Velký zobák starověkého ptáka otevírá nové možnosti

Každý den vědci objevují nové překvapivé informace, které mění naše chápání starověkého světa.

Nejnovější převratný objev se týká ptáka z období pozdní křídy s velmi velkým zobákem – tak velkým, že vytyčuje nový směr v evoluční historii.

Vědci ve studii publikované ve středu v časopise Nature popisují dosud neznámý druh Falcatakely forsterae, dávného ptáka s neobvykle velkým zobákem připomínajícím zobák současného tukana.

Velký pták – Vědci poprvé objevili zkamenělinu tohoto neznámého ptačího druhu před deseti lety na Madagaskaru.

Zkamenělý exemplář byl však křehký a obsahoval mnoho malých kostí, takže byl plně analyzován až v roce 2017. Jakmile však vědci drobné úlomky rozebrali, uvědomili si, že objevili něco skutečně výjimečného.

„Jakmile jsme začali opatrně odstraňovat horninu z okolí těchto křehkých kostí, velmi rychle se ukázalo, že je to jako: ‚Tak jo, máme tady něco opravdu úhledného,'“ říká Patrick O’Connor, hlavní autor studie a profesor anatomických věd na univerzitě v Ohiu, pro Inverse.

Po odstranění horniny vědci použili skenery pro mikropočítačovou tomografii a shromáždili data pro simulaci lebky tvora ve 3D. Poté pomocí 3D tisku vytvořili repliku ptačí lebky.

„Je tu spousta digitálního modelování, které slouží jen k pochopení, víte, jaká je anatomie tohoto nového živočicha,“ říká O’Connor.

Výzkumníci pojmenovali druh Falcatakely (což zhruba znamená „malý létající srp“) pro jeho jedinečně tvarovaný obličej. Falcatakelyho zařadili mezi enantiornitiny, tedy „skupinu ptáků, kteří žili v době dinosaurů,“ říká O’Connor. Tito ptáci měli často zuby a drápy na křídlech. Všechny známé druhy jsou dnes již vyhynulé.

Falcatakely se však liší od většiny ostatních dávných ptáků, kteří také žili před 65-250 miliony let. Přestože ptáci z této doby – známé jako období křídy – měli rozmanité tvary těla, pokud jde o jejich obličeje, vypadají většinou docela stejně.

Čas obličeje – Falcatakely však svým dlouhým, hlubokým zobákem porušil zažitou formu.

„Vidíme, že Falcatakely má masivně odlišný tvar obličeje ve srovnání s čímkoli jiným, s čím je příbuzný,“ říká O’Connor.

Tento pták se svým velkým zobákem více podobá moderním ptákům.

To je zajímavé zjištění. Moderní ptáci jsou, pokud jde o obličej, mnohem rozmanitější než ti starověcí. Anatomie může pomoci vysvětlit rozdíl mezi většinou starověkých ptáků – kromě Falcatakely – a těmi moderními. Vše se odvíjí od jedné kosti v jejich lebkách: kosti premaxilly. Tato kost se nachází v horní části ptačího zobáku a zdá se, že pravěcí ptáci ji nepoužívali ke krmení, zatímco moderní ptáci ano.

„Celá ta rozmanitost ve tvaru obličeje moderních ptáků je ve skutečnosti způsobena kostí zvanou premaxilla bone,“ říká O’Connor. „A to je kost, která provádí celou tu šílenou diferenciaci během vývoje, aby vznikla ta obrovská škála tvarů obličeje, kterou dnes vidíme kolem sebe.“

Podníceni jedinečným tvarem obličeje falcatakely chtěli vědci podle O’Connora pochopit, „co je hnací silou tvaru obličeje nejen u moderních ptáků a u enantiornitinních ptáků“.

Srovnávali stavbu kostí nově objeveného ptáka s jinými tvory – včetně těch neptačích, jako jsou dinosauři.

„Vezmeme širší perspektivu a řekneme si, dobře, můžeme se podívat na celou škálu zvířat, která jsou si relativně blízce příbuzná. Někteří z nich jsou moderní ptáci, někteří z nich jsou druhohorní ptáci a pak ti neptačí dinosauři, kteří jsou nejbližšími příbuznými ptačí radiace,“ říká O’Connor.

Zjistili, že Falcatakely mohly mít podobný vzhled jako moderní ptáci v důsledku konvergentní evoluce, ke které dochází, když se nepříbuzní živočichové vyvíjejí podobným způsobem a sdílejí stejné znaky. Na rozdíl od moderních ptáků však Falcatakely získal svůj široký zobák rozšířením čelistní kosti, další kosti v lebce.

„Podstatou konvergence je, že má tento celkový tvar, ale nedělá to úpravou stejných kostí obličeje, jaké vidíme u moderních ptáků,“ říká O’Connor. Zobák tohoto ptáka se spíše blíží struktuře jednoho z nejdivočejších dinosaurů – velociraptorů.

„Používá to, co jsme popsali jako jakési primitivní uspořádání struktury kostí, které se více podobá věcem jako velociraptor nebo mikroraptor.“

Nová cesta – zjištění razí novou cestu ve fosilním záznamu a nabourává představy vědců o tom, jak mohli vypadat dávní ptáci.

„Nikdy bychom nepředpokládali, že něco takového bude mít, víte, velký a velký zobák, a že bude založen na horní čelisti, protože jsme to nikdy předtím ve fosilním záznamu neviděli,“ říká O’Connor

Ale co je důležitější, studie mění naše chápání dávných ptáků a jejich vývoje.

„Ptáci žijící v druhohorách byli mnohem rozmanitější, než jsme kdy věděli,“ říká O’Connor.

Abstrakt: Druhohorní ptáci vykazují značnou rozmanitost ve velikosti, letových adaptacích a uspořádání peří1-4, ale vykazují relativně konzervované vzorce tvaru a vývoje zobáku5-7 . Přestože neornitinní (tj. korunní skupina) ptáci také vykazují omezení ve vývoji obličeje8,9, mají na rozdíl od druhohorních ptáků poměrně rozmanitou morfologii zobáku spojenou s řadou potravních a behaviorálních ekologií. Zde popisujeme kmenového ptáka velikosti vrány, Falcatakely forsterae gen. et sp. nov. z pozdně křídové epochy Madagaskaru, který má dlouhý a hluboký rostrum, což je projev morfologie zobáku, který byl dosud mezi druhohorními ptáky neznámý a je povrchově podobný morfologii různých ptáků korunové skupiny (např. tukanů). Rostrum Falcatakely se skládá z expanzivní bezzubé maxily a malé zubonosné premaxily. Morfometrické analýzy jednotlivých kostěných prvků a trojrozměrného tvaru rostra odhalují vývoj obličejové anatomie podobné neornitinům, a to navzdory zachování organizace maxily a premaxily, která je podobná organizaci neaviálních teropodů. Vzorkovitost a zvýšená výška rostra u Falcatakely odhaluje určitou vývojovou labilitu a zvýšenou morfologickou disparitu, která byla u raně větvených avialanů dosud neznámá. Vyjádření tohoto fenotypu (a předpokládaná ekologie) u kmenového ptáka podtrhuje, že konsolidace k neornitinovi podobnému, premaxilárnímu rostru nebyla evoluční podmínkou pro zvětšení zobáku.

.