האם ציפורים הן דינוזאורים? המפתחות לסיווגם כבעלי חיים

כאשר אתה שואל כל פליאונטולוג הקשור בקשר הדוק לתחום הפילוגניה, ייתכן שהוא לא יהסס לומר שציפורים הן דינוזאורים. להיכנס לוויכוח מבלבל יותר, בוודאי גם יבהיר כי ציפורים הן "דינוזאורים עופות" ובתמורה זוחלים.

למרות שהולכים לאיבוד בניואנסים סמנטיים ומסבך דברים עם סוג זה של נושאים, השתקפויות טרמינולוגיות ופילוגנטיות בעולם האבולוציה הכרחי: רומא לא נבנתה ביום אחד, והידע האנושי דורש ניתוח ממצה ובדיקת תיאוריות ונקודות מבט מרובות כדי לבסס את בסיסים.

מסיבה זו, במרחב זה אנו הולכים להתמקד ב"קונצנזוס המדעי" המבוסס על העניין שמעסיק אותנו כיום, אך עלינו להיות ברורים שאף אחד מהאמור לעיל אינו דוגמה מכוסה ברזל, בלתי ניתנת להזזה. לדוגמה, כמה מומחים ממשיכים לטעון שציפורים התפתחו ממורפים תנינים, תיאוריה שקשה להצדיק אותה, אבל היא קיימת.

בגלל חוסר הדעות הזה שום דבר אינו אמיתי לחלוטין או שקרי לחלוטין. אנחנו נעים בתחום מאוד ספקולטיבי, שלדעתי האישית, די מגרה. בעולם המדע, צבעי השחור והלבן אינם מועדפים: התשובה נמצאת בדרך כלל בסולם אפור. טוֹב, האם ציפורים הן דינוזאורים או לא? אל ייאוש, כי כאן אנו מציגים את התשובות האפשריות.

• מאמר קשור: "תיאוריית האבולוציה הביולוגית"

האם ציפורים הן דינוזאורים? קונגלומרט פילוגנטי

פילוגניה היא מונח המתייחס לדיסציפלינה מדעית האחראית על הלימוד יחסי קרבה בין מינים או טקסות בכלל. כדי לשחזר את ההיסטוריה האבולוציונית של קבוצה טקסונומית, אין די להסתכל על המאפיינים החיצוניים של החיה ושל החיה. למקם את המשפחות רחוק או קרוב ככל שנרצה מהאב הקדמון: יש לעקוב אחר ניתוחים גנטיים קפדניים וליישם קריטריונים מתמטיקאים.

תוכנות מחשב מסוימות המבוססות על יישום אלגוריתמים בונות עצים פילוגנטיים עם העדויות הגנטיות המסופקות מהאורגניזמים השונים. חשוב לציין שהשחזור הזה מבוסס על התער המפורסם של אוקהאם או עקרון החסכנות. זה, התשובה הסבירה ביותר נמצאת בעץ הבנוי ממספר השינויים האפשריים הקטנים ביותר.

לדוגמה, כאשר מתמודדים עם חיה בעלת כנף שניתחה היום, ניתן להניח שתי הנחות שונות:

• שהוא מציג כנפיים במצב אבותיו, מאבד אותן בשלב מסוים בהיסטוריה האבולוציונית שלו והצאצאים הנוכחיים משחזרים אותן שוב.
• שהוא לא הציג כנפיים במצב אבותיו ואז הם הופיעו שנגזרו ממבנים של האב הקדמון הקדמון שלו.

אנו מקבלים את עצמנו בהנחה ש האבולוציה מתרחשת בצורה הפשוטה ביותר, ולכן, אלא אם כן יסופקו ראיות פליאונטולוגיות מהימנות, האפשרות השנייה במבט ראשון תמיד תיראה קיימא יותר.

הפילוגניה המורכבת של ציפורים

בהתייחסות להיסטוריה האבולוציונית של ציפורים, עלינו להתחיל בהסדרת השיא: הקונצנזוס המדעי הנוכחי הוא שהן סתירות אבולוציונית החלה ככל הנראה בתקופת הטריאס מקבוצה ייחודית של דינוזאורים תרופודים, קולורוזאורים. אבל מה חולקות הציפורים של היום עם היצורים הפרימיטיביים האלה?

