Ciocul mare al unei păsări străvechi deschide noi drumuri

În fiecare zi, oamenii de știință scot la iveală noi informații surprinzătoare care ne remodelează înțelegerea lumii antice.

Cea mai recentă descoperire revoluționară se referă la o pasăre din perioada Cretacicului târziu cu un cioc foarte mare – atât de mare încât trasează un nou curs în istoria evoluției.

Într-un studiu publicat miercuri în Nature, cercetătorii descriu o specie necunoscută până acum, Falcatakely forsterae, o pasăre antică cu un cioc neobișnuit de mare, asemănător cu cel al unui tucan din zilele noastre.

Pasăre mare – Cercetătorii au descoperit prima dată fosila acestei specii necunoscute de păsări în urmă cu un deceniu în Madagascar.

Dar specimenul fosil era fragil și conținea multe oase mici, așa că nu a fost analizat complet până în 2017. Dar, odată ce cercetătorii au analizat fragmentele minuscule, și-au dat seama că au descoperit ceva cu adevărat special.

„De îndată ce am început să îndepărtăm cu grijă roca din jurul acelor oase delicate, a devenit foarte repede evident că este ca și cum: „Oh, bine, avem ceva foarte frumos aici”, a declarat pentru Inverse Patrick O’Connor, autorul principal al studiului și profesor de științe anatomice la Universitatea din Ohio.

După ce au îndepărtat piatra, oamenii de știință au folosit scanere de tomografie micro-computerizată pentru a aduna date pentru a simula craniul creaturii în 3D. Apoi au folosit imprimarea 3D pentru a construi o replică a craniului păsării.

„Există o mulțime de modelare digitală care intră doar în înțelegerea, știți, a ceea ce este anatomia acestui nou animal”, spune O’Connor.

Cercetătorii au numit specia Falcatakely (însemnând aproximativ „mică seceră zburătoare”) pentru forma unică a feței sale. Ei au clasificat Falcatakely ca fiind o pasăre enantiornitină, un „grup de păsări care erau în viață în timpul dinozaurilor”, spune O’Connor. Aceste păsări aveau adesea dinți și gheare pe aripi. Toate speciile cunoscute sunt acum dispărute.

Cu toate acestea, Falcatakely este diferită de majoritatea celorlalte păsări antice care au trăit și ele acum 65-250 de milioane de ani. Deși păsările din această epocă – cunoscută sub numele de perioada cretacică – aveau forme diverse ale corpului, când vine vorba de fețele lor, tind să arate cam la fel.

Face Time – Dar cu ciocul său lung și adânc, Falcatakely a rupt tiparul.

„Vedem că Falcatakely are o formă masiv divergentă a feței în comparație cu orice altceva cu care este înrudită”, spune O’Connor.

Ce cioc mare al acestei păsări seamănă mai mult cu cele ale păsărilor moderne.

Este o descoperire curioasă. Păsările moderne sunt mult mai diverse decât cele antice în ceea ce privește fețele lor. Anatomia poate ajuta la explicarea diferenței dintre majoritatea păsărilor antice – în afară de Falcatakely – și cele moderne. Totul se reduce la un os din craniul lor: osul premaxilar. Situat în partea superioară a ciocului unei păsări, se pare că păsările antice nu foloseau acest os pentru a se hrăni, în timp ce păsările din zilele noastre o fac.

„Toată această diversitate în forma feței păsărilor moderne este de fapt determinată de un os numit osul premaxilar”, spune O’Connor. „Și acesta este osul care face toată această diferențiere nebună prin dezvoltare pentru a vă oferi acea gamă vastă de forme ale feței pe care o vedem astăzi în jurul nostru.”

Suflețiți de forma unică a feței Falcatakely, cercetătorii au vrut să înțeleagă „ce determină forma feței, nu numai la păsările moderne și la păsările enantiornitine”, potrivit lui O’Connor.

