Когато купувате замразено пиле от супермаркета, наистина купувате замразените останки от жив динозавър. През последното десетилетие изобилие от вкаменелости от Китай убедително илюстрира, че птиците са се развили от дребни хищни динозаври и дори гигантските тиранозаври може да са отнесли някакъв пуховик през част от живота си. С всяка изминала година нови доказателства допълнително подчертават, че много от характеристиките, които считаме за показателни за птици, са се появили за първи път при динозаврите. Нов динозавър от Аржентина обаче илюстрира, че някои от тези черти са се появили много по-рано, отколкото се смяташе досега.
Обявен миналата седмица в списание за отворен достъп PLoS One, Aerosteon riocoloradensis е голям динозавър, който яде месо, живял преди около 84 милиона години в сегашна Южна Америка. По-рано в геоложката история Южна Америка е принадлежала на по-голяма суша, наречена Гондвана. Поради тази връзка, много от динозаврите, които са живели в Южна Америка, също са живели в други части на света, които някога са били свързани с нея, като Африка.
В тези южни континенти имаше три основни групи от големи хищни динозаври. Някои от по-познатите от тях бяха ловецът с платно спинозавър, едрогръб Гиганотозавър и рогатият месояд Карнотавър . Те са представители на трите основни групи тероподи, които присъстваха в Гондвана. Но странно е, че Aerosteon не се вписва в нито една от тези групи. В началото е показано най-много сходство с роднините на Giganotosaurus, но тъй като изследователите го изучаваха по-отблизо, те бяха изненадани да открият, че Aerosteon е по-тясно свързан с терора на Северна Америка, Allosaurus .
Присъствието на роднина на алозавър в Южна Америка през това време - Късния Крейд - беше шокиращо само по себе си, но скелетната архитектура на Aerosteon беше още по-интригуваща. Докато палеонтолозите изучаваха костите, те видяха любопитни черти, които се наблюдават и при птиците, като части от прешлените, които изглеждаха като извадени с лъжица. Това бяха места в костите, които бяха нападнати от въздушни чували.
При живите птици въздушните торбички са свързани с белите дробове и проникват в околните кости, особено в прешлените. Тези кости се наричат "пневматични". Структурите са от съществено значение за уникалния модел на дишане на птиците, при който вдишаният въздух се движи непрекъснато през серията въздушни торбички, което позволява на птиците да извличат повече кислород. Те също намаляват теглото си чрез кухи кости, което помага на летящите видове да се изкарат във въздуха. Аеростеонът показва подобни черти в прешлените си, както и в други части на скелета като бедрата, костната си кост и костите по корема (наречени гастралии). Други динозаври, като тероподът Majungasaurus от Мадагаскар и много от дългокраките сауроподни динозаври като Diplodocus, бяха известни преди това, че притежават пневматични кости, но Aerosteon проявява най-обширната кухина в цялото си тяло, наблюдавана досега.
Колкото и да са подобни на птиците, Aerosteon и Majungasaurus не принадлежат към групата на тероподи, пряко свързани с най-ранните птици, а сауроподите са още по-нататък премахнати от потекло на птиците. Аеростеонът, савроподите и прадедите на птиците обаче са сауриски динозаври и са споделяли общ предшественик преди повече от 230 милиона години. Наистина, наличието на пневматични кости при толкова много различни саруйщици подсказва, че присъствието на въздушни торбички в тялото е нещо, което вече присъства в общия прародител на саурисците.
Докато окончателен общ прародител за саурисците може никога да не бъде намерен, прогнозата се потвърждава от факта, че един от най-ранните сауриски динозаври, Еораптор, също е имал кости, оформени от въздушни чували. Това означава, че една от ключовите адаптации на птиците, живеещи днес, вече е присъствала (дори и да не се използва по същия начин) в малки хищни динозаври преди повече от 200 милиона години.
Aerosteon обаче не беше летящ динозавър, така че защо костите му ясно показват наличието на въздушни торбички? Като се има предвид, че първите птичи динозаври са еволюирали преди около 150 милиона години - или 75 милиона години след първите доказателства за въздушни чували в скелета - пневматичните кости трябва да са се развили по различна причина. В своето проучване на Aerosteon изследователите предполагат, че степента на въздушните торбички при отделните динозаври варира.
Дори между отделните животни количеството, което костите са изваяни от въздушни сакове, се различава. По-обширните въздушни торбички биха били благоприятни за динозаврите, където той олекоти скелета достатъчно, за да им осигури предимство, предимно чрез изискване на по-малко енергия за движение.
След като въздушните сакове проникнаха в по-голямо количество скелет, те биха могли да бъдат кооптирани чрез еволюция за други приложения. Тъй като те биха възникнали от белите дробове за начало, въздушните сакове може да са подпомогнали дишането на някои динозаври. Това е възможност за Aerosteon, но изследователите предупредиха, че това, че неговите въздушни торбички може би са били използвани при дишане, не означава, че е дишал точно както живите птици.
Като се има предвид, че птиците са единствените живи животни с тези обширни въздушни торбички, няма точни живи еквиваленти, които да сравняват Aerosteon с. И все пак, след като динозаврите са имали въздушни торбички, които са допринесли за дишането, въздушните сакове могат да бъдат допълнително адаптирани чрез еволюция, за да направят дишането по-ефективно. Кухите кости, още по-подобни на тези на живите птици, са описани от coelurosaur, хищните динозаври, от които са се развили птици.
Описанието на Aerosteon е забележително не само защото е друг впечатляващ месояден динозавър, който се добавя към хищния пантеон, но и защото повдига някои важни нови въпроси за динозаврите като живи същества. Как роднина на северноамерикански динозавър стигна до Южна Америка и упорства там толкова дълго? Аеростеон имаше ли близки роднини, чиито останки тепърва ще бъдат намерени другаде в Южна Америка? Какви предимства осигуриха въздушните сакове в скелета му? Как въздушните сакове се развиха в органи, които помагаха на динозаврите да дишат? Може ли да се използват и за регулиране на телесната температура? Подобни въпроси ще продължат да работят палеонтолозите дълги години напред.
Ето един критичен анализ от две части на Aerosteon, който ми се стори интересен.
Кредит за снимка: PlosOne
