Svaka pernata stvar - od kolibrija koji leti do vaše hranilice do sokola koji opsjedaju usamljene litice - ima nešto zajedničko i nije samo u tome što imaju krila. Današnje moderne ptice potječu od jedne, preživjele linije mesoždernih, teropodnih dinosaura koji su postali mali, nježni, prekriveni perjem i nadareni letom s pogonom.



Ali kako se dogodio ovaj prijelaz?

OdArheopteriks- lako najpoznatija rana ptica - otkrivena je 1861. godine, znanstvenici su naučili mnogo o evoluciji leta ptica. Jedna od prevladavajućih tema u razvoju suvremenih karakteristika ptica iz „tipičnijih“ značajki tenonožnog dinosaura je ta da put nikako nije bio izravan ili izravan.



Rana evolucija ptica puna je čudnih izdanaka i davno izumrlih prototipova jer je linija dinosaura koji su postali moderne ptice evolucijski eksperimentirala s letom.

Prvo, bilo je perje

Kad pogledate današnje ptice, razumljivo je pomisliti na perje i let koji idu ruku pod ruku. Ali perje je samo po sebi mnogo drevnije od leta ptica.

Desetljećima su paleontolozi ovu jedinstvenu i složenu modifikaciju gmazovskih ljusaka smatrali nečim što se razvilo samo u teropodnim dinosaurima najbližim pticama (poput grabljivica). Ali to sada znamo perje je staro koliko i sami dinosauri , a vjerojatno se pojavio kao nejasan dolje na nekim od najranijih vrsta dinosaura.



Utisak pernatih krila u fosilu Microraptor gui. Slika: David W. E. Hone, Helmut Tischlinger, Xing Xu, Fucheng Zhang - Hone DWE, Tischlinger H, Xu X, Zhang F (2010)

Sada se čini prilično vjerojatnim da većina skupina dinosaura, od sauropoda s dugim vratom do glomaznih, rogatih ceratopsija poputTriceratops, imali su na tijelu nekakav ukras poput pera ili peraja. Ovo perje i pero sigurno ne bi pomoglo da se sve dobije 110 tona argentinosaurusa sa zemlje, ali to je bio slučaj i za prve pernate dinosaure.

Ne čini se kao da se perje prvotno razvilo posebno za let, jer su desetke milijuna godina dinosauri koji nisu letjeli bili obilno ukrašeni tim stvarima. Moguće je da se perje prvo koristilo kao izolacija (poput krzna kod sisavaca) ili kao šareni displeji , slično kao što se koriste danas. Mnoge neletačke vrste donekle usko povezane s lozom koja je dovela do pojave ptica, čini se, koriste perje na ove načine, kao Caudipteryx , svejeda nalik na tetrijeba iz Kredne Kine, ili Yutyrannus , nejasni rani rođak T. rex.

Vijugava ruta do leta

Na kraju, u nekom trenutku tijekom srednjeg koraka mezozoika, neki od ovih pernatih dinosaura počeli su kooptirati svoje perje kako bi stvorili podizanje i pomogli im da se dignu u zrak.

To je postignuto razvojem dugog letačkog perja na rukama, što je pomoglo u oblikovanju oblika zračnog krila, sličnog krilu aviona. Jednom kada je oblik krila - potpomognut položajem specijaliziranih, asimetričnih pera - u presjeku imao zakrivljeni prednji dio, ravno dno i lučnu gornju površinu, ptice su mogle postići uzlet pri kretanju zrakom.

To je zato što ovaj oblik krila omogućuje da se zrak brže kreće preko vrha krila nego ispod njega, smanjujući pritisak na gornju površinu, uzrokujući pritisak odozdo da gura krilo (i prateću pticu) prema gore. Ovo je poznato kao 'Bernoullijev princip leta' i bio je središnji razvoj u prvom redu uklanjanje pernatih dinosaura sa zemlje. Ali točno kako i zašto su se prve ptice koristile Bernoullijevim principom kako bi došle u zrak, stvar je trajne rasprave.

Dvije su primarne teorije kako se to moglo dogoditi. Jedna je ideja da su prvi letači započeli kao jedrilice, postupno koristeći perjanice napunjene ruke kako bi olakšali silazak na susjedno drveće ili na zemaljski plijen.U ovom scenariju 'drvo-zemlja', pra-ptice koje žive s drveća prešle bi na lepršanje da bi još duže ostale uzdignute.

Drugi pristup evoluciji leta je opcija 'prizemljenja', ili 'trčanje nagibom uz pomoć krila', gdje su rane ptice mahale rukama pomažući stabilizirati svoj uspon u trčanju dok su bježale od predatora. Ovo bi pomozite objasniti zašto je let započeo kod životinja tako malih i krhkih u usporedbi s njihovim grabežljivim rođacima; preplašeno drveće drvećem iskustvo je koje se svodi na male vrste nisko u prehrambenom lancu.

