kapcsolodo tartalom
- A tudósok megoldják a madarak repülésének rejtélyét V
Az őskori madár fosszilis tüskéje az enantiornithine nemzetségből tollat mutat a hátsó lábán - ez egy további szárnyaspár bizonyítéka. A Xiaoting Zheng és társai jóvoltából / Science
Körülbelül 150 millió évvel ezelőtt a madarak fejlődtek. A szárnyas lények, amelyeket ma látunk az égbolton, a Theropodoknak nevezett dinoszauruszok egy csoportjából származnak, amelybe beletartoztak a tiránnosauruszok is, egy 54 millió éves darabban, amelyet a jura időszakban ismertek. Miért nehéz megválaszolni néhány fajban a repülési képességet, de a tudósok egyetértenek abban, hogy a szárnyak azért jöttek létre, mert hasznosnak bizonyultak: előfordulhat, hogy a szárazföldi állatoknak elősegítették a levegőbe ugrást, vagy segítették a csúszó lényeket a karjuk tolóerőt eredményez.
Mivel a kutatók továbbra is vizsgálják a repülés eredetét, a fosszilis kutatások kimutatták, hogy a theropodok - különösen a coururosaurian dinoszauruszok, amelyek nagyon hasonlítanak a modern madarakhoz - nagy tollakkal rendelkeznek mind az alsó, mind a hátsó végtagon. Ezeknek a lábtolloknak a legkorábbi madarakon azonban nem álltak rendelkezésre széles körű bizonyítékok. Most azonban a Science folyóiratban a fosszilis szempontok új vizsgálata számos példát tár fel a modern szárnyasok legidősebb őseiben a négy szárnyú anatómiáról.
A modern madaraknak kétféle toll van: a test külsejét lefedő tollas tollak és alattuk levő tollak. A kínai Shandong Tianyu Természettudományi Múzeumban a 11 primitív madár körülbelül 120 millió éves kövületeit tanulmányozó kutatók azt találták, hogy az egyik fajta szárnyas tollazat, más néven pennace toll, szépen őrizték meg ezeket a mintákat vázkötésekben. minden lény hátsó végtagja. Ezt a megállapítást követően a kutatóknak magasan repülniük kellett: A szárnyasok szárnyai, más néven repülési tollak, hosszú, merev és aszimmetrikus alakú penna toll, hasonlóan a fosszilisokban. Együtt szellőztetve, a pennace tollak képezik a madarak szárnyának széles felületét - ezen felületek nélkül a madarak nem maradhatnak magasan.
Néhány szárnyas dinoszauruszban létezett olyan pennace toll, amely sok sima lapkából áll. A korai madarak hátsó lábain találva arra utal, hogy mielőtt a madarak két szárnyat használtak repülésre, valószínűleg négytől függtek. Több millió év alatt azonban a madarak fokozatosan elveszítették a tollakat ezen a szárnyakon.
A tanulmány kiegészíti a meglévő elméleteket, amelyek szerint az első madarak négy szárnyaskal repültek. Az Archeopteryx nemzetségből származó primitív madárkövület 2004-ben végzett vizsgálata során az állat hátán és lábain hosszú tollakat fedeztek fel, amelyek elősegítették az állatok csúszóképességét. Két évvel később egy, a mintegy 150 millió évvel ezelőtt élt varjú méretű állat egy másik tanulmánya arról számolt be, hogy az őskori madár toll hasonló volt a modern madarak repülési szárnyán.
Az egyik legteljesebb csontváz a mai napokban A vizsgálat valójában a hátulsó végtag penna tollát mutatta a csont mentén mindkét lábát. A leghosszabb toll majdnem két hüvelykre húzódott, ami figyelemre méltó, figyelembe véve, hogy az általuk lefedett lábak egy és két hüvelyk hüvelyk hosszúak voltak. Valójában az Enantiornithes nevű madárcsoport egy-egy példányai, amelyek külsőleg a modern madarakhoz hasonlítanak, szimmetrikusan párosított nagy tollakat mutattak meg, amelyek hátsó lábuk csontjain tartottak fenn. Az ilyen tollrendezés jelen van a modern madarak szárnyában.
A kutatók azt gondolják, hogy a második szárnykészlet esetleg extra emelőt adott vagy meghúzta a levegőt. Lehet, hogy segítettek a madaraknak a levegőben lévő testük manőverezésében is.
Ha ezek a hátsó szárnyak valóban funkcionális célt szolgálnak a harcban, akkor fontos helyet fognak szerezni a madár evolúciójában. A madármozgást a repülésre szolgáló tollak és a szárazföldön való futás lábainak kombinációja jellemzi. Ez a tanulmány azt sugallja, hogy ha a ma madarakban jelen lévő sétáló lábak ezen tollas hátsó lábak után fejlődnek ki, akkor a hátsó lábakban a tollvesztés - és ezáltal egy extra szárnypár - tükrözi azt a változás időszakot, amely során a karok specializálódtak a repülés és a lábak a mozgáshoz.
Manapság a lábtoll kevésbé fejlett, mint a szárnyas toll - általában sokkal kisebb és bolyhos -, és a láb védelmére és szigetelésére szolgál. Ezek a bolyhos botok is ritkák - ehelyett a lábakat lépték borítja, amelyek csak akkor alakulnak ki, ha a toll növekedése gátolva van. A modern madarak tanulmányozása megmutatja, hogy ez hogyan működik. Ahogy a csibék az embriókból fejlődnek és felnőttekké nőnek, a tollas lábak átalakulhatnak méretezett lábakká vagy fordítva, bizonyos gének expressziójának megváltoztatásával.
A vezető kutatók szerint a madarak hátsó lábán lévő tollakról szóló közelmúltbeli felfedezés arra enged következtetni, hogy hasonló genetikai és tartósabb változás történt a madár evolúció korai szakaszában. Ez a váltás elindította a madarak hátsó szárnyának elvesztését, és a lényeket egy evolúciós úton tolta le, amely lehetővé tenné számukra, hogy mindössze kettővel repüljenek.
