Tidlig fugl måtte fly: Archeopteryx var en aktiv flyger

Anonim

Spørgsmålet om hvorvidt den sena jura-dino-fuglen Archeopteryx var en forseggjort bebyggelse, en glider eller en aktiv flyer, har fascinert palæontologer i flere tiår. Verdifull ny informasjon som er oppnådd med den nyeste synkrotronmikrotomografien ved ESRF, den europeiske synkrotronen (Grenoble, Frankrike), tillot et internasjonalt team av forskere å svare på dette spørsmålet i Nature Communications. Vingebenene til Archeopteryx ble formet for tilfeldig aktiv flytur, men ikke for den avanserte flyveflyvningen som befant seg i dagens fugler.

Var Archeopteryx i stand til å fly, og i så fall hvordan? Selv om det er allment kjent at dagens fugler stammer fra utdøde dinosaurer, blir mange spørsmål om deres tidlige utvikling og utviklingen av flyvning ubesvarte. Tradisjonelle forskningsmetoder har hittil ikke vært i stand til å svare på spørsmålet om Archeopteryx fløy eller ikke. Ved hjelp av synkrotronmikrotomografi ved ESRFs strålelinje ID19 for å sonde i Archeopteryx-fossiler, et internasjonalt team av forskere fra ESRF, Palacký University, Tsjekkia, CNRS og Sorbonne University, Frankrike, Uppsala Universitet, Sverige og Bürgermeister-Müller-Museum Solnhofen, Tyskland, kaste nytt lys på denne tidligste av fugler.

Rekonstruere utdød oppførsel utgjør store utfordringer for paleontologer, spesielt når det gjelder gåtefulle dyr som den berømte archeopteryxen fra sen-jura-sedimenter i sørøst-tyskland som regnes som den eldste potensielt friflygende dinosauren. Dette godt bevarte fossiltakonet viser en mosaikkanatomi som illustrerer det nære familieforholdet mellom utdøde raptoriske dinosaurer og levende dinosaurer: fuglene. De fleste moderne fuglskjeletter er høyt spesialiserte for drevet fly, men mange av deres karakteristiske tilpasninger, spesielt i skulderen, er fraværende i de bayerske fossene til Archeopteryx. Selv om dens fjærvinger likner de moderne fuglene som flyr overhead hver dag, er den primitive skulderstrukturen uforenlig med den moderne aviær vinge-syklusen.

"Tverrsnittsarkitekturen til benbenene er sterkt påvirket av evolusjonær tilpasning mot optimal styrke ved minimal masse og funksjonell tilpasning til de krefter som oppleves i livet, " forklarer professor Jorge Cubo fra Sorbonne-universitetet i Paris. "Ved å sammenligne legemene til levende dyr som engasjerer seg i observerbare vaner med kryptiske fossiler, er det mulig å bringe ny informasjon inn i en gammel diskusjon, sier seniorforfatter Dr. Sophie Sanchez fra Uppsala universitet, Sverige

Arkeopteryx-skjeletter er bevart i og på kalksteinplater som bare avslører deler av deres morfologi. Siden disse fossilene er blant de mest verdifulle i verden, er invasiv undersøkelse for å avsløre uklar eller indre strukturer derfor svært motløs. "Heldigvis er det i dag ikke lenger nødvendig å skade dyrebare fossiler, " sier Dr. Paul Tafforeau, stråleforsker ved ESRF. "Den eksepsjonelle følsomheten til røntgenbildeteknikker for å undersøke store eksemplarer som er tilgjengelig på ESRF, gir uskadelig mikroskopisk innsikt i fossile bein og gjør det mulig for virtuelle 3-D-rekonstruksjoner av ekstraordinær kvalitet. Spennende oppgraderinger pågår, inkludert en betydelig forbedring av egenskapene av vår synkrotronkilde og en helt ny strålelinje utpekt for tomografi. Disse utviklingen lover å gi enda bedre resultater på mye større eksempler i fremtiden. "

Skannerdata oppdaget uventet at vingebenene til Archeopteryx, i motsetning til skulderbeltet, delte viktige tilpasninger med de moderne flygelene. "Vi fokuserte på midtdelen av armbenet fordi vi visste at de seksjonene inneholder klare flyrelaterte signaler hos fugler, " sier Dr. Emmanuel de Margerie, CNRS, Frankrike. "Vi merket umiddelbart at beinveggene til Archaeopteryx var mye tynnere enn de av jordbundne dinosaurer, men så mye som konvensjonelle fugleben, " fortsetter lederforfatter Dennis Voeten fra ESRF. "Dataanalyse viste videre at beinene i Archeopteryx-plottet nærmest fugler som fasaner som noen ganger bruker aktiv flytur til å krysse barrierer eller unnvike rovdyr, men ikke til glidende og skyveformede former som mange rovfugler og noen sjøfugl som er optimalisert for varig flytur. "

"Vi vet at regionen rundt Solnhofen i Sørøst-Tyskland var en tropisk skjærgård, og et slikt miljø synes å være svært egnet for øyhopping eller flyktefly, " sier Martin Röper, Archeopteryx-kurator og medforfatter av rapporten. "Archeopteryx delte jurahimmelen med primitive pterosaurer som til slutt ville utvikle seg til de gigantiske pterosaurene til krittet. Vi fant liknende forskjeller i vingeben geometri mellom primitive og avanserte pterosaurer som de mellom aktivt flygende og svingende fugler, " legger Vincent Beyrand fra ESRF .

Siden Archeopteryx representerer det eldste kjente flygende medlemmet av avialan-linjen som også inkluderer moderne fugler, illustrerer disse funnene ikke bare aspekter av Archeopteryx livsstil, men gir også innsikt i den tidlige utviklingen av dinosaurian flytur. "Vi vet faktisk at Archeopteryx allerede var aktivt flyr for 150 millioner år siden, noe som innebærer at aktiv dinosaurisk flytur hadde utviklet seg enda tidligere!" sier professor Stanislav Bureš fra Palacký universitet i Olomouc. "Men fordi Archeopteryx manglet pectoral-tilpasningene til å fly som moderne fugler, må måten det oppnådde drevet fly, også ha vært annerledes. Vi må returnere til fossilene for å svare på spørsmålet om nøyaktig hvordan dette bayerske evolutionsikonet brukte vingene, avslutter Voeten.

Det er nå klart at Archeopteryx er en representant for den første bølgen av dinosauriske flystrategier som til slutt ble utdødd, og bare forlot det moderne flygelaget som er direkte observert i dag.

menu
menu