1. ויכוח הנוצות

בשלב זה חיוני להציג אולי את החלק המרכזי ביותר בפאזל הזה: המאובן של Archeopteryx נמצא בשנת 1861. חותם אבולוציוני זה מראה לנו פרט מעבר ברור בין דינוזאור לציפור מודרנית: אין להכחיש את הקשר.

מאז שלב זה, נוצות התגלו בטקסות דינוזאורים רבות אחרות. עד לאחרונה יחסית, תכונה מורפולוגית זו הייתה קשורה רק לתרופודים (כפי שכבר אמרנו, אלה שנחשבו לאבות קדמונים של ציפורים מודרניות), אבל סדרת מאובנים שראשיתה 160 מיליון שנה שנמצאה בסיביר מעידה על משהו שונה, שכן נמצאו עדויות לדינוזאורים אורניתיים בעל נוצות.

לפי מדענים שהתראיינו למקור נשיונל ג'יאוגרפיק, "זה כנראה אומר שלאב הקדמון המשותף של כל הדינוזאורים היו נוצות". בהתאם לעקרון הזלזול שנחשף בעבר, קוהרנטי יותר לחשוב שלקבוצת האבות היו נוצות. ושכמה חברים מאבדים אותם, שהתיעוד של היסטוריה ללא נוצות-עם נוצות-ללא נוצות שוב (שני שלבים אבולוציוניים ביחס לשלושה).

למרות זאת, לא חסרים מתנגדים שמתנגדים לרעיון הזה. מיעוט מדעי קטן טוען שנוכחותם של "פרוטו-נוצות" מסוימות בטביעות מאובנות תתאים לפירוק סיבי הקולגן, וכי מינים שיש להם ללא ספק נוצות, כגון אובירפטורוזאורים ודרומאוזאורים, אינם דינוזאורים, אלא ציפורים אמיתיות שאינן קשורות הֵם. טיעון זה מפורק במידה ניכרת כאשר כמה מחקרים הראו נוכחות של מלנין של צבע תומך במבנים אלה, משהו שמצופה מנוצה אבל לא מהיווצרות של קולגן.

• אולי יעניין אותך: "מהי אפיגנטיקה? מפתחות להבין את זה

2. שֶׁלֶד

היחסים בין מבני השלד של ציפורים ודינוזאורים אמינים, וכך הוא של מציאות חיונית שיש לקחת בחשבון בעת ​​יצירת יחסים בין ציפורים ו דינוזאורים. יותר מ-100 היבטים אנטומיים של עופות זוהו במאובני תרופוד, ביניהם קווי דמיון במבנים אלה:

• צוואר.
• עצמות חלולות בצפיפות נמוכה.
• הערווה עברה, מעמדה קדמית לאחורית יותר.
• חמש חוליות או יותר משולבות בעצם העצה.
• פרקי כף היד גמישים עם קרפוס למחצה.
• גפיים עליונות מוארכות.
• עֶצֶם הַשֶׁכֶם.
• נוכחות של furcula.

מספר הדמיון הכללי מגיע ליותר מ-20. אפילו, הנוכחות של פרוקולה, תוצאה של איחוי שני עצם הבריח, בולטת במיוחד, מכיוון שהיא קיימת רק בציפורים ובדינוזאורים תרופודים. כפי שהוכח עד היום, המבנה המחזק את כלוב הצלעות הופיע לפני הטיסה. יחד עם נוכחותן של נוצות, הפורקולה היא אחד המאפיינים שהכי אפשרו מתאם ישיר בין ציפורים לתרופודים.

• אולי יעניין אותך: "פילוגניה ואונטוגניה: מה הם וכיצד הם שונים"

3. חוסר DNA

אנחנו יכולים להמשיך ולמנות קווי דמיון בין תרופודים לציפורים בלי סוף: הטלת ביצים, שקי אוויר ריאות, לבבות ארבעה חדרים, שימוש בגסטרוליטים (מבנים המקלים על העיכול בקיבה של חיה... וכו'). ובכל זאת, יש צורך בבירור מהותי. עד כה, לא הושג תיעוד אמין של מיצוי DNA מדגימות מאובנים..

