Når du kjøper litt frossen kylling fra supermarkedet, kjøper du virkelig de frostede restene av en levende dinosaur. I løpet av det siste tiåret har en overflod av fossiler fra Kina overbevisende illustrert at fugler utviklet seg fra små, rovdynosaurer, og til og med de gigantiske Tyrannosaurene kan ha sportet litt dunete fuzz i løpet av deler av livet. Med hvert år som går, understreker nye bevis ytterligere at mange av egenskapene vi anser som indikative for fugler først dukket opp i dinosaurer. En ny dinosaur fra Argentina illustrerer imidlertid at noen av disse egenskapene dukket opp mye tidligere enn tidligere antatt.
I forrige uke ble Aerosteon riocoloradensis kunngjort i åpen tilgangstidsskriftet PLoS One, en stor, kjøttspisende dinosaur som bodde for rundt 84 millioner år siden i det som nå er Sør-Amerika. Tidligere i geologisk historie tilhørte Sør-Amerika en større landmasse kalt Gondwana. På grunn av denne forbindelsen bodde mange av dinosaurene som bodde i Sør-Amerika også i andre deler av verden som en gang var koblet til den, som Afrika.
I disse sørlige kontinentene var det tre hovedgrupper av store, rovdyrdinosaurer. Noen av de mer kjente var den seilryggede jegeren Spinosaurus, den store hodeskallen Giganotosaurus og den hornede kjøttetende Carnotaurus . De er representanter for de tre hovedgruppene av theropoder som var til stede over Gondwana. Men underlig nok passet ikke Aerosteon inn i noen av disse gruppene. Først ble vist mest likhet med slektninger til Giganotosaurus, men etter hvert som forskere studerte det nærmere, ble de overrasket over å finne at Aerosteon var nærmere beslektet med en terror fra Nord-Amerika, Allosaurus .
Tilstedeværelsen av en slektning fra Allosaurus i Sør-Amerika i løpet av denne tiden - Late Cretaceous - var sjokkerende av seg selv, men skjelettarkitekturen til Aerosteon var enda mer spennende. Da paleontologene studerte beinene, så de nysgjerrige trekk som også sees hos fugler, som deler av ryggvirvlene som så ut som om de hadde blitt ølet ut med en skje. Dette var steder i beinene som hadde blitt invadert av luftsekker.
Hos levende fugler er luftsekker koblet til lungene og trenger gjennom omkringliggende bein, spesielt ryggvirvler. Disse benene kalles "pneumatisk." Strukturene er viktige for fuglenes unike pustemønster, der inhaleret luft beveger seg kontinuerlig gjennom serien med luftsekker, slik at fugler kan trekke ut mer oksygen. De reduserer også vekten ved å hule bein, noe som hjelper flygende arter å ta til luften. Aerosteon viste lignende funksjoner i ryggvirvlene, så vel som andre deler av skjelettet som hofter, bensbein og bein langs magen (kalt gastralia). Andre dinosaurer, som theropoden Majungasaurus fra Madagaskar og mange av de langhalsede sauropod-dinosaurene som Diplodocus, var kjent for å ha pneumatiske bein tidligere, men Aerosteon viste den mest omfattende hucking i hele kroppen så langt.
Som lik fugler som de kan ha vært, hørte ikke Aerosteon og Majungasaurus til gruppen av theropoder som var direkte relatert til de tidligste fuglene, og sauropods ble enda lenger fjernet fra fuglenes aner. Aerosteon, sauropods og fuglefedrene var alle saurischian dinosaurer, og delte en felles stamfar for mer enn 230 millioner år siden. Tilstedeværelsen av pneumatiske bein i så mange forskjellige saruischians antyder at tilstedeværelsen av luftsekker i kroppen var noe som allerede var til stede i den felles stamfaren for saurischians.
Mens en definitiv vanlig stamfar for saurischians aldri kan bli funnet, blir prediksjonen bekreftet av det faktum at en av de tidligste saurischiske dinosaurene, Eoraptor, også hadde bein formet av luftsekker. Dette betyr at en av de viktigste tilpasningene til fugler som lever i dag allerede var til stede (selv om de ikke ble brukt på samme måte) i små, rovdynosaurer for over 200 millioner år siden.
Aerosteon var imidlertid ikke en flyvende dinosaur, så hvorfor indikerer beinene tydelig på tilstedeværelsen av luftsekker? Gitt at de første fugleinfartsdinosaurene ikke utviklet seg før for rundt 150 millioner år siden - eller 75 millioner år etter det første beviset for luftsekker i skjelettet - må pneumatiske bein ha utviklet seg av en annen grunn. I sin studie av Aerosteon foreslo forskerne at omfanget av luftsekker i individuelle dinosaurer varierte.
Selv mellom individuelle dyr er mengden som bein ble skulpturert av luftsekker forskjellig. Mer omfattende luftsekker ville vært foretrukket i dinosaurer der det lettet skjelettet nok til å gi dem en fordel, først og fremst gjennom å kreve mindre energi for å bevege seg rundt.
Når luftsekker penetrerte en større mengde av skjelettet, kunne de ha blitt valgt ut av evolusjon til annen bruk. Siden de ville ha oppstått fra lungene til å begynne med, kan luftsekkene ha hjulpet pusten fra noen dinosaurer. Dette er en mulighet for Aerosteon, men forskerne advarte om at bare fordi luftsekkene har blitt brukt i pusten, ikke betyr det at den pustet akkurat som levende fugler gjør.
Gitt at fugler er de eneste levende dyrene med disse omfattende luftsekkene, er det ingen presise levende ekvivalenter å sammenligne Aerosteon med. Likevel, når dinosaurene hadde luftsekker som bidro til pusting, kunne luftsekkene ytterligere tilpasses ved evolusjon for å gjøre pusten mer effektiv. Hule bein som er enda mer lik levende fugl har blitt beskrevet fra coelurosaurs, rovdinosaurene fuglene utviklet seg fra.
Beskrivelsen av Aerosteon er bemerkelsesverdig ikke bare fordi det er en annen imponerende kjøttspisende dinosaur å legge til rovdyret, men også fordi den reiser noen viktige nye spørsmål om dinosaurer som levende vesener. Hvordan kom en slektning til en nordamerikansk dinosaur til Sør-Amerika og var der så lenge? Hadde Aerosteon nære slektninger hvis levninger ennå ikke er funnet andre steder i Sør-Amerika? Hvilke fordeler ga luftsekkene i skjelettet? Hvordan utviklet seg luftsekkene til organer som hjalp dinosaurer med å puste? Kunne de vært brukt til å regulere kroppstemperaturen også? Slike spørsmål vil fortsette paleontologene i mange år fremover.
Her er en todelt kritisk analyse av Aerosteon som jeg syntes var interessant.
Fotokreditt: PlosOne
