Rzadka skamielina ujawnia tajemnice lotu pierwszego znanego ptaka

Kiedy skamielina zachowuje całe ciało zwierzęcia w pozycji śmierci, obserwowanie, jak to widzieć chwile w czasie. Istnieje kilka takich skamielin z Archeopteryx – najstarszy znany ptak – a teraz niezwykły okaz, który od dziesięcioleci jest niedostępny dla naukowców, oferuje niepublikowane dowody dotyczące pojemności lotu pierwszego ptaka.

Naukowcy od dawna zastanawiali się, w jaki sposób Archeopteryx unosił lot, podczas gdy większość jego suszonych kuzynów dinozaura nigdy nie opuściła ziemi, a niektórzy twierdzili, że Archeopteryx był prawdopodobnie kolejnym szybowcem niż prawdziwym lataniem. Pierwsze skamieliny tego skrzydlonego cudu Jurajów znajdowały się w południowych Niemczech od ponad 160 lat i trwały około 150 milionów lat; Do dziś odkryto tylko 14 skamielin. Ale prywatni kolekcjonerowie nabyli niektóre z tych rzadkości, izolując skamieliny badań naukowych i upośledzając badania w tym kluczowym momencie ewolucji ptaków.

Jedna z tych skamielin została niedawno przejęta przez Chicago Field of Natural History i udzielił odpowiedzi na stare pytanie dotyczące lotu Archeopteryx. Naukowcy opublikowali opis okazu wielkości gołębia w magazynie 14 maja, informując, że światło ultrafioletowe (UV) i tomografie komputerowe (TC) ujawniły tkanki miękkie i struktury, których nigdy wcześniej nie widziano u tego starożytnego ptaka. Ustalenia obejmowały kary wskazujące, że może wykonać aktywny lot.

Podczas gdy większość okazów kopalnych Archeopteryx „jest niekompletna i zmiażdżona”, brakowało jej tylko jednej cyfry i pozostała płasko, powiedział główny autor badania, Jingmai: „Connor, paleontolog i kurator związany z gadami kopalnymi w muzeum polowym”. Kości są wyjątkowo zachowane w 3D; Naprawdę nie widzisz tego we wszystkich innych okazach – powiedział O’Connor CNN. „Mamy również bardziej skamieniałe tkanki miękkie związane z naszym okazem, niż widzieliśmy u jakiejkolwiek innej osoby”.

Latające zdania

Trenerzy skamieniałości skamieniałości i studia Co -autorzy, Akiko Shinya i Constance Van Beek, pracowali w okazji przez ponad rok. Spędzili setki godzin na skanowaniu i kształtowaniu pozycji kości w trzech wymiarach; Usuwanie fragmentów wapienia; i użycie światła UV do oświetlania granic między zmineralizowaną tkanką miękką a matrycą skalistą.

Jego przygotowanie – proces, który trwał w sumie około 1600 godzin, oszacował „Connor – było tego warte. Badacze wykryli pierwsze dowody w Archeopteryx grupy lotów zwanych trzeciorzędnymi, które rosną na strzaletwie między łokciem a ciałem i są ważnym elementem wszystkich aktywnych lotów w współczesnych ptach ptaków. Archeopteryx miała czujnik, powiedział, że O’Cor. Kary znaleziono w skamielinie Archeopteryx.

Niespodzianki na tym się nie zakończyły. Rozciągnięte formy poduszek palców sugerowały, że Archeopteryx spędził czas na żerowaniu na ziemi, tak jak robią gołębie i nowoczesne gołębie. A kości na suficie ust dostały wskazówki na temat ewolucji funkcji czaszki u ptaków zwanych Cnime Cinese, niezależnym ruchem kości czaszki w stosunku do siebie. Ta funkcja zapewnia ptakom większą elastyczność w użyciu ich dysz.

„To był„ wow! ” Za drugim – powiedział O’Connor.

Odkrycie trzeciorzędu w szczególności „jest niezwykłym odkryciem, ponieważ sugeruje, że Archeopteryx naprawdę może latać”, powiedziała Susan Chapman, profesor nadzwyczajny na Wydziale Nauk Biologicznych Uniwersytetu Clemson w Południowej Karolinie. Chapman, który nie był zaangażowany w badania, studiuje ewolucję ptaków za pomocą paleontologii i biologii rozwoju.

„Trenerzy Archeopteryx z Chicago wykonali wyjątkową pracę nad zachowaniem nie tylko struktury kości, ale także wrażeń tkanek miękkich” – powiedział Chapman CNN e -mailem.

„Ze względu na swoją opiekę ten prawie kompletny okaz zapewnia spostrzeżenia, jakie nigdy wcześniej nie rozumiał o tym skamielinach przejściowych dinozaurów z drobiu.”

Dodała jednak, że Archeopteryx prawdopodobnie może latać tylko na krótkich odległościach. Mimo karania trzeciorzędowych istniały pewne adaptacje do lotu zmotoryzowanego widocznego u współczesnych ptaków, takich jak wyspecjalizowane mięśnie lotu i przedłużenie kości mostkowej o nazwie Anchor w celu zakotwiczenia tych mięśni, powiedział Chapman.

Ewolucyjny punkt zwrotny

Muzeum nabyło okazję Archeopteryx w 2022 r., A wówczas prezes i dyrektor generalny muzeum, Julian Siggers, nazwał go „najważniejszym nabywaniem skamielin w muzeum pola, odkąd Sue, T. Rex, został zniszczony”.

Jako związek między dinozaurami teopodowymi a linią, która wytwarzała wszystkie współczesne ptaki, ewolucyjne znaczenie Archeopteryx było niekwestionowane. Ale w pewnym sensie muzeum stawiało duże zakłady na tę konkretną skamielinę, według „Connora. Był w szczególności od 1990 r., A jego stan był nieznany. Kiedy przybył do muzeum, naukowcy nie wiedzieli, czego się spodziewać” – powiedział O’Connor.

„Kiedy odkryłem, że dostaniemy Archeopteryx, nigdy nie wyobrażałem sobie, nawet w moich szalonych snach, że skończymy z tak spektakularnym okazem”, powiedział „Connor”. Jest to jedno z najważniejszych przejść makroewolucyjnych w historii życia na ziemi, ponieważ powoduje to grupę dinozaurów, które nie tylko przetrwają masowe wyginięcie końca Cretáceous, ale staje się różnorodną grupą najbardziej zróżnicowanej grupy naziemnych kręgowców na naszej planecie. Jest to więc bardzo, bardzo ważny moment w ewolucji. „

Znaczenie takich okazów wskazuje, dlaczego dostęp do naukowego należy priorytetowo traktować na temat prywatnego zbioru skamielin, dodał Chapman. Kiedy skamieliny są sprzedawane dla zysku i prywatnego pokazu zamiast nauki, „ich przygotowanie jest często niepewne, tracąc w ten sposób niezastąpione struktury tkanek miękkich” – powiedziała. „Ponadto wartość takich okazów do zrozumienia ewolucji przez ludzkość jest tracona przez dziesięciolecia”.

Connor dodał, że Chicago Archeopteryx prawdopodobnie zachowuje wiele innych ważnych szczegółów na temat ewolucji ptaków. Dzięki mnóstwu danych już zebranych ze skamieliny i wciąż trwającej analizy, jego pełna historia nie została jeszcze opowiedziana.

„Będzie o wiele więcej” – powiedziała. „Mam nadzieję, że wszyscy uważają to za ekscytujące jak ja”.