Είναι τα πουλιά δεινόσαυροι; Τα κλειδιά για την κατάταξή τους ως ζώα

Όταν ρωτάτε οποιονδήποτε παλαιοντολόγο που σχετίζεται στενά με τον τομέα της φυλογένεσης, μπορεί να μην διστάσει να πει ότι τα πουλιά είναι δεινόσαυροι. Μπαίνοντας σε μια πιο μπερδεμένη συζήτηση, σίγουρα επίσης θα διευκρινίσει ότι τα πουλιά είναι «δεινόσαυροι πτηνών» και, με τη σειρά τους, ερπετά.

Παρά το γεγονός ότι χάνεστε σε σημασιολογικές αποχρώσεις και περιπλέκετε υπερβολικά τα πράγματα με αυτό το είδος θέματος, οι ορολογικοί και φυλογενετικοί προβληματισμοί στον κόσμο της εξέλιξης είναι απαραίτητο: Η Ρώμη δεν χτίστηκε σε μια μέρα και η ανθρώπινη γνώση απαιτεί εξαντλητική ανάλυση και δοκιμή θεωριών και πολλαπλών απόψεων για να εδραιωθεί βάσεις.

Για το λόγο αυτό, σε αυτόν τον χώρο θα επικεντρωθούμε στην «επιστημονική συναίνεση» με βάση το θέμα που μας απασχολεί σήμερα, αλλά πρέπει να είμαστε ξεκάθαροι ότι τίποτα από τα παραπάνω δεν είναι ένα σιδερένιο, αεικίνητο δόγμα. Για παράδειγμα, ορισμένοι ειδικοί συνεχίζουν να υποστηρίζουν ότι τα πουλιά εξελίχθηκαν από κροκοδείλια, μια θεωρία που είναι δύσκολο να δικαιολογηθεί, αλλά υπάρχει.

Εξαιτίας αυτής της διαφοράς απόψεων τίποτα δεν είναι απολύτως πραγματικό ή απολύτως ψευδές. Κινούμαστε σε ένα άκρως κερδοσκοπικό πεδίο, που κατά την προσωπική μου άποψη είναι αρκετά διεγερτικό. Στον κόσμο της επιστήμης, τα ασπρόμαυρα χρώματα δεν ευνοούνται: η απάντηση βρίσκεται συνήθως σε κλίμακα του γκρι. Καλός, Είναι τα πουλιά δεινόσαυροι ή όχι; Μην απελπίζεστε, γιατί εδώ παρουσιάζουμε τις πιθανές απαντήσεις.

• Σχετικό άρθρο: «Η θεωρία της βιολογικής εξέλιξης»

Είναι τα πουλιά δεινόσαυροι; Ένα φυλογενετικό συγκρότημα

Το Phylogeny είναι ένας όρος που αναφέρεται σε έναν επιστημονικό κλάδο που είναι υπεύθυνος για τη μελέτη συγγενικές σχέσεις μεταξύ ειδών ή ταξινομικών κατηγοριών γενικά. Για να ανασυνθέσουμε την εξελικτική ιστορία μιας ταξινομικής ομάδας, δεν αρκεί να δούμε τα εξωτερικά χαρακτηριστικά του ζώου και τοποθετούμε τις οικογένειες όσο πιο μακριά ή κοντά θέλουμε από τον πρόγονο: πρέπει να ακολουθούνται αυστηρές γενετικές αναλύσεις και να εφαρμόζονται κριτήρια μαθηματικοί.

Ορισμένα προγράμματα υπολογιστών που βασίζονται στην εφαρμογή αλγορίθμων δημιουργούν φυλογενετικά δέντρα με τα γενετικά στοιχεία που παρέχονται από τους διαφορετικούς οργανισμούς. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η ανακατασκευή βασίζεται στο περίφημο ξυράφι του Ockham ή στην αρχή της παρρησίας. Αυτό είναι, η πιο πιθανή απάντηση βρίσκεται στο δέντρο που έχει κατασκευαστεί από τον ελάχιστο αριθμό πιθανών αλλαγών.

