“Geriye Doğru” Gelişmek – Discovery, Modern Kuşların Kökeni Hakkında Bir Yüzyıldan Fazla Bilgiyi Ters Çeviriyor

Sanatçının bilinen son dişli kuş olan Janavis finalidens’i, birlikte ortaya çıkan “harika tavuk” Asteriornis ile çevrili orijinal ortamında yeniden canlandırması. 66,7 milyon yıl önce Belçika’nın bazı bölümleri sığ bir denizle kaplıydı ve koşullar Bahamalar gibi yerlerdeki modern tropik sahillere benziyordu. Janavis, uzun kanatları ve çenelerinde dişleri olan çok büyük bir deniz kuşuydu. Tropikal denizde balık ve kalamar benzeri canlıları avlardı. Kredi: Phillip Krzeminski

Küçük bir kayanın içinde bulunan fosilleşmiş bir iskelet kalıntıları, modern kuşların evrimiyle ilgili uzun süredir var olan inanca meydan okudu.

Üniversiteden bir araştırma ekibi Cambridge Üniversitesi ve Natuurhistorisch Museum Maastricht, modern kuşların çok önemli bir kafatası özelliği olan hareketli gaganın, 66 milyon yıl önce dinozorları yok eden kitlesel yok oluş olayından önce geliştiğini keşfetti.

Bu bulgu aynı zamanda şunu öne sürüyor: devekuşları, devekuşu ve akrabalarının kafatasları “geriye doğru” evrimleşerek modern kuşlar ortaya çıktıktan sonra daha ilkel bir duruma geri döndüler.

Cambridge ekibi, BT tarama tekniklerini kullanarak, damaktan veya damaktan kemikler belirledi. Janavis finalidens adını verdikleri yeni bir büyük antik kuş türünün ağzı. Dinozorlar Çağı’nın en sonunda yaşadı ve yaşayan son dişli kuşlardan biriydi. Damak kemiklerinin dizilişi, bu “dino-kuş”un hareketli, hünerli bir gagaya sahip olduğunu ve modern kuşların çoğundan neredeyse ayırt edilemeyeceğini gösteriyor.

Dönen pterygoid’i gösteren video (bir damak kemiği), yaşayan ördek ve tavuk benzeri kuşlarınkine çok benzeyen Janavis finalidens. Kemik, dijital olarak birbirine oturtulmuş iki eşleşen parça olarak bulundu. Kemiğin içi boştur ve yan tarafındaki büyük açıklığın da gösterdiği gibi, büyük olasılıkla canlı havayla doludur. Kredi: Dr. Juan Benito ve Dr. Daniel Field, Cambridge Üniversitesi

Yüz yılı aşkın bir süredir, hareketli bir gagayı mümkün kılan mekanizmanın dinozorların neslinin tükenmesinden sonra evrimleştiği varsayılmıştır. Ancak Nature dergisinde yer alan yeni keşif, modern kuş kafatasının nasıl ortaya çıktığına ilişkin anlayışımızın yeniden değerlendirilmesi gerektiğini gösteriyor.

Bugün Dünya’daki yaklaşık 11.000 kuş türünün her biri, damak kemiklerinin düzenine bağlı olarak, iki kapsayıcı gruptan birine sınıflandırılır. Devekuşları, devekuşu ve akrabaları paleognath veya “eski çene” grubu olarak sınıflandırılır; bu, insanlar gibi onların damak kemiklerinin birleşerek katı bir kütle oluşturduğu anlamına gelir.

Damak Janavis finalidens’in bir sülün ve devekuşu ile karşılaştırıldığında. Janavis’in damak anatomisi, muhtemelen tüm yaşayan kuşların en yakın ortak atasınınkine yakındır ve daha önce düşünülen devekuşu ve devekuşu gibi kuşlardan çok sülün gibi tavuk ve ördek benzeri kuşlarınkine benzer. ata kuş durumunu sergiler. Kredi: Juan Benito ve Daniel Field, Cambridge Üniversitesi

Diğer tüm kuş grupları, neognat veya “modern çene” grubu olarak sınıflandırılır, yani damak kemikleri hareketli bir eklemle birbirine bağlıdır. Bu, gagalarını çok daha hünerli yapar ve yuva yapma, tımar etme, yiyecek toplama ve savunma için yardımcı olur.

İki grup ilk olarak, “Darwin’in Bulldog’u” olarak bilinen İngiliz biyolog Thomas Huxley tarafından sınıflandırılmıştı. Charles Darwin’in evrim teorisine sesli desteği. 1867’de yaşayan tüm kuşları “eski” veya “modern” çene gruplarına ayırdı. Huxley’in varsayımı, ‘eski’ çene konfigürasyonunun modern kuşların orijinal koşulu olduğu ve ‘modern’ çenenin daha sonra ortaya çıktığı yönündeydi.

“Bu varsayım o zamandan beri verili kabul ediliyor,” dedi Dr. Daniel Gazetenin kıdemli yazarı Cambridge’in Yer Bilimleri Departmanından Field.Bu rekonstrüksiyon, Janavis’in orijinal fosil kemiklerine ve yakın akrabası Ichthyornis ile karşılaştırmalara ve ayrıca martı ve kuş kuşu gibi modern deniz kuşlarından ilham alıyor. Janavis, uzun kanatları ve çenelerinde dişleri olan büyük bir deniz kuşuydu ve ılık Geç Kretase denizlerinde balık ve kalamar avlardı. Kredi: Phillip Krzeminski

Janavis adlı fosil, 1990’larda Belçika-Hollanda sınırına yakın bir kireçtaşı ocağında bulundu ve ilk olarak 2002’de incelendi. dinozorların son günleri. Fosil kaya içine hapsedilmiş olduğu için, o dönemde bilim adamları açıklamalarını ancak dışarıdan görebildiklerine dayandırabiliyorlardı. Kayadan dışarı çıkan kemik parçalarını kafatası ve omuz kemiği parçaları olarak tanımladılar ve sıradan görünen fosili tekrar depoya koydular.

