterou odhalují skvostné zkameněliny dinosaurů. Stávající ptáci museli dinosaury měnit mnoha způsoby, včetně zmenšování velikosti, klíčení křídla, přizpůsobování peří, které byly použity pro zobrazení a létání, zlepšení jejich smyslů, zkrácení jejich ocasu, ztráty zubů a mnoho dalších znaků. Je důležité, aby bylo možné identifikovat možné důkazy o tom, jak se tyto úžasné změny staly.

menu
menu