Για παράδειγμα, όταν αντιμετωπίζουμε ένα φτερωτό ζώο που αναλύεται σήμερα, θα μπορούσαν να γίνουν δύο διαφορετικές υποθέσεις:

• Ότι παρουσιάζει φτερά στην προγονική του κατάσταση, τα χάνει κάποια στιγμή στην εξελικτική του ιστορία και οι σημερινοί απόγονοι τα ανακτούν ξανά.
• Ότι δεν παρουσίαζε φτερά στην προγονική του κατάσταση και μετά εμφανίστηκαν προερχόμενα από δομές του πρωτόγονου προγόνου του.

Αποδεχόμαστε τον εαυτό μας με την υπόθεση ότι η εξέλιξη συμβαίνει με τον πιο απλό τρόπο, και ως εκ τούτου, εκτός εάν παρέχονται αξιόπιστα παλαιοντολογικά στοιχεία, η δεύτερη επιλογή με την πρώτη ματιά θα φαίνεται πάντα πιο βιώσιμη.

Η περίπλοκη φυλογένεση των πτηνών

Κατά την εξέταση της εξελικτικής ιστορίας των πτηνών, πρέπει να ξεκινήσουμε με την ευθυγράμμιση: η τρέχουσα επιστημονική συναίνεση είναι ότι Η εξελικτική απόκλιση πιθανότατα ξεκίνησε στην Τριασική περίοδο από μια μοναδική κατηγορία δεινοσαύρων θηρόποδων, τους coelurosaurs. Τι μοιράζονται όμως τα σημερινά πουλιά με αυτά τα πρωτόγονα όντα;

1. Η συζήτηση για τα φτερά

Σε αυτό το σημείο είναι απαραίτητο να εισαγάγουμε ίσως το πιο βασικό κομμάτι αυτού του παζλ: το απολίθωμα του Αρχαιοπτέρυξ βρέθηκε το 1861. Αυτό το εξελικτικό αποτύπωμα μας δείχνει ένα σαφώς μεταβατικό άτομο μεταξύ ενός δεινοσαύρου και ενός σύγχρονου πουλιού: η σχέση είναι αναμφισβήτητη.

Από αυτό το σημείο, φτερά έχουν ανακαλυφθεί σε πολλά άλλα είδη δεινοσαύρων. Μέχρι σχετικά πρόσφατα, αυτό το μορφολογικό χαρακτηριστικό είχε συνδεθεί μόνο με τα θηρόποδα (όπως έχουμε ήδη πει, αυτά που θεωρούνται πρόγονοι των σύγχρονων πτηνών), αλλά σειρά απολιθωμάτων που χρονολογούνται πριν από 160 εκατομμύρια χρόνια που βρέθηκαν στη Σιβηρία υποδηλώνουν κάτι διαφορετικό, καθώς έχουν βρεθεί στοιχεία για ορνιθισχικούς δεινόσαυρους φτερωτός.

Σύμφωνα με επιστήμονες στους οποίους πήρε συνέντευξη η πηγή του National Geographic, «αυτό πιθανότατα σημαίνει ότι ο κοινός πρόγονος όλων των δεινοσαύρων είχε φτερά». Ακολουθώντας την αρχή της παρρησίας που είχε προηγουμένως εκτεθεί, είναι πιο συνεκτικό να πιστεύουμε ότι η προγονική ομάδα είχε φτερά. και ότι κάποια μέλη τα χάνουν, ότι η καταγραφή μιας ιστορίας χωρίς φτερά-με φτερά-χωρίς φτερά πάλι (δύο εξελικτικά βήματα σε σχέση με τρία).

