Loading AI tools
Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Dinozaury pierzaste – termin określający wszystkie nieptasie dinozaury charakteryzujące się upierzeniem.
Skamieniałości archeopteryksa zawierały dobrze zachowane pióra, jednak aż do lat 90. XX wieku nie odnaleziono skamieniałości żadnego nieptasiego dinozaura z zachowanymi piórami. Dzisiaj znanych jest ponad dwadzieścia rodzajów pierzastych dinozaurów – prawie wszystkie są teropodami. Większość pochodzi z formacji Yixian w Chinach. Pióra Shuvuuia deserti w testach immunologicznych wykazały nawet pozostałość rozkładu beta-keratyny – głównego białka występującego w ptasich piórach[1].
Wkrótce po opublikowaniu przez Charlesa Darwina książki O powstawaniu gatunków brytyjski biolog i obrońca teorii ewolucji Thomas Henry Huxley wysunął hipotezę, że ptaki są potomkami dinozaurów. Wskazywał na podobieństwa w budowie pomiędzy niektórymi dinozaurami gadziomiednicznymi, archeopteryksem i współczesnymi ptakami. Opublikował swoje spostrzeżenia w 1868 roku w On the Animals which are Most Nearly Intermediate between Birds and Reptiles. Prekursor dinozaurologii Richard Owen nie zgodził się z nimi jednak, uznając archeopteryksa za pierwszego ptaka poza linią dinozaurów. Na następne sto lat teoria o pochodzeniu ptaków od dinozaurów została zarzucona, ustępując miejsca koncepcjom, wedle których przodkami ptaków były raczej krokodylomorfy lub „tekodonty” niż dinozaury i inne archozaury.
W 1964 roku John Ostrom opisał deinonycha – teropoda o budowie anatomicznej bardzo zbliżonej do ptasiej. Od tego momentu Ostrom stał się głównym zwolennikiem tezy o pochodzeniu ptaków od dinozaurów. Dalsze porównania budowy szkieletów, jak również analizy kladystyczne wzmocniły tę hipotezę, zwłaszcza w przypadku grupy teropodów zwanej maniraptorami. Podobieństwa anatomiczne przejawiają się w zbliżonej budowie szyi, kości łonowej, śródręcza i nadgarstków, „ramion” i obręczy barkowej, łopatek, obojczyków oraz mostka.
Większość badaczy uznało te dowody i przychyliło się do koncepcji, że przynajmniej niektóre teropody były opierzone. Pierwszą rekonstrukcję pierzastego dinozaura wykonała Sarah Landry, przedstawiając opierzonego „syntarsa” (obecnie przemianowanego na Megapnosaurus, być może synonim celofyza) w publikacji Roberta Bakkera Dinosaur Rennaisance z 1975[2]. Gregory Paul był prawdopodobnie pierwszym paleoartystą przedstawiającym maniraptory z piórami i protopiórami, począwszy od lat 80. XX wieku.
W latach 90. większość paleontologów zgodziła się co do faktu, że ptaki są w istocie dinozaurami i nazwała je „ptasimi dinozaurami” (avian dinosaurs) w celu odróżnienia ich od „nieptasich dinozaurów” (non-avian dinosaurs). Wciąż jednak brak było skamieniałości świadczących o występowaniu piór u dinozaurów. Niektórzy ornitolodzy, jak np. Storrs Olson, kustosz w Smithsonian Institution, kwestionowali istnienie pierzastych dinozaurów, wskazując na brak potwierdzenia w materiale kopalnym.
Po stuleciu hipotez niepopartych niepodważalnymi dowodami, w latach 90. XX wieku i po roku 2000 odkryto wreszcie skamieniałości opierzonych dinozaurów. Pochodziły one z Fossillagerstätte w prowincji Liaoning w Chinach. Obszar ten był we wczesnej kredzie okresowo zasypywany pyłem wulkanicznym nanoszonym w wyniku erupcji wulkanicznych w Mongolii Wewnętrznej. Popiół umożliwił znakomite zachowanie skamieniałości. Tereny te były wówczas zasiedlane przez najstarsze znane rośliny okrytozalążkowe, owady, ryby, płazy bezogonowe i ogoniaste, ssaki, żółwie i krokodylomorfy. Najbardziej znaczącymi znaleziskami były jednak skamieniałości pierzastych dinozaurów – rzuciły one nowe światło na relacje ptaki-dinozaury oraz pochodzenie i ewolucję piór oraz lotu[3].
