https://frosthead.com

Τα πτηνά έχουν νεανικά κρανία δεινοσαύρων

Τα πουλιά είναι δεινοσαύροι. Αυτό είναι πολύ σίγουρο. Αυτή η βαθιά σύνδεση, ενισχυμένη από τα απολιθωμένα ευρήματα και τα θεωρητικά πλαίσια, έχει κάνει τους δεινόσαυρους να φαίνονται πιο παρθένοι από ποτέ. Από φτερά έως συμπεριφορά φωλιάσματος, πολλές πτυχές της φυσικής ιστορίας των πτηνών είναι τώρα γνωστό ότι προέρχονταν από μη δεινοσαύρους πτηνών.

Αλλά οι μη δεινοσαύροι των πτηνών δεν ήταν απλώς πτηνά από κάθε άποψη. Ο τρόπος που μεγάλωσαν πολλοί δεινοσαύροι είναι πολύ διαφορετικός από τον τρόπο ωρίμανσης των νεοσσών πουλιά. Πάρτε Triceratops, για παράδειγμα. Ακόμα κι αν παραβλέψουμε την αμφιλεγόμενη υπόθεση " Toroceratops " - η οποία υποδηλώνει δραστικό μετασχηματισμό κρανίου αργά στη ζωή του κερατοειδούς τιτανίου - η ανακατασκευασμένη τροχιά ανάπτυξης για αυτόν τον δεινόσαυρο συνεπάγεται σημαντικές αλλαγές κρανίου. Τα κέρατα των νέων Triceratops καμπυλώθηκαν προς τα πίσω αλλά επαναπροσανατολίστηκαν καθώς το ζώο μεγάλωσε για να δείξει προς τα εμπρός. Και τα μικρά στολίδια γύρω από το περιθώριο του φλοιού των δεινοσαύρων, που ονομάζονταν οι επισημειώσεις, μεταμορφώθηκαν από ψηλά, μυτερά καρφιά σε πεπλατυσμένες δομές.

Χορηγημένος, ο Triceratops ήταν περίπου μακριά από το να είναι ένας πρόγονος των πουλιών όσο είναι δυνατόν, ενώ εξακολουθεί να είναι δεινόσαυρος. Αλλά σημαντικοί μετασχηματισμοί φαίνεται να ήταν ο κανόνας μεταξύ των δεινοσαύρων, από τον Tyrannosaurus μέχρι τον Diplodocus στον Edmontosaurus . Οι νεανικοί δεινόσαυροι είχαν σημαντικά διαφορετικά σχήματα κρανίων από ενήλικες του ιδίου είδους και σε ορισμένες περιπτώσεις φαίνεται ότι οι νεανικοί δεινόσαυροι καταλάμβαναν διαφορετικά ενδιαιτήματα ή κατανάλωναν διαφορετικά τρόφιμα από ό, τι τα πιο ώριμα άτομα. (Αυτό θα ήταν ένα προϊστορικό παράδειγμα αυτού που οι οικολόγοι ονομάζουν διαχωρισμό θέσεων.)

Παρά το γεγονός ότι τα πουλιά αντιπροσωπεύουν τη μοναδική επιζόντα οικογένεια των δεινοσαυρών, το μοτίβο ανάπτυξής τους είναι διαφορετικό. Αντί να περνούν μια περίοδο παρατεταμένης αλλαγής, όπως και με τους μη δεινοσαύρους εκτός των πτηνών, τα κρανία των νεαρών πουλιών είναι ανατομικά σχεδόν όμοια με αυτά των ενηλίκων. Και τα πουλιά παίρνουν μια πολύ πιο γρήγορη, πιο άμεση διαδρομή προς την ωρίμανση - πολλά είδη πουλιών μεγαλώνουν σε μέγεθος ενηλίκων σε ένα έτος ή λιγότερο. Όπως δείχνει μια νέα μελέτη της Φύσης από τον Bhart-Anjan Bhullar και συνεργάτες, αυτό το χαρακτηριστικό της ζωής των πουλιών μπορεί να ανιχνευθεί στους αρχαίους μετασχηματισμούς που ουσιαστικά κλειδούσαν τα κρανία των πτηνών σε μια μόνιμη νεανική ανατομία.

Ο Bhullar και οι συν-συγγραφείς χρησιμοποίησαν μια τεχνική που ονομάζεται γεωμετρική μορφομετρία για να εξετάσει το βαθμό μεταβολής του κρανίου μεταξύ των πτηνών, των διαφόρων μη-πτηνών θεροπόδων, του αρχαϊκού αρχαιοτάτου Euparkeria και του σύγχρονου αμερικανικού αλιγάτορα. Παρακολουθώντας τα ορόσημα στα κρανία σε εικονικά μοντέλα, οι ερευνητές ήταν σε θέση να ποσοτικοποιήσουν πόσο άλλαξαν τα κρανία συγκεκριμένων πλάσματα. Όπως αναμενόταν, οι περισσότεροι δεινοσαύροι εκτός των πτηνών διατηρούσαν το προγονικό μοτίβο ανάπτυξης - τα νεανικά κρανία ήταν σημαντικά διαφορετικά από τα ενήλικα κρανία, ανεξάρτητα από το πόσο μεγάλοι ήταν αυτοί οι δεινόσαυροι.

Οι δεινόσαυροι που σχετίζονται περισσότερο με τα πουλιά έδειξαν διαφορετικό μοτίβο. Οι δεινοσαύροι eumaniraptoran - η ομάδα που περιέχει τους δαιδαλώδεις, φτερωτούς δεονυκοσαύρους καθώς και τα πουλιά - είχε κρανία που φαίνονταν πιο νεανικά σε μορφή και υπήρχε μικρότερη αλλαγή σχήματος μεταξύ των νέων και των ενηλίκων. Μια νεανική μορφή κρανίου υποβλήθηκε σε μικρή τροποποίηση μέσω της ωρίμανσης. Οι βιολόγοι το γνωρίζουν αυτό ως paedomorphosis, όταν τα είδη που προέρχονται από τα ζώα μοιάζουν με τα νεανικά στάδια των προγόνων τους.

Τι θα μπορούσε να προκαλέσει μια τέτοια αλλαγή; Αυτό είναι δύσκολο να το πω. Η Paedomorphosis είναι αποτέλεσμα αλλαγών στην ανάπτυξη, ενός αναπτυξιακού φαινομένου που ρυθμίζεται από συγκεκριμένα γονίδια. Ο Bhullar και οι συνεργάτες του υποδηλώνουν ότι κάτι συνέβη για να μειώσει την ανάπτυξη των δεινοσαύρων eumaniraptoran, στους οποίους συμπεριλαμβάνονταν και οι πρόγονοι των πουλιών. Τα κομμάτια της ανάπτυξης προκάλεσαν την ωρίμανση αυτών των δεινοσαύρων σε νεανική μορφή. Και ενώ τα πουλιά συνέχισαν αυτή την τάση στην εξέλιξή τους, τα πρώτα τους glimmerings μπορούν να ανιχνευθούν στους μη προγόνους τους. Οι δεινόσαυροι εκτός των πτηνών είναι το κλειδί για την κατανόηση του τρόπου με τον οποίο έγιναν τα πουλιά.

Αναφορά:

Bhullar, Β., Marugan-Lobon, J., Racimo, F., Bever, G., Rowe, Τ., Norell, Μ., & Abzhanov, Α. (2012). Τα πτηνά έχουν κρανιοσύνθετα κρανία δεινοσαύρων Φύση DOI: 10.1038 / nature11146

Τα πτηνά έχουν νεανικά κρανία δεινοσαύρων