Continut Asemanator
- Oamenii de știință rezolvă misterul zborului V al păsărilor
O fosilă a unei păsări preistorice din genul enantiornitină prezintă pene pe picioarele posterioare - dovezi ale unei perechi de aripi în plus. Cu amabilitatea lui Xiaoting Zheng et al / Science
În urmă cu aproximativ 150 de milioane de ani, păsările au început să evolueze. Creaturile înaripate pe care le vedem în cerul de azi au descins dintr-un grup de dinozauri numiți teropode, care includeau tiranozaurii, pe parcursul unei perioade de 54 de milioane de ani, cunoscută drept perioada jurasică. De ce abilitatea de a zbura a evoluat la unele specii este o întrebare dificilă de răspuns, însă oamenii de știință sunt de acord că aripile au ajuns să fie pentru că trebuie să fi fost utile: ar fi putut ajuta animalele terestre să sară în aer sau ar fi ajutat să alunece creaturi care pluteau brațele lor produc împușcare.
Pe măsură ce cercetătorii continuă să probeze originea zborului, studiile asupra fosilelor au arătat că teropodele - în special dinozaurii coelurosaurieni, care seamănă îndeaproape cu păsările moderne - aveau pene mari atât la membrele anterioare, cât și la membrele posterioare. Cu toate acestea, nu au existat dovezi extinse pentru aceste pene pentru picioare. Însă acum, o nouă examinare a fosilelor, raportată astăzi în revista Science, dezvăluie mai multe exemple ale acestei anatomii cu patru aripi în strămoșii comuni ai păsărilor moderne.
Păsările moderne au două tipuri de pene: pene vanate care acoperă exteriorul corpului și pene în jos care cresc sub ele. Cercetătorii care studiază aproximativ 120 de milioane de ani vechi de 11 păsări primitive de la Muzeul de Istorie Naturală Shandong Tianyu din China au descoperit că un tip de penaj vanat, cunoscut și sub denumirea de pene penibile, a fost păstrat în mod îngrijit în fosilele scheletice ale acestor exemplare, de-a lungul membrele posterioare ale fiecărei creaturi. După această descoperire, cercetătorii trebuie să fi zburat în sus: penele aripilor păsărilor, cunoscute sub numele de pene de zbor, sunt pene lungi, rigide și cu formă asimetrică, similare cu cele găsite în fosile. Când sunt fixate împreună, penele pennacee formează suprafețele largi ale pâlniei de aripi ale păsărilor - fără aceste suprafețe, păsările nu pot rămâne înalte.
Pene pline de pene, care sunt compuse din multe barbute aplatizate, existau în unele dinozauri înaripate. Găsirea lor pe picioarele posterioare ale păsărilor timpurii sugerează că înainte ca păsările să folosească două aripi pentru a zbura, acestea ar fi putut depinde de patru. De-a lungul a milioane de ani, însă, păsările au pierdut treptat penele din acest set suplimentar de aripi.
Studiul se adaugă teoriilor existente care sugerează că primele păsări au zburat cu patru aripi. Examinarea unei fosile de păsări primitive din genul Archeopteryx în 2004 a relevat pene lungi pe spatele și picioarele animalului, ceea ce i-ar fi ajutat capacitatea de alunecare. Doi ani mai târziu, un alt studiu asupra animalului de dimensiunea corbului, care a trăit în urmă cu aproximativ 150 de milioane de ani, a raportat că penele păsărilor preistorice se aseamănă cu cele de pe aripile de zbor moderne ale păsărilor.
Unul dintre cele mai complete schelete examinate în prezent studiul a arătat de fapt pene pennacee ale membrelor posterioare de-a lungul osului din fiecare picior. Cea mai lungă pene s-a întins aproape doi centimetri, ceea ce este remarcabil având în vedere că picioarele pe care le-au acoperit aveau o lungime între un centimetru și doi și jumătate de centimetru. De fapt, exemplarele dintr-un grup de păsări numite Enantiornithes, care seamănă extern cu păsările moderne, au arătat pene mari împerecheate simetric de-a lungul oaselor posterioare ale picioarelor. Un astfel de aranjament de pene este prezent în aripile păsărilor moderne.
Cercetătorii speculează că cel de-al doilea set de aripi ar fi putut oferi o ridicare suplimentară sau ar fi creat drag în aer. Este posibil să fi ajutat și păsările să-și manevreze trupurile aeriene.
Dacă aceste aripi posterioare au servit într-adevăr un scop funcțional în luptă, vor câștiga un loc important în evoluția păsărilor. Mișcarea păsărilor se caracterizează printr-o combinație de brațe cu pene pentru zbor și picioare pentru mersul pe uscat. Acest studiu sugerează că, dacă picioarele de mers, prezente la păsările de astăzi, s-au dezvoltat după aceste picioare posterioare cu pene, atunci pierderea penelor pe picioarele din spate - și astfel o pereche de aripi în plus - reflectă o perioadă de schimbare în care brațele s-au specializat pentru zborul și picioarele, pentru locomoție.
Astăzi, penele picioarelor sunt mai puțin dezvoltate decât pene de aripi - de obicei sunt mult mai mici și pufoase - și servesc drept protecție și izolare pentru picior. Și acești puțini pufos sunt prea mici - în schimb, picioarele sunt acoperite cu solzi, care se formează numai dacă inhibarea creșterii penelor. Studiile asupra păsărilor moderne arată cum funcționează acest lucru. Pe măsură ce puii se dezvoltă din embrioni și cresc la adulți, picioarele cu pene pot fi transformate în picioare scalate sau invers, prin modificarea modului în care se exprimă anumite gene.
Revelația recentă despre pene de pe picioarele posterioare ale păsărilor sugerează că o schimbare genetică similară și mai permanentă ar fi putut să apară timpuriu în evoluția păsărilor, potrivit cercetătorilor principali. Această schimbare a declanșat pierderea aripilor posterioare ale păsărilor, împingând viețuitoarele pe o cale evolutivă care să le permită să zboare cu doar două.