Turner, Makovicky i Norell w 2007 donieśli o odkryciu miejsc przyczepu piór na kości łokciowej welociraptora, dowodzących występowanie dobrze wykształconych wtórnych piór[4].
Dowody behawioralne, takie jak odnalezienie owiraptorozaura Citipati w gnieździe, wskazują na kolejne podobieństwo między dinozaurami a ptakami. Przedramiona owiraptorozaura były wygięte podobnie jak u współczesnych ptaków[5][6]. Mimo iż nie zachowały się ślady piór, jest bardzo prawdopodobne, że w rzeczywistości one istniały i służyły do ogrzewania jaj i potomstwa.
Według niektórych naukowców, jak np. Alana Feduccii i współpracowników (2005), zachowane skamieniałości piór nie są w rzeczywistości artefaktami powstałymi w procesie fosylizacji[7]. Pomimo wątpliwości skamieniałe pióra dinozaurów wyglądają podobnie do piór ptaków z tej samej formacji, nie ma więc poważnych powodów, by twierdzić, że znacząco się od nich różnią. W formacji Yixian odnaleziono również skamieniałości ssaków z zachowanymi włosami i innymi tkankami miękkimi[3]. Ponadto w 2010 roku opublikowano odkrycie w pozostałościach piór skamieniałych melanosomów – organelli odpowiadających za kolor piór, występujących również w piórach prawdziwych ptaków[8]. W 2017 r. zespół Fianna Smithwicka podważył tezę, że protopióra dinozaurów to włókna kolagenu[9]. Zespół Pascala Godefroit podważył tezę, że pióra z Kulindadromeusa są zdegradowanymi łuskami[10].
W 1999 domniemane „brakujące ogniwo”, opierzony dinozaur „Archaeoraptor liaoningensis” odkryty w Liaoning, okazało się mistyfikacją. Po porównaniu zdjęć z innymi znaleziskami chiński paleontolog Xu Xing doszedł do wniosku, że „archeoraptor” to wymieszane szczątki dwóch różnych zwierząt. Po zrewidowaniu swoich badań National Geographic doszło do tego samego wniosku[11]. Dolna część archeoraptora pochodziła od dromeozauryda mikroraptora, zaś górna od prymitywnego ptaka z rodzaju Yanornis.
Oto lista rodzajów opierzonych dinozaurów, uporządkowanych chronologicznie od najstarszej publikacji dowodzącej występowania upierzenia. We wszystkich przypadkach dowodami są materiały kopalne, takie jak odciski piór, oprócz tych oznaczonych asteryskiem (*), wskazującym na wnioskowanie występowania opierzenia na podstawie budowy szkieletu lub badań chemicznych. Nie jest pewne, czy pióropodobne struktury występujące u niektórych dinozaurów ptasiomiednicznych – oznaczonych znakiem zapytania (?) – są homologiczne z protopiórami teropodów.
Obecnie uważa się, że pióra ewoluowały od prostych, wydrążonych struktur do bardzo skomplikowanych, jakie występują u współczesnych ptaków[67].
Gerard Gerliński w 1996 opublikował artykuł o datowanym na wczesną jurę odcisku należącym do teropoda, oznaczonym numerem katalogowym AC 1/7. Pozostawiło go średniej wielkości zwierzę mogące należeć do Coelophysoidea. Dokładniejsze zbadanie śladu, że w okolicy brzucha widoczne są dziwne pędzelkowate odciski. Porównanie tego odcisku z odciskami brzucha kondora i inne badania zasugerowały, że owe pędzelkowate twory mogą być odciskami piór[16]. Przypominające pióra i mierzące ok. 16 cm struktury znaleziono również na ogonie prymitywnego ceratopsa psitakozaura[27]. Ponadto prymitywne pióropodobne twory odkryto u heterodontozauryda Tianyulong. Wytwory te były wobec siebie równoległe oraz pojedyncze – brak dowodów na ich rozgałęzienia. Wydają się być także stosunkowo sztywne. Szacowana długość pióropodobnych struktur Tianyulong wynosi około 60 mm – siedmiokrotnie więcej niż wysokość jego kręgów ogonowych. Ich długość oraz wydrążone wnętrze sugeruje, że nie składały się one z podskórnych struktur, takich jak włókna kolagenowe[38]. W 2014 opisano jurajskiego dinozaura ptasiomiedniczego, u którego wykryto prymitywne upierzenie[68].