Ακόμα κι έτσι, δεν λείπουν οι επικριτές που αντιτίθενται σε αυτήν την ιδέα. Μια μικρή επιστημονική μειοψηφία υποστηρίζει ότι η παρουσία ορισμένων «πρωτοφτερών» σε απολιθωμένα αποτυπώματα θα αντιστοιχούσε στην υποβάθμιση των ινών κολλαγόνου, και ότι τα είδη που έχουν αναμφισβήτητα φτερά, όπως οι ωϊραπτορόσαυροι και οι δρομαιόσαυροι, δεν είναι δεινόσαυροι, αλλά αληθινά πουλιά που δεν σχετίζονται με αυτοί. Αυτό το επιχείρημα καταρρίπτεται σημαντικά όταν ορισμένες μελέτες έχουν δείξει την παρουσία μελανίνης χρώματος στήριξης σε αυτές τις δομές, κάτι που αναμένεται από ένα λοφίο αλλά όχι από ένα σχηματισμό κολλαγόνο.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: «Τι είναι η επιγενετική; Κλειδιά για να το καταλάβετε

2. Σκελετός

Οι σχέσεις μεταξύ των σκελετικών δομών των πτηνών και των δεινοσαύρων είναι αξιόπιστες, και είναι μιας ουσιαστικής πραγματικότητας που πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη δημιουργία σχέσεων μεταξύ των πτηνών και δεινόσαυροι. Περισσότερες από 100 ανατομικές πτυχές των πτηνών έχουν ανιχνευθεί σε απολιθώματα θηρόποδων, μεταξύ των οποίων υπάρχουν ομοιότητες σε αυτές τις δομές:

• Λαιμός.
• Κοίλα οστά χαμηλής πυκνότητας.
• Η ηβική κοιλότητα μετατοπίστηκε, από μια πρόσθια θέση σε μια πιο οπίσθια.
• Πέντε ή περισσότεροι σπόνδυλοι ενσωματωμένοι στο ιερό οστό.
• Εύκαμπτοι καρποί με ημισεληνιακό καρπό.
• Επιμήκη άνω άκρα.
• Ωμοπλάτη.
• Παρουσία furcula.

Ο αριθμός των γενικών ομοιοτήτων φτάνει τις 20. Ακόμα και έτσι, η παρουσία μιας φουρκούλας, το αποτέλεσμα της σύντηξης των δύο κλείδων, είναι ιδιαίτερα εντυπωσιακή, καθώς υπάρχει μόνο σε πτηνά και δεινόσαυρους θηρόποδους. Όπως έχει αποδειχθεί μέχρι σήμερα, αυτή η δομή ενίσχυσης του θώρακα εμφανίστηκε πριν από την πτήση. Μαζί με την παρουσία φτερών, το furcula είναι ένα από τα χαρακτηριστικά που επέτρεψε περισσότερο την άμεση συσχέτιση μεταξύ των πτηνών και των θεροπόδων.

• Μπορεί να σας ενδιαφέρει: «Φυλογένεση και οντογένεση: τι είναι και πώς διαφέρουν»

3. έλλειψη DNA

Μπορούμε να συνεχίσουμε να ονομάζουμε ομοιότητες μεταξύ θεροπόδων και πτηνών ατελείωτα: ωοτοκία, αερόσακοι πνευμόνων, καρδιές τεσσάρων θαλάμων, χρήση γαστρόλιθων (δομές που διευκολύνουν την πέψη στο στομάχι του ζώο... κλπ). Ωστόσο, απαιτείται μια ουσιαστική διευκρίνιση. Μέχρι στιγμής, δεν έχει ληφθεί αξιόπιστο αρχείο εξαγωγής DNA από δείγματα απολιθωμάτων..

Αυτό περιπλέκει πάρα πολύ το έργο της ανακατασκευής των φυλογενετικών δέντρων, αφού οποιοσδήποτε γενετιστής θα επιβεβαιώσει ότι Τα γενετικά τεστ πρέπει πάντα να είναι η πρώτη από τις βάσεις κατά την ανακατασκευή της εξελικτικής ιστορίας οποιουδήποτε όντος ζωντανός. Ακόμα κι έτσι, υπάρχουν και άλλα αξιόπιστα στοιχεία που δεν βασίζονται μόνο σε εξωτερικούς σκελετικούς και μορφολογικούς χαρακτήρες.

