Relatert innhold
- Forskere løser Mystery of Birds 'Flying V
En fossil av en forhistorisk fugl fra enantiornitin-slekten viser fjær på bakbena - bevis på et ekstra par vinger. Med tillatelse fra Xiaoting Zheng et al / Science
For omtrent 150 millioner år siden begynte fugler å utvikle seg. De bevingede skapningene vi ser i himmelen i dag, stammet fra en gruppe dinosaurer kalt theropods, som inkluderte tyrannosaurer, i løpet av en periode på 54 millioner år kjent som jura-perioden. Hvorfor evnen til å fly utviklet seg hos noen arter er et vanskelig spørsmål å svare på, men forskere er enige om at vinger kom til å være fordi de må ha vært nyttige: De kan ha hjulpet landbaserte dyr med å hoppe opp i luften, eller hjulpet glidende skapninger som klaffet armene produserer skyvekraft.
Mens forskere fortsetter å undersøke fluktens opprinnelse, har studier av fossiler vist at theropods - spesielt coelurosaurian dinosaurer, som ligner moderne fugler - hadde store fjær både på forben og bakben. Imidlertid eksisterte ikke omfattende bevis for disse benfjærene hos de tidligste fuglene. Men nå avslører en ny undersøkelse av fossiler rapportert i dag i tidsskriftet Science flere eksempler på denne firvingede anatomi i moderne fuglers eldste felles forfedre.
Moderne fugler har to typer fjær: vanede fjær som dekker utsiden av kroppen, og dunfjærene som vokser under dem. Forskere som studerer de omtrent 120 millioner år gamle fossilene av 11 primitive fugler fra Shandong Tianyu naturhistoriske museum i Kina, fant ut at en type vaned fjærdrakt, også kjent som tungfjær, ble pent bevart i skjelettfossiler av disse eksemplene, sammen hver skapning 'bakben. Etter dette funnet, må forskerne ha flydd høyt: Fjærene til fuglenes vinger, kjent som flyfjær, er lange, stive og asymmetrisk formede fjær, lik de som finnes i fossilene. Når de er samlet sammen, danner tungfjær de brede overflatene på fuglenes vingpanner - uten disse overflatene kan ikke fuglene holde seg høye.
Pennaceous fjær, som er sammensatt av mange flater tallerkener, eksisterte i noen bevingede dinosaurer. Å finne dem på bakbenene til tidlige fugler antyder at før fugler brukte to vinger for å fly, kan de ha vært avhengig av fire. Over millioner av år mistet imidlertid fugler gradvis fjærene på dette ekstra vingesettet.
Studien legger til eksisterende teorier som antyder at de første fuglene fløy med fire vinger. Undersøkelse av et primitivt fuglefossil fra arkeopteryx- slekten i 2004 avdekket lange fjær på dyrets rygg og bein, noe som ville ha hjulpet glidevnen. To år senere rapporterte en annen studie av det kråkestore dyret, som levde for rundt 150 millioner år siden, at den forhistoriske fuglens fjær lignet de som var på moderne fuglers flyvinger.
Et av de mer komplette skjelettene som ble undersøkt i dagens studien viste faktisk hindbenede tungfjær langs beinet av hvert ben. Den lengste fjæren strakte seg nesten to centimeter, noe som er bemerkelsesverdig med tanke på at beina de dekket var mellom en tomme og to og en halv centimeter lange. Faktisk viste eksempler fra en gruppe fugler kalt Enantiornithes, som eksternt ligner moderne fugler, symmetrisk sammenkoblede store fjærer bevart langs bakbenets bein. Et slikt fjærarrangement er til stede i moderne fuglenes vinger.
Forskere spekulerer i at det andre sett med vinger kan ha gitt ekstra løft eller skapt drag i luften. De kan også ha hjulpet fugler med å manøvrere sine luftbårne kropper.
Hvis disse bakvingene virkelig tjente et funksjonelt formål i kamp, vil de tjene en viktig plass i fuglenes evolusjon. Fuglbevegelse er preget av en kombinasjon av fjærede armer for flukt og ben for å gå på land. Denne studien antyder at hvis gangbeina, som er til stede i fugler i dag, utviklet seg etter disse fjærete bakbeina, så vil tapet av fjær på bakbenene - og dermed et ekstra par vinger - gjenspeile en periode med endring hvor armene ble spesialiserte for fly og bena, for bevegelse.
I dag er beinfjær mindre velutviklet enn vingefjær - de er vanligvis mye mindre og myke - og de fungerer som beskyttelse og isolasjon for benet. Disse myke bitene er også sparsomme - i stedet er beina dekket av skalaer, som bare dannes hvis fjærveksten hemmes. Studier av moderne fugler viser hvordan dette fungerer. Når kyllinger utvikler seg fra embryoer og vokser til voksne, kan fjærete ben transformeres til skalerte ben, eller omvendt, ved å endre hvordan visse gener kommer til uttrykk.
Den nylige avsløringen om fjær på fuglenes bakben antyder at en lignende genetisk, og mer permanent, endring kan ha skjedd tidlig i fuglenes evolusjon, ifølge ledende forskere. Dette skiftet utløste tapet av fuglenes bakvinger, og presset skapningene nedover en evolusjonsvei som ville tillate dem å fly med bare to.