Znanstvenici nisu sigurni kako su preci suvremenih ptica to prvi put shvatili, jer je fosilni zapis nepotpun, a ta se ponašanja teško može utvrditi iz fizičkih ostataka, ali stvarnost je takva let je vjerojatno evoluirao iz oba smjera, u različitim lozama više puta . Rezultat je to da je tijekom desetaka milijuna godina postojalo mnoštvo neugodnih, pernatih stvorenja - mnoga koja su samo međusobno u daljnjem srodstvu - a sva su se konvergirala u pokretu s različitih evolucijskih polazišta.

Prva stvorenja koja su letjela

Neki od dinosaura s najviše rudimentarnih letačkih vještina uključuju sličneArheopteriksi Anchiornis , životinja veličine vrane s obiljem perja na nogama. Iako su ove vrste na krilima imale dugo, široko letačko perje, vjerojatno su iz više razloga bili samo letači s prekidima. Čini se da niti jedna od ovih ranih ptica nema karinu, koštanu kobilicu koja strši iz rebra i omogućuje pričvršćivanje masivnih mišića prsa za snažno potiskivanje donjeg udarca. To znači da ne bi mogli generirati toliko snage pri uzlijetanju kao moderne ptice. Nedostajalo im je i ključne prilagodbe na njihovo letačko perje pronađeno u kasnijim pticama koje omogućavaju održavanje stabilnog profila. Sve zajedno, znači da akoArheopteriksiliAnchiornisdoletio, bio je u kratki rafali blizu tla, poput moderne prepelice ili fazana.

Neke su obitelji ranih ptica pionirirale značajke leta i krila koje će postati glavni oslonac modernih ptica. Jedan od tih bio jeSapeornis, dinosaura veličine jastreba od prije otprilike 120 milijuna godina koji je vjerojatno najranija poznata leteća ptica . Također je mogao imati alulu, a to je malo 'krilo' formirano od znamenke palca u modernih ptica koje pomaže u malom manevriranju pri polaganoj brzini letenja ili tijekom slijetanja.

Umjetnikova ilustracija Enantiornis. Slika: Pavel Riha / Wikimedia Commons

Zvala je cijela skupina letećih dinosaura enantiorniteja postali snažni letači usvojivši mnoge nove prilagodbe leta, naizgled neovisno o obiteljskoj liniji koja je rezultirala modernim pticama. Njihovo ime znači 'suprotna ptica', misleći na konfiguraciju njihovog ramenog zgloba koja je u potpunosti suprotna onome s čime suvremene ptice rade. Ti su dinosauri zadržali čeljusti pune malih zuba i kandže na krilima, ali smatralo se da su oni sposobni letači, koji imaju fleksibilnost ramena, alule i proporcije krila i ruku više u skladu sa modernim pticama nego njihovi preci. Suprotne ptice su izumrle na kraju Krede, ali su se na njihovom kraju razgranile u ogroman raspon oblika tijela i načina života.

Neki od najbližih rođaka modernih ptica došli su na svoje u razdoblju Krede, usavršavajući neka ključna unapređenja leta. Jedenje ribeYanornisna primjer, rano je usvojio sposobnost podizanja krila daleko iznad leđa, omogućujući učinkovito uzdizanje. Ali 'primitivne' značajke i dalje su se motale tu i tamo. Vodena ptica Gansus još uvijek imao kandže na krilima. Ichthyornis imao djelomični kljun obložen zubima. Ali ove su životinje letjele na način koji se gotovo ne razlikuje od modernih ptica, prošavši kroz evolucijsko hakiranje suvišne težine smanjujući stvari poput repova i stapanja kostiju tijekom milijuna godina.

Na kraju Krede neke ptice - poput veličine piletine Patagopteriks - čak je povukao i suštinski moderni ptičji trik okretanjem sata unatrag, postajući najranije ptice koje ne lete.

Patagopteryx deferrariisi. Slika: Michael B. H. / Wikimedia Commons

Ali put do neba bio je ispunjen s puno slijepih ulica i bizarnih eksperimenata. Na primjer, uzmi Mikroraptor , četverokrilni minijaturni zmaj koji je vjerojatno klizio između drveća, a ne letio.Bilo je iYi qi, dinosaur tangencijalno povezan s pticama koje su imale i perje i krila poput šišmiša , za razliku od svega što je poznato u fosilnim zapisima, očito isprobavajući let potpuno neovisno od svojih rođaka.

Samo je jedna sretna eksperimentalna loza uspjela izaći iz doba dinosaura živim, pa sljedeći put kad vidite kako neki od ovih preživjelih kvače i pljuskuju na jezerce u lokalnom parku, odvojite trenutak da procijenite zamršenu, zbrkanu i stalno orezujuću evolucijski proces koji je stvorio blistav niz raznolikosti ptica koje danas vidimo.

POGLEDAJTE DALJE: Titanoboa - Najveća zmija koju je svijet ikad poznavao