De ce au păsările aripi? „Veriga lipsă”, găsită în fosilele de dinozauri
Fosilele de dinozauri care prezintă brațe cu o îndoire suspectă la cot și încheietura mâinii ar putea sugera prezența unui tendon neconservat care stă la baza zborului aviar modern, explicând de ce au păsările aripi.
Dacă cercetătorii de la Universitatea din Tokyo, din Japonia, au dreptate, această postură ar putea oferi indicii despre calea pe care au urmat-o vertebratele zburătoare ale Pământului pentru a porni către cer.
Evoluția aripilor suficient de puternice pentru a ridica un animal vertebrat de pe sol este unul dintre cele mai mari mistere din paleontologie.
Pterozaurii sunt faimoși pentru că au fost cele mai vechi vertebrate cunoscute care au zburat cu adevărat, cu aproape 200 de milioane de ani în urmă. Cu toate acestea, aceste reptile antice masive nu erau dinozauri, lăsându-i pe strămoșii direcți ai păsărilor să-și dea seama singuri cum să zboare.
Dinozaurii aviari aveau să evolueze mult mai târziu, din teropode cu pene și cu două picioare, la 80 de milioane de ani sau mai mult după ce pterozaurii au dobândit deja zborul propulsat, scrie Science Alert.
În ciuda acestor povești de origine foarte diferite, păsările folosesc o structură uimitor de similară cu a pterozaurilor pentru a rămâne în aer, una care, ca și penele, pare să fi evoluat cu mult înainte de zborul în sine.
De ce au păsările aripi?
Această structură, numită propatagiu, este o membrană prezentă la toate vertebratele vii care zboară în prezent, cum ar fi păsări și lilieci. Unele mamifere care planează au și ele o structură similară prezentă peste membrele lor superioare, asemănătoare unei parașute.
Cel mai bun mod de a vă imagina un propatagiu este să vă întindeți brațul în lateral cu cotul și încheietura mâinii îndoite. Imaginați-vă acum un tendon care se întinde de la umăr până la mână, creând o punte sau „marginea anterioară” a unei aripi.
Această „punte” le permite păsărilor zburătoare să-și flexeze și să-și extindă încheietura și cotul la unison în timp ce dau din aripi. Structura oferă, în esență, susținere zborului unei păsări, permițându-i animalului să controleze două articulații simultan.
La pterozauri, rolul propatagiului este mai puțin clar, dar acesta pare să fi controlat decolarea și aterizarea prin modificarea fluxului de aer peste suprafața superioară a aripii.
Tendonul fără de care zborul animalelor nu ar fi fost posibil
Dacă tendonul nu ar fi fost prezent, unii oameni de știință cred că păsările, liliecii și dinozaurii s-ar putea să nu se fi dezlipit niciodată de pământ.
„Nu se găsește la alte vertebrate și, de asemenea, s-a descoperit că a dispărut sau și-a pierdut funcția la păsările nezburătoare, unul dintre motivele pentru care știm că este esențial pentru zbor”, explică paleontologul Tatsuya Hirasawa, de la Universitatea din Tokyo.
„Așadar, pentru a înțelege de ce au păsările aripi, trebuie să știm cum a evoluat propatagiul”, a continuat el.
Problema este că propatagiul este un țesut moale, ceea ce înseamnă că este rareori păstrat în înregistrările fosile. Mai mult, acest tendon este atât de subțire încât nu lasă prea multe urme pe oasele de care se atașează.
Din fericire, Hirasawa și Yurika Uno au găsit o modalitate de a „vedea” tendonul, chiar și atunci când acesta nu mai este acolo. Indiciul este să știm modul în care acesta restricționează mișcările unui animal.
Cum au reușit cercetătorii să afle de ce au păsările aripi?
Când o pasăre modernă moare, de exemplu, această membrană menține în mod natural încheietura și cotul animalului în flexiune.
Comparând unghiul vizibil al cotului cu îndoirea brațelor în fosilele de teropode non-aviare, cercetătorii au găsit dovezi că o structură asemănătoare propatagiului se întindea probabil peste umărul și încheietura mâinii mai multor dinozauri tereștri.
De exemplu, unghiurile observate în fosilele multor „maniraptoran” (care includ velociraptorii) au fost puțin mai mari decât cele observate la păsările moderne, dar tot au sugerat prezența unei structuri timpurii asemănătoare propatagiului.
Pentru a susține aceste predicții, cercetătorii au identificat, de asemenea, rămășițe de țesut moale a ceea ce ar putea fi un propatagiu timpuriu în două fosile de maniraptoran: Caudipteryx, de mărimea unui curcan, și microraptor, care avea patru aripi.
Caudipteryx probabil că nu a putut zbura și este încă discutat dacă microraptorul putea. Cu toate acestea, ambii dinozauri posedau în mod clar structurile care mai târziu aveau să devină necesare pentru zborul propulsat.
Velociraptorii sunt un alt maniraptoran care probabil nu a putut zbura, dar vor fi necesare cercetări suplimentare pentru a vedea dacă fosilele lor dețin indicii despre un propatagiu pierdut de mult.
Putea zbura și dinozaurul cu pene?
Pe baza rezultatelor recente, totuși, cercetătorii de la Universitatea din Tokyo cred că propatagiul poate fi ancestral pentru toți maniraptoranii.
Singura excepție este controversatul Archaeopteryx, care este dificil de plasat în arborele genealogic al dinozaurilor, dar ar putea fi considerat maniraptoran. Încă se discută dacă faimosul dinozaur cu pene chiar putea zbura, unii speculând că animalul și-a folosit membrele pur și simplu pentru a plana.
Unghiul încheieturii mâinii și al cotului său din fosile cu siguranță nu sugerează că avea o structură asemănătoare propatagiului.
„Prin urmare, Archaeopteryx a fost probabil incapabil de fizica zborului aviar modern”, scriu autorii noii cercetări.
Poate dacă Archaeopteryx ar fi avut un propatagiu, strămoșii săi ar zbura și astăzi.
Studiul a fost publicat în Zoological Letters.
Vă recomandăm să citiți și:
De ce au fost opt milioane de câini îngropați în catacombele lui Anubis?
Evoluția viermilor de mare, explicată de o fosilă antică
Denisovanii miroseau deserturile mai bine decât oamenii din prezent
Primate ciudate trăiau într-un întuneric total în Arctica, în urmă cu 52 de milioane de ani