Yaklaşık 20 yıl sonra, fosil Field’ın Cambridge’deki grubuna ödünç verildi. ve Dr. Juan Benito, o zamanlar bir Ph.D. öğrenci, ona tekrar bakmaya başladı.

“Bu fosil ilk tanımlandığından beri, fosiller üzerinde CT taraması kullanmaya başladık, bu da kayanın içini görmemizi ve tüm fosili görmemizi sağlıyor,” dedi Benito, şimdi Cambridge’de doktora sonrası araştırmacı ve makalenin baş yazarı. “Bu fosil için büyük umutlarımız vardı – başlangıçta genellikle korunmayan kafatası malzemesine sahip olduğu söylendi, ancak CT taramalarımızda kafatasından gelmiş gibi görünen hiçbir şey göremedik, bu yüzden vazgeçtik ve fosili bir kenara koyun.”

Covid-19 karantinasının ilk günlerinde Benito fosili tekrar çıkardı. “Fosilin önceki açıklamaları mantıklı gelmiyordu – gerçekten kafamı karıştıran bir kemik vardı. İlk başta omuz kemiği olarak tanımlanan şeyin aslında nasıl bir omuz kemiği olabileceğini anlayamadım” dedi.

“Bu, aylardır ilk yüz yüze etkileşimimdi: Juan ve ben sosyal açıdan mesafeli bir görüşme yaptık. Aynı zamanda Cambridge Zooloji Müzesi’nde Ornitoloji Küratörü olan Field, “Açık hava toplantısı ve gizemli fosil kemiği bana verdi” dedi. “Omuz kemiği olmadığını görebiliyordum ama onda tanıdık bir şeyler vardı.”

Sonra, benzer bir kemiği daha önce bir hindi kafatasında gördüğümüzü fark ettik,” dedi Benito. “Cambridge’de yaptığımız araştırma nedeniyle laboratuvarımızda hindi kafatasları gibi şeyler var, bu yüzden birini çıkardık ve iki kemik neredeyse aynıydı.”

Kemiğin bir kemik olduğunun anlaşılması Bir omuz kemiği değil, kafatası kemiği, araştırmacıları hindilerin paylaştığı kaynaşmamış “modern çene” durumunun, devekuşları ve akrabalarının “eski çene” durumundan önce evrimleştiği sonucuna götürdü. Bilinmeyen bir nedenle, devekuşlarının ve akrabalarının kaynaşmış damakları, modern kuşlar zaten yerleşik hale geldikten sonra bir noktada evrimleşmiş olmalıdır.

Modern kuşları dinozor atalarından ayırmak için kullandığımız temel özelliklerden ikisi, dişsiz bir gagadır. ve hareketli bir üst çene. Janavis finalidens’in hâlâ dişleri varken, bu onu modern öncesi bir kuş yapıyor, çene yapısı ise modern, hareketli türden.

“Geometrik analizleri kullanarak, fosil damak şeklinin Araştırmanın ortak yazarlarından Pei-Chen Kuo, kemiğin canlı tavuk ve ördeklerinkine aşırı derecede benzediğini söyledi. Ortak yazar Klara Widrig ekledi: “Şaşırtıcı bir şekilde, Janavis’inkine en az benzeyen kuş damak kemikleri, devekuşları ve onların akrabalarına ait.” Hem Kuo hem de Widrig, Ph.D. Field’ın Cambridge’deki laboratuvarındaki öğrenciler.

Field, “Evrim düz bir çizgide gerçekleşmez” dedi. “Bu fosil, her zaman modern kuşların kökenine ait olduğunu düşündüğümüz hareketli gaganın, aslında modern kuşlar var olmadan önce evrimleştiğini gösteriyor. Yüzyılı aşkın bir süredir modern kuş kafatasının nasıl evrimleştiğine dair varsayımlarımızda tamamen gerideyiz.”

Araştırmacılar, bu keşfin tüm kuş soy ağacının yeniden çizilmesi gerektiği anlamına gelmediğini söylüyorlar. modern kuşların önemli bir evrimsel özelliğine ilişkin anlayışımızı yeniden yazıyor.

Peki Janavis’e ne oldu? Büyük dinozorlar ve diğer dişli kuşlar gibi, Kretase döneminin sonundaki kitlesel yok oluş olayından sağ çıkamadı. Araştırmacılar bunun nedeninin iri olmasından kaynaklanabileceğini söylüyor: Janavis yaklaşık 1,5 kilo ağırlığındaydı ve modern bir akbaba büyüklüğündeydi. Aynı bölgeden gelen ve Janavis ile birlikte yaşayan Field, Benito ve meslektaşları tarafından 2020’de tanımlanan ‘harika tavuk’ gibi daha küçük hayvanların, daha az yemek zorunda oldukları için Dünya tarihinin bu noktasında bir avantajı olması muhtemeldir. hayatta kalmak. Bu, asteroit Dünya’ya çarpıp küresel besin zincirlerini bozduktan sonra faydalı olabilirdi.

Referans: “Kretase orniturin, neognathous taç kuşu atasını destekler” yazan Juan Benito, Pei-Chen Kuo, Klara E.M. Jagt ve Daniel J. Field, 30 Kasım 2022, Nature.
DOI: 10.1038/s41586-022-05445-y

Araştırma, Amerikalılar tarafından finanse edildi Ornitolojik Derneği, Jurassic Foundation, Paleontological Society ve UK Research and Innovation (UKRI).

.