Plunksnuoti dinozaurai: dinozaurai su plunksnomis ir ryšys su paukščiais

Plunksnuoti dinozaurai: atrask plunksnų fosilijas, teropodų ryšį su paukščiais ir mokslinius įrodymus apie jų evoliucinį perėjimą.

Plunksnuotasis dinozauras – tai dinozauras, turėjęs plunksnas. Šiandien daugelis mokslininkų mano, kad plunksnos buvo plačiai paplitusios tarp coelurozaurų ir galbūt pasitaikė daugelyje kitų teropodų. Plunksnų pasiskirstymas ir tipai skyrėsi: nuo paprastų, viengubų siūlų (proto-plunksnų) iki sudėtingų dvikrypčių ir skraidymo plunksnų, panašių į šiandieninių paukščių.

Idėja, kad dinozaurai yra artimai susiję su paukščiais, leido peržiūrėti plunksnų kilmę ir paskirtį. Archeopteriksų fosilijose randamos gerai išsaugotos plunksnos, o 1990-ųjų pradžioje pradėti atradimai Kinijoje atskleidė akivaizdžiai ne paukščių dinozaurų liekanas su išlikusiomis plunksnomis. Dabar žinoma, kad apie 40 teropodų genčių turėjo plunksnas arba plunksnų atitikmenis.

Įrodymai ir metodai

• Fosilijos: plunksnų struktūros ir odos atspaudai dažniausiai randami smulkiaagrūdėse nuosėdose, pvz., Yixian formacijoje (Kinija), kurios leido išsaugoti smulkias detales.
• Molekuliniai tyrimai: vieno iš egzempliorių, Shuvuuia deserti, iškastinių plunksnų imunologiniai tyrimai parodė teigiamą beta-keratino aptikimą. Beta-keratinas yra pagrindinis paukščių plunksnų baltymas, todėl tokie radiniai stiprina plunksnų homologijos su paukščių plunksnomis idėją.
• Struktūriniai požymiai: kai kurių dinozaurų ant žastų ar žandikaulių matomos “quill knobs” (plunksnų tvirtinimosi vietos), liudijančios apie plunksnų buvimą ir funkciją.
• Melanosomų analizė: išlikę spalvos pigmentų pėdsakai leido rekonstrutuoti plunksnų spalvas ir raštus, suteikiant informaciją apie elgseną (pvz., kamufliažas ar rodyklės).

Plunksnų funkcijos

Plunksnų evoliucija greičiausiai prasidėjo ne dėl skraidymo. Galimos pagrindinės funkcijos:

• Izoliacija – šilumos išlaikymas, ypač mažesniems dinozaurams ir jaunikliams.
• Parodomosios funkcijos – patinų ar individualių primatavimų raiška, poravimosi elgsenai ir išsigelbėjimui nuo plėšrūnų.
• Sauga ir maskavimas – spalvų ir raštų įvairovė galėjo padėti slėptis ar įspėti priešus.
• Broodingas ir kiaušinių šildymas – kaip ir šiuolaikiniai paukščiai, kai kurie dinozaurai galėjo naudoti plunksnas lizdams ir jauniklių priežiūrai.
• Skraidymo ar glajdavimo prototipai – kai kurių rūšių (pvz., Microraptor tipo formos) plunksnos prisidėjo prie glajdavimo ar pradinės skraidymo mechanikos vystymosi.

Evoliucinis ryšys su paukščiais

Daugelis požymių – skeletiniai bruožai, plunksnų struktūra ir molekuliniai radiniai – palaiko idėją, kad šiuolaikiniai paukščiai yra ištikimi tam tikrų teropodų palikuonys. Archeopteriksas tradiciškai laikomas pereinamu formatu tarp dinozaurų ir paukščių, o vėlesni atradimai Kinijoje papildė šią grandinę sudėtingesnėmis plunksnų formomis ir skirtingomis jų funkcijomis.

Žymios fosilijos ir atradimai

• Archeopteriksas – seniūnas tarp „ankstyvųjų paukščių“, su gerai išsaugotomis plunksnomis.
• Yixian formacijos radiniai – daugybė plunksnuotų dinozaurų, suteikusių reikšmingos informacijos apie plunksnų įvairovę.
• Shuvuuia deserti, – pavyzdys, kuriame imunologiniai tyrimai parodė beta-keratino buvimą.
• Kiti gerai žinomi pavyzdžiai (pvz., Sinosauropteryx, Velociraptor, Microraptor, Anchiornis) parodė įvairius plunksnų tipus nuo paprastų siūlinių iki sudėtingų skraidymo plunksnų.