Aceștia au comparat structura osoasă a păsării nou descoperite cu alte creaturi – inclusiv cu cele non-aviane, cum ar fi dinozaurii.

„Luăm o perspectivă mai largă pentru a spune, bine, putem să ne uităm la o gamă completă de animale care sunt relativ strâns înrudite unele cu altele. Unele dintre ele sunt păsări moderne, unele dintre ele sunt păsări mezozoice și apoi acei dinozauri non-aviari care sunt cele mai apropiate rude de radiația aviară”, spune O’Connor.

Ei au descoperit că Falcatakely ar fi putut avea un aspect similar cu cel al păsărilor moderne ca urmare a evoluției convergente, care are loc atunci când animale fără legătură între ele evoluează în moduri similare și împărtășesc aceleași trăsături. Dar, spre deosebire de păsările moderne, Falcatakely își obține ciocul larg prin extinderea osului maxilar, un alt os din craniu.

„Ideea convergenței este că are acea formă generală de ansamblu, dar nu o face prin modificarea acelorași oase ale feței pe care le vedem la păsările moderne”, spune O’Connor. Mai degrabă, ciocul acestei păsări este mai aproape de structura unuia dintre cei mai feroce dinozauri – velociraptorii.

„Folosește ceea ce am descris ca fiind un fel de aranjament primitiv al structurii osoase care este mai asemănător cu lucruri precum velociraptorul sau microraptorul.”

O nouă cale – Descoperirile deschid o nouă cale în arhiva fosilă și răstoarnă convingerile oamenilor de știință despre cum ar fi putut arăta păsările antice.

„Nu am fi prezis niciodată că ceva de genul acesta ar avea, știți, un cioc mare și mare și că s-ar baza pe maxilar, pentru că nu am mai văzut niciodată așa ceva în arhiva fosilă înainte”, spune O’Connor

Dar, mai important, studiul remodelează înțelegerea noastră despre păsările antice și modul în care acestea au evoluat.

„Păsările care trăiau în Mesozoic erau mult mai diverse decât ceea ce am știut vreodată”, spune O’Connor.

Rezumat: Păsările mezozoice prezintă o diversitate considerabilă în ceea ce privește mărimea, adaptările de zbor și organizarea penelor1-4, dar prezintă modele relativ conservate de formă și dezvoltare a ciocului5-7. Deși păsările neornithine (adică din grupul coroanei) prezintă, de asemenea, constrângeri privind dezvoltarea facială8,9, acestea au morfologii ale ciocului relativ diverse, asociate cu o serie de ecologii de hrănire și comportamentale, spre deosebire de păsările mezozoice. Aici descriem o pasăre tulpină de mărimea unui corb, Falcatakely forsterae gen. et sp. nov., din epoca Cretacicului târziu din Madagascar, care posedă un rostru lung și adânc, o expresie a morfologiei ciocului care a fost necunoscută până acum în rândul păsărilor mezozoice și care este superficial similară cu cea a unei varietăți de păsări din grupul de coroane (de exemplu, tucani). Rostrul de la Falcatakely este compus dintr-un maxilar edentat expansiv și un premaxilar mic cu dinți. Analizele morfometrice ale elementelor osoase individuale și ale formei tridimensionale a rostrului relevă dezvoltarea unei anatomii faciale asemănătoare cu cea a neornitinei, în ciuda păstrării unei organizări maxilare-premaxilare asemănătoare cu cea a theropodelor nonavialiene. Modelarea și înălțimea crescută a rostrului la Falcatakely relevă un grad de labilitate a dezvoltării și o disparitate morfologică crescută care a fost necunoscută până acum la avialanii timpurii ramificați. Expresia acestui fenotip (și ecologia presupusă) la o pasăre tulpină subliniază faptul că consolidarea la rostrul asemănător cu cel al neornitinei, dominat de premaxilă, nu a fost o condiție evolutivă prealabilă pentru mărirea ciocului.

.