זה מסבך מאוד את המשימה של שחזור עצים פילוגנטיים, שכן כל גנטיקאי יאשר כי בדיקות גנטיות תמיד צריכות להיות הראשונות מבין הבסיסים כאשר משחזרים את ההיסטוריה האבולוציונית של כל יצור בחיים. למרות זאת, קיימות ראיות מהימנות אחרות שאינן מבוססות רק על אופי שלד חיצוני ומורפולוגי.

לדוגמה, עקבות של רקמה התקבלו בתוך העצמות של טירנוזאורוס רקס, ולאחר ההידרה והניתוח שלו, התגלו שבעה סוגים שונים של קולגן. בהשוואה לאלו של ציפורים שונות (במיוחד התרנגולת), הדמיון המורפולוגי שלהן סיפק עדות נוספת למתאם בין תרופודים לציפורים מודרניות.

למרות זאת, למרות כל קווי הדמיון המורפולוגיים והמבניים הללו, עדיין חסר לנו המפתח המובהק: DNA תואם שמשתק את כל הקולות נגד העובדות המוצגות כאן. למרות זאת, משהו ברור מהקהילה המדעית, וזהו אין היום תיאוריה מקובלת יותר על מקור הציפורים שאינה קשורה לתרופודים.

סיכום

אנחנו יכולים לענות שכן, שציפורים הן דינוזאורים ומשאירות מאחור את כל הניואנסים שנחשפו עד כה. האמירה הזו לא מצליחה לפשט את הדברים, אבל ה"וויכוח" כביכול בין היחסים בין תרופודים לציפורים הוא משהו שכבר נחשב מיושב בקהילה המדעית. למרות העובדה שיש מתנגדים לרעיון הזה, עצם ההצעות שהועלו על ידם מפרות דוגמות המקובלות כל כך בעולם הפילוגניה כיום, כמו עקרון הזלזול.

ציפורים הן ככל הנראה צאצאים ישירים של תרופודים קולורוזאורים, שכן אין תיאוריה אחרת שמסבירה את הופעתה במספר קטן יותר של צעדים אבולוציוניים. פשוט כמו זה.

לפיכך, הקונצנזוס הנוכחי הוא שציפורים הן קבוצה של דינוזאורים תרופודים מניראפטורים שמקורם בתקופת המזוזואיקון.

הפניות ביבליוגרפיות:

• האם ציפורים הן באמת דינוזאורים? אוניברסיטת ברקלי. נאסף ב-9 בספטמבר ב https://ucmp.berkeley.edu/diapsids/avians.html#:~:text=Ask%20your%20average%20paleontologist%20who, ציפורים%20נחשבות%20טכנית%20לזוחלים.
• פדוקיה, א. (2002). ציפורים הן דינוזאורים: תשובה פשוטה לבעיה מורכבת. TheAuk, 119(4), 1187-1201.
• פדוקיה, א. (2012). חידת הדרקונים הנוצות: ציפורים נסתרות של סין.
• רזנדה, E. L., Bacigalupe, L. ד., נספולו, ר. F., & Bozinovic, F. (2020). דינוזאורים מתכווצים והתפתחות האנדותרמיה בציפורים. התקדמות המדע, 6(1), eaaw4486.
• שוויצר, מ.ה., ויטמייר, י.ל. והורנר, J.R. (2005). כלי רקמות רכות ושימור תאי בטירנוזאורוס רקס. מדע 307:1952–1955
• וולנהופר, פ. (1988). "Ein neuer Exemplar von Archeopteryx". Archeopteryx. 6: 1–30.
• שו, X; נורל, MA; קואנג, X; וואנג, X; זאו, ש; Jia, C (אוקטובר 2004). "טירנוזאורואידים בסיסיים מסין ועדויות לפרוטו-נוצות בטירנוזאורואידים". טבע 431 (7009): 680-4.