Išvados

Šiuolaikiniai duomenys leidžia manyti, kad plunksnos nebuvo retas ar unikalus paukščių bruožas – jos buvo plačiai paplitusios tarp tam tikrų dinozaurų grupių ir atliko daug įvairių funkcijų. Tyrimai vis dar tęsiasi: nauji radiniai, pažangios analizės metodikos (pvz., pigmentų ir baltymų atsekimas) bei fosilijų atradimai gerina supratimą apie plunksnų kilmę, vaidmenį ir evoliuciją, bei stiprina ryšį tarp dinozaurų ir šiandieninių paukščių.

Iškastiniai įrodymai

Praėjus šimtmečiui, kai nebuvo aiškių įrodymų, XX a. dešimtajame dešimtmetyje buvo aptiktos gerai išsilaikiusios plunksnuotųjų dinozaurų fosilijos, o dabar jų randama vis daugiau. Fosilijos išliko Lagerstätte - nuosėdų telkinyje, pasižyminčiame nepaprastu fosilijų gausumu ir išsamumu - Liaoninge, Kinijoje.

Prieš 124 mln. metų, apatinės kreidos laikotarpiu, Vidinėje Mongolijoje išsiveržus ugnikalniui, ši vietovė ne kartą buvo uždusinta vulkaniniais pelenais. Smulkiagrūdžiai pelenai puikiai išsaugojo gyvus organizmus, kuriuos palaidojo. Šioje vietovėje knibždėte knibždėjo gyvybė: iki šiol aptikta milijonai lapų, dygiaodžių (seniausių žinomų), vabzdžių, žuvų, varlių, salamandrų, žinduolių, vėžlių, driežų ir krokodilų.

Svarbiausi atradimai Liaoninge - daugybė plunksnuotų dinozaurų fosilijų, o vis nauji radiniai papildo dinozaurų ir paukščių ryšio paveikslą ir papildo plunksnų ir skrydžio evoliucijos teorijas. Plunksnų gumbų rasta Velociraptor mongoliensis alkūnėje. Jos siejamos su didelėmis, gerai išsivysčiusiomis antrinėmis plunksnomis.

Elgsenos įrodymai - oviraptorozauras ant lizdo - parodė dar vieną ryšį su paukščiais. Jo dilbiai buvo sulenkti kaip paukščio. Nors plunksnų neišliko, tikėtina, kad jos galėjo būti naudojamos kiaušiniams ir jaunikliams sušildyti.

Įrodymai gintare

Kačino valstijoje, Mianmare (Birmoje), esančiame gintare iš viduriniojo kreidos periodo (∼99 mya) rasta išlikusi plunksnuota neavialinio (ne paukščio) teropodo uodega. BBC jį apibūdina kaip "puikiai išsilaikiusį". Lida Xing jį rado gintaro turguje Myitkine, Mianmare. Gintaras jau buvo nušlifuotas ir skirtas papuošalams: pardavėjas manė, kad tai augalinė medžiaga. Tačiau tai buvo plunksnuoto dinozauro uodega, maždaug žvirblio dydžio. Plunksnos nebuvo skrydžio plunksnos. Dr. Polas Baretas (Paul Barrett) iš Londono Gamtos istorijos muziejaus pavadino šį pavyzdį "gražia fosilija" ir apibūdino jį kaip "tikrai retą stuburinių gyvūnų medžiagą gintare".

Kreidos periodas

2011 m. gintaro pavyzdžiuose aptikta išlikusių kreidos periodo plunksnų, kurios liudija, kad yra ir dinozaurų, ir paukščių. Pirminė analizė rodo, kad kai kurios plunksnos buvo naudojamos izoliacijai, o ne skrydžiams.

Sinosauropteryx fosilija - pirmoji neabejotinai neavialinio dinozauro su plunksnomis fosilija


AMNH saugomas lizdinis Citipati osmolskae egzempliorius.

Dabartinės žinios

Dinozaurų, turinčių plunksnų, sąrašas

Dabar žinoma, kad nemažai neavialinių dinozaurų buvo plunksnuoti. Tiesioginių įrodymų apie plunksnas turi šios gentys, išvardytos tokia tvarka, kokia šiuo metu pripažinti įrodymai buvo paskelbti pirmą kartą.