Większość znanych opierzonych teropodów to maniraptory. Najdalej spokrewnionymi z ptakami pierzastymi dinozaurami są jednak: kompsognatyd sinozauropteryks z przełomu jury i kredy, którego ciało pokryte było pióropodobnymi strukturami[15], późnojurajski teropod o niepewnej pozycji filogenetycznej Sciurumimus (pierwotnie sklasyfikowany jako megalozauroid[44], z późniejszych badań wynika jednak, że mógł być bazalnym celurozaurem[48]), oraz – jeśli potwierdzi się występowanie u niego piór – wczesnokredowy allozauroid Concavenator[40]. U innego celurozaura, Dilong paradoxus, bliżej spokrewnionego z tyranozaurem niż z ptakami, występowały struktury podobne do występujących do sinozauropteryksa[29]. Alwarezauryd Shuvuuia jest niekiedy klasyfikowany poza grupą Maniraptora, jednak według przyjętego konsensusu także jest maniraptorem.
Pierwszymi dinozaurami z formacji Yixian o piórach zaopatrzonych w struktury umożliwiające latanie były protarcheopteryks i kaudipteryks (135–121 mln lat temu). Ze względu na proporcje i rozmiary tych dinozaurów ich pióra służyły jednak raczej do ozdoby niż do latania. Późniejsze dinozaury, których pióra zawierały takie struktury, to Pedopenna i Jinfengopteryx. Kilka osobników mikroraptora, opisanych przez Xu i współpracowników w 2003, miało na rękach i ogonie asymetryczne pióra, mające duże znaczenie dla umiejętności latania u dzisiejszych ptaków[69]. Przed odkryciem mikroraptora najbardziej prymitywnym zwierzęciem o tego typu piórach był archeopteryks. Znanymi dinozaurami pierzastymi starszymi od archeopteryksa są: Anchiornis, którego odkryte w formacji Tiaojishan skamieniałości datuje się na 160–155 mln lat[70], a także Xiaotingia, Eosinopteryx, Aurornis, Yi, Serikornis i Caihong, również znane z osadów formacji Tiaojishan[42][47][48][53][58][59].
Odkrycie skamieniałych melanosomów – organelli występujących w piórach i odpowiadających za ich kolor – pozwoliło na rekonstrukcję ubarwienia niektórych opierzonych dinozaurów. Według badań Zhanga Fuchenga i współpracowników pióra nieptasich dinozaurów oraz bazalnych ptaków były czarne lub brunatne. W protopiórach sinornitozaura miejscowo najliczniejsze były eumelanosomy lub feomelanosomy, co sugeruje zróżnicowaną tonację ubarwienia. Pióra znajdujące się na ogonie i być może również grzbiecie sinozauropteryksa ubarwione były w czarne pasy z czerwono-brązowymi tonami[8]. Analizy rozmiarów, kształtu, zagęszczenia i rozmieszczenia melanosomów anchiornisa sugerują, że protopióra na jego grzbiecie były szare i czarne, na głowie szare z czarnymi i czerwonymi plamami. Na środku czaszki znajdowały się dłuższe czerwone pióra tworzące rodzaj grzebienia. Wydłużone pióra konturowe na skrzydłach były czarne z białymi pasami, na których znajdowały się niewielkie czarne plamy lub pasy. Pióra konturowe na kończynach dolnych były szare na podudziu i czarne na stopie. Tak ubarwione pióra mogły odgrywać rolę w komunikacji międzyosobniczej, np. w doborze partnera[71].