Για παράδειγμα, έχουν ληφθεί ίχνη ιστού μέσα στα οστά του τυρανόσαυρος Ρεξ, και μετά την επανυδάτωση και ανάλυσή του, ανακαλύφθηκαν επτά διαφορετικοί τύποι κολλαγόνου. Σε σύγκριση με εκείνα διαφόρων πτηνών (ιδιαίτερα του κοτόπουλου), η μορφολογική τους ομοιότητα παρείχε περαιτέρω στοιχεία για τη συσχέτιση μεταξύ των θηρόποδων και των σύγχρονων πτηνών.

Ακόμα κι έτσι, παρά όλες αυτές τις μορφολογικές και δομικές ομοιότητες, μας λείπει ακόμα το οριστικό κλειδί: ένα σύμφωνο DNA που φιμώνει όλες τις φωνές ενάντια στα γεγονότα που παρουσιάζονται εδώ. Παρόλα αυτά, κάτι είναι ξεκάθαρο από την επιστημονική κοινότητα, και αυτό είναι αυτό Δεν υπάρχει πιο αποδεκτή θεωρία για την προέλευση των πτηνών σήμερα που να μην συνδέεται με τα θηρόποδα.

Περίληψη

Μπορούμε να απαντήσουμε ναι, ότι τα πουλιά είναι δεινόσαυροι και αφήνουν πίσω τους όλες τις αποχρώσεις που έχουν εκτεθεί μέχρι τώρα. Αυτή η δήλωση αποτυγχάνει να υπεραπλουστεύσει τα πράγματα, αλλά η υποτιθέμενη «συζήτηση» μεταξύ της σχέσης μεταξύ των θεροπόδων και των πτηνών είναι κάτι που θεωρείται ήδη διευθετημένο στην επιστημονική κοινότητα. Παρά το γεγονός ότι υπάρχουν επικριτές αυτής της ιδέας, οι ίδιες οι προτάσεις τους παραβιάζουν δόγματα τόσο ευρέως αποδεκτά στον κόσμο της φυλογένεσης σήμερα, όπως η αρχή της παρρησίας.

Τα πουλιά είναι πιθανότατα άμεσοι απόγονοι των θεροπόδων κοελουρόσαυρων, αφού δεν υπάρχει άλλη θεωρία που να εξηγεί την εμφάνισή του με μικρότερο αριθμό εξελικτικών βημάτων. Τόσο απλό.

Έτσι, η τρέχουσα συναίνεση είναι ότι τα πουλιά είναι μια ομάδα δεινοσαύρων maniraptor theropod που προήλθαν κατά τη διάρκεια του Μεσοζωικού.

Βιβλιογραφικές αναφορές:

• Είναι πραγματικά τα πουλιά δεινόσαυροι; Πανεπιστήμιο Μπέρκλεϋ. Συλλογή στις 9 Σεπτεμβρίου σε https://ucmp.berkeley.edu/diapsids/avians.html#:~:text=Ask%20your%20average%20paleontologist%20who, τα πουλιά%20είναι%20τεχνικά%20θεωρούνται%20ερπετά.
• Feduccia, Α. (2002). Τα πουλιά είναι δεινόσαυροι: απλή απάντηση σε ένα σύνθετο πρόβλημα. TheAuk, 119(4), 1187-1201.
• Feduccia, Α. (2012). Riddle of the Feathered Dragons: Hidden Birds of China.
• Ρεζέντε, Ε. L., Bacigalupe, L. D., Nespolo, R. F., & Bozinovic, F. (2020). Συρρίκνωση των δεινοσαύρων και η εξέλιξη της ενδόθερμης στα πτηνά. Science advances, 6(1), eaaw4486.
• Schweitzer, M.H., Wittmeyer, J.L. and Horner, J.R. (2005). Αγγεία μαλακών ιστών και κυτταρική διατήρηση στο Tyrannosaurus rex. Science 307:1952–1955
• Wellnhofer, P. (1988). «Ein neuer Exemplar von Archeopteryx». Αρχαιοπτέρυξ. 6: 1–30.
• Xu, X; Norell, MA; Kuang, X; Wang, X; Zhao, Q; Jia, C (Οκτώβριος 2004). «Βασικοί τυραννοσαυροειδή από την Κίνα και στοιχεία για πρωτοφτερά σε τυραννοσαυροειδή». Nature 431 (7009): 680-4.