Įrodymus sudaro plunksnų atspaudai arba įtikinami skeleto ar cheminiai įrodymai. Skeleto įrodymais galėtų būti plunksnų gumbai (sparnų plunksnų tvirtinimo taškai ant priekinės galūnės) arba pygostilas (susilieję slanksteliai uodegos gale, ant kurių dažnai laikosi didelės plunksnos).

Palyginimui: Archeopteriksas (Archeopteryx, 1861; avialinis) tikrai turėjo darbines skrydžio plunksnas su ne centre esančiu kotu. Kitais atžvilgiais, išskyrus priekines galūnes, tai buvo tipiškas mažas mėsėdis dinozauras.

1. Avimimus portentosus (spėjama, kad 1987: plunksnų rankenėlės)
2. Sinosauropteryx prima (1996)
3. Protarchaeopteryx robusta (1997)
4. GMV 2124 (1997).
5. Caudipteryx zoui (1998)
6. Šuvuuia dykuma (1999 m.)
7. Sinornithosaurus millenii (1999)
8. Beipiaosaurus inexpectus (1999)
9. Caudipteryx dongi (2000)
10. Caudipteryx sp. (2000)
11. Microraptor zhaoianus (2000)
12. Nomingia gobiensis (2000: pygostyle)
13. Psittacosaurus sp.? (2002)
14. Scansoriopteryx heilmanni (2002)
15. Yixianosaurus longimanus (2003)
16. Dilong paradoxus (2004)
17. Jinfengopteryx elegans (2005)
18. Juravenator starki (2006)
19. Sinocalliopteryx gigas (2007)
20. Velociraptor mongoliensis (spėjama, kad 2007 m.: plunksnų rankenėlės)
21. Epidexipteryx hui (2008)
22. Similicaudipteryx yixianensis (spėjama 2008: pygostyle; patvirtinta 2010)
23. Zhongornis haoae (2008)
24. Tianyulong confuciusi? (2009)
25. Concavenator corcovatus? (2010 m.: plunksnų rankenėlės?)
26. Yutyrannus huali (2012)
27. Microraptor hanqingi (2012)
28. Ornithomimus edmontonicus (2012)
29. Ningyuansaurus wangi (2012)
30. Eosinopteryxbrevipenna (2013)
31. Citipati osmolskae (2013 m.: pygostyle)
32. Conchoraptor gracilis (numanomas 2013 m.: pygostyle)
33. Jianchangosaurus yixianensis (2013)
34. Aurornis xui (2013; galbūt avialinis)
35. Changyuraptor yangi (2014)
36. Kulindadromeus zabaikalicus? (2014)
37. Citipati osmolskae (apskaičiuota 2014 m.: pygostyle)
38. Conchoraptor gracilis (spėjama, 2014: pygostyle)
39. Deinocheirus mirificus (spėjama, 2014: pygostyle)
40. Yi qi (2015 m.)

• Atkreipkite dėmesį, kad kai kurių ornitischia dinozaurų (Psittacosaurus, Tianyulong) ir pterozaurų siūlinės struktūros gali būti arba nebūti homologiškos su teropodų plunksnomis ir protoplunksnomis.

Sinornithosaurus fosilija - pirmieji dromaeozauridų plunksnų įrodymai


Caudipteryx fosilijos liejinys su plunksnų atspaudais ir skrandžio turiniu


Mikroraptoriaus fosilija gui plunksnuotų sparnų atspaudus


NGMC 91, neįvardytos rūšies, fosilijos liejinys


Jinfengopteryx elegans fosilija

Klausimai ir atsakymai

Klausimas: Kas yra plunksnuotasis dinozauras?

Klausimas: Kaip manoma, kurie dinozaurai turėjo plunksnas?

K: Kaip plunksnos susijusios su galimybe, kad dinozaurai buvo artimai susiję su paukščiais?

K: Kuriose fosilijose yra gerai išsilaikiusių plunksnų?

K: Kada buvo aptiktos akivaizdžiai ne paukščių dinozaurų fosilijos su išlikusiomis plunksnomis?

K.: Iš kur atkeliavo dauguma plunksnuotų dinozaurų fosilijų?

K: Koks yra pagrindinis paukščių plunksnų baltymas?

Paieška pagal raidę