Hvordan fugle fik deres vinger

Denne ændring kan have været kritisk for at tillade tidlige fugle at udvikle flyvning og derefter udnytte skovens baldakin, slutter forfatterne.


Fugle stammer fra en gruppe små, kødædende theropod-dinosaurer kaldet maniraptorans engang for omkring 150 millioner år siden. Nylige fund fra hele verden viser, at mange maniraptoraner var meget fuglelignende med fjer, hule knogler, små kropsstørrelser og høje metaboliske hastigheder.

Men spørgsmålet er stadig, på hvilket tidspunkt udviklede forbenene sig til vinger - hvilket gjorde det muligt at flyve?


Billedkredit: Michael Skrepnick/McGill

Billedkredit: Michael Skrepnick/McGill

McGill -universitetets professor Hans Larsson og en tidligere kandidatstuderende Alexander Dececchi satte sig for at besvare dette spørgsmål ved at undersøge fossile data, der er stærkt udvidet i de senere år, fra perioden, der markerede fuglenes oprindelse.

I en undersøgelse, der blev offentliggjort i septemberudgaven af ​​Evolution, finder Larsson og Dececchi ud af, at gennem det meste af kødædende dinosaurers historie viste lemlængder et relativt stabilt skaleringsforhold til kropsstørrelse. Dette er på trods af en 5000-fold forskel i masse mellem Tyrannosaurus rex og de mindste fjervormede theropoder fra Kina.

Efterhånden som forbenene blev længere, blev de lange nok til at tjene som et flyveblad, hvilket muliggjorde udviklingen af ​​motorflyvning. I kombination med krympning af bagbenene hjalp dette med at forbedre flyvekontrol og effektivitet hos tidlige fugle.




Kortere ben ville have hjulpet med at reducere træk under flyvningen - grunden til at moderne fugle stikker benene, mens de flyver - og også ved at sidde og bevæge sig på små grene i træer.

Denne kombination af bedre vinger med mere kompakte ben ville have været kritisk for fuglenes overlevelse i en tid, hvor en anden gruppe flyvende krybdyr, pterosaurerne, dominerede himlen og konkurrerede om mad.

'Vores fund tyder på, at fugle gennemgik en brat ændring i deres udviklingsmekanismer, således at deres forben og bagben blev underlagt forskellige længdekontroller,' siger Larsson, formand for makroevolution på McGills Redpath Museum.

Afvigelser fra reglerne for, hvordan et dyrs lemmer skaleres med ændringer i kropsstørrelse - et andet eksempel er menneskets relativt lange ben og korte arme - indikerer normalt et større skift i funktion eller adfærd. 'Denne afkobling kan være grundlæggende for fuglenes succes, den mest forskelligartede klasse af landhvirveldyr på Jorden i dag.'


'Fugles oprindelse og motorflyvning er en klassisk større evolutionær overgang,' siger Dececchi, der nu er postdoktor ved University of South Dakota.

”Vores fund tyder på, at fuglens lemmelængder skulle skilles fra den generelle kropsstørrelse, før de kunne udstråle så vellykket. Det kan være, at denne kendsgerning var det, der tillod dem at blive mere end bare en anden slægt af maniraptoraner og fik dem til at udvide til den brede vifte af lemmer og størrelser, der findes i nutidens fugle. ”

'Dette arbejde, kombineret med vores tidligere fund om, at forfædrene til fugle ikke var træboere, gør meget for at belyse fuglens forfædres økologi,' siger Dececchi. 'At vide, hvor fugle kom fra, og hvordan de nåede dertil, hvor de er nu, er afgørende for at forstå, hvordan den moderne verden kom til at se ud, som den er.'

Fonds de recherche du Québec - Nature et Technologies, Canada Research Chairs -programmet og National Sciences and Engineering Research Council i Canada finansierede forskningen.


Via Futurity.org