Zarówno dowody kopalne, jak i analizy kladystyczne dowodzą, że pióra miało wiele typów teropodów – nie tylko te najbliżej spokrewnione z ptakami. Większość znanych pierzastych dinozaurów cechowała się niewielkimi rozmiarami; odkrycie tyranozauroida Yutyrannus huali dowiodło jednak występowania protopiór przynajmniej u niektórych teropodów cechujących się dużymi rozmiarami ciała[43]. Znane odciski skóry przedstawicieli rodziny Tyrannosauridae, w tym Tyrannosaurus rex, nie wykazują występowania piór u przedstawicieli tej rodziny; dowodzą one natomiast, że u przedstawicieli Tyrannosauridae przynajmniej część powierzchni skóry była pokryta niewielkimi łuskami. Występowanie protopiór u bazalnych tyranozauroidów Dilong i Yutyrannus wskazuje, że tyranozauroidy wyewoluowały z opierzonych przodków; jednak w obrębie Tyrannosauroidea w linii ewolucyjnej prowadzącej bezpośrednio do Tyrannosauridae mogło dojść do zaniku piór i zastąpienia ich łuskami[72].
Skamieniałości piór są bardzo rzadkie i na ich podstawie zidentyfikowano zaledwie kilka pierzastych dinozaurów. Jednak na podstawie badań filogenetycznych naukowcy są w stanie określić czy dinozaur miał pióra, nawet jeśli materiał kopalny jest bardzo słabo zachowany. Velociraptor jest jednym z dinozaurów, u których przypuszczenie występowania upierzenia opierane na podstawie analiz filogenetycznych zostało później potwierdzone dowodami kopalnymi[4].
Coelurosauria |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nie jest jasne, czy struktury występujące u dinozaurów ptasiomiednicznych psitakozaura i Tianyulong są homologiczne z protopiórami teropodów. Jeżeli tak, oznaczałoby to, iż ostatni wspólny przodek dinozaurów ptasiomiednicznych i gadziomiednicznych także był pokryty pióropodobnymi wytworami, a członkowie grup takich jak zauropody byli jedynie wtórnie bezpiórzy. Jeżeli jednak twory te nie są homologiczne, dowodziłoby to, że takie struktury wyewoluowały niezależnie u Saurischia i Ornithischia, jak również innych grup archozaurów, takich jak pterozaury. Zheng i współpracownicy stwierdzają, że odkrycie podobnych tworów u teropoda Beipiaosaurus wspiera hipotezę o homologii struktur Tianyulong z piórami. Wytwory te u obu tych dinozaurów były długie i nierozgałęzione, przy czym u beipiaozaura spłaszczone, a u Tianyulong – okrągłe, przez co przypuszczalnie bardziej podobne do najwcześniejszych protopiór[38]. U dinozaura ptasiomiednicznego Kulindadromeus zabaikalicus współwystępowały z łuskami trzy rodzaje pióropodobnych tworów: proste, pojedyncze włókna, jak również struktury tworzone przez kilka sąsiadujących włókien, podobne do piór puchowych niektórych ras kur (w tym kur jedwabistych), a także nieznane u innych dinozaurów twory przypominające wstążkę, zbudowane z cienkich, równoległych włókien. W ocenie autorów opisu K. zabaikalicus występowanie u tego dinozaura zarówno prostych włókien, jak i złożonych pióropodobnych struktur wspiera hipotezę o homologii pióropodobnych struktur występujących u dinozaurów ptasiomiednicznych z piórami, a co najmniej wskazuje, że tego typu struktury występowały u wielu różnych dinozaurów i mogły być obecne nawet u najwcześniejszych przedstawicieli grupy[51]. Jeżeli nitkowate twory pokrywające ciała pterozaurów są pewnym rodzajem piór, oznacza to, że pióra mogą być cechą nie tylko dinozaurów, ale też innych przedstawicieli kladu Ornithodira – w takim przypadku skórne struktury homologiczne z piórami powstałyby nie później niż w środkowym triasie[75]. Yang i współpracownicy (2019) opisali pióropodobne struktury zachowane u jurajskich pterozaurów z rodziny anurognatów odkrytych w Chinach, w tym włókna o ułożonych dwustronnie bocznych odgałęzieniach. Nie jest pewne, czy to odkrycie dowodzi, że pióra istotnie występowały już u najwcześniejszych przedstawicieli Ornithodira, czy też takie struktury wyewoluowały niezależnie u teropodów i pterozaurów[76].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.