Wszystkie współczesne ptaki zdolne do lotu mają wyspecjalizowaną strukturę zwaną propatagium, bez której nie mogłyby latać. Ewolucyjne pochodzenie tej struktury pozostaje tajemnicą, ale nowe badania sugerują, że wyewoluowała ona u nieptasich dinozaurów. Odkrycie pochodzi z analiz stawów ramion zachowanych w skamieniałościach i pomaga wypełnić luki w wiedzy o pochodzeniu ptaków.
Zobacz również:
Od dawna wiemy, że współczesne ptaki wyewoluowały z pewnych linii dinozaurów, które żyły miliony lat temu. To skłoniło naukowców do przyjrzenia się dinozaurom w celu wyjaśnienia pochodzenia niektórych cech charakterystycznych dla ptaków, na przykład piór czy struktury kości. Ale w skrzydłach ptaków jest coś szczególnego, co wzbudziło zainteresowanie naukowców z Wydziału Nauk o Ziemi i Planetarności Uniwersytetu Tokijskiego.
Kiedy dinozaury nauczyły się latać
"Na krawędzi natarcia skrzydła ptaka znajduje się struktura zwana propatagium, która zawiera mięsień łączący ramię i nadgarstek, który pomaga trzepotać skrzydłem i umożliwia ptakowi lot" mówi prof. Tatsuya Hirasawa. "Nie występuje u innych kręgowców, a także zniknęła lub utraciła swoją funkcję u ptaków nielotnych, co jest jednym z powodów, dla których wiemy, że jest niezbędna do lotu. Tak więc, aby zrozumieć, jak ewoluował lot u ptaków, musimy wiedzieć, jak ewoluowało propatagium. To właśnie skłoniło nas do zbadania odległych przodków współczesnych ptaków".
Dinozaury z grupy teropodów, takie jak Tyrannosaurus rex i Velociraptor, miały ręce, a nie skrzydła. Gdyby naukowcom udało się znaleźć dowody na istnienie wczesnego propatagium u tych dinozaurów, pomogłoby to wyjaśnić, w jaki sposób współczesna ptasia gałąź drzewa życia zamieniła ramiona na skrzydła. Nie jest to jednak proste, ponieważ propatagium składa się z tkanek miękkich, które bardzo rzadko ulegają fosylizacji. Zamiast tego naukowcy musieli znaleźć pośredni sposób identyfikacji obecności lub braku propatagium.
"Rozwiązaniem, które wymyśliliśmy, aby szukać śladów propatagium, było zebranie danych o kątach stawów ramienia lub skrzydła dinozaura lub ptaka" - mówi Yurika Uno, doktorantka w laboratorium Hirasawy. "U współczesnych ptaków skrzydła nie mogą się w pełni rozwinąć z powodu propatagium, co ogranicza zakres możliwych kątów, pod jakimi mogą układać się kości. Gdybyśmy mogli znaleźć podobnie określony zestaw kątów między stawami w okazach dinozaurów, możemy być prawie pewni, że one również posiadały propatagium. Dzięki analizom skamieniałych ptaków znaleźliśmy charakterystyczne zakresy kątów stawów, na które liczyliśmy".
Zagadka wcale nie znika
Opierając się na tej wskazówce, zespół odkrył, że propatagium prawdopodobnie wyewoluowało w grupie dinozaurów znanych jako maniraptory, w tym u słynnego welociraptora. Naukowcy zidentyfikowali propatagium w zachowanych skamielinach tkanek miękkich pierzastych owiraptorozaurów i uskrzydlonych mikroraptorów. Zwierzęta te nie były najprawdopodobniej zdolne do aktywnego lotu.
Ale skoro wiemy już, kiedy powstało propatagium, kolejne pytanie brzmi "po co powstało". Trudno powiedzieć, dlaczego te konkretne gatunki teropodów potrzebowały takiej struktury. Zespół uważa, że niektóre teropody mogły wykształcić propatagium, ponieważ ich przednie kończyny zostały stworzone do chwytania przedmiotów, a nie do latania.
