Σύμφωνα με μια ανάλυση εκατοντάδων διατηρημένων δειγμάτων πουλιών από συλλογές μουσείων σε όλο τον κόσμο, υπάρχει ένα συγκεκριμένο σύνολο κανόνων για τα φτερά πίσω από τη δύναμη της πτήσης.
Αυτοί οι πρόσφατα ανακαλυφθέντες κανόνες επιτρέπουν στους επιστήμονες να προβλέψουν καλύτερα ποιοι δεινόσαυροι θα μπορούσαν επίσης να πετάξουν.
“Οι δεινόσαυροι Θερόποδα, συμπεριλαμβανομένων των πτηνών, είναι μία από τις πιο επιτυχημένες γενεαλογικές γραμμές σπονδυλωτών στον πλανήτη μας”, λέει ο παλαιοντολόγος Jingmai O’Connor του Field Museum of Natural History. “Ένας από τους λόγους που είναι τόσο επιτυχημένοι είναι η πτήση τους. Ένας από τους άλλους λόγους είναι πιθανότατα τα φτερά τους, επειδή υπάρχουν τόσο ευέλικτες δομές”.
Τα νέα δεδομένα τους θα μπορούσαν να διευθετήσουν κάποιες παλιές παλαιοντολογικές συζητήσεις σχετικά με το αν η πτήση εξελίχθηκε στους δεινόσαυρους σε περισσότερες από μία περιπτώσεις.
Εξετάζοντας τα φτερά φτερών 346 διαφορετικών ειδών πτηνών από μουσεία σε όλο τον κόσμο, ο ορνιθολόγος Yosef Kiat του Field Museum of Natural History ανακάλυψε μια ενδιαφέρουσα τάση. Από το πιο μικροσκοπικό κολιμπρί μέχρι τον πιο άγριο αετό, όλα τα πτηνά που πετούσαν είχαν 9 έως 11 ασύμμετρα φτερά πτήσης που ονομάζονται πρωτεύοντα.
Όμως ο αριθμός των πρωτογενών φτερών στα πτηνά χωρίς πτήση ποικίλλει πάρα πολύ. Από τους εμούς λείπουν εντελώς, ενώ οι πιγκουίνοι φαντασιώνονται με 40.
“Είναι πραγματικά εκπληκτικό, ότι με τόσους πολλούς τρόπους πτήσης που μπορούμε να βρούμε στα σύγχρονα πτηνά, όλα μοιράζονται αυτό το χαρακτηριστικό ότι έχουν από εννέα έως έντεκα πρωτογενή φτερά”, λέει ο Kiat. “Και με εξέπληξε το γεγονός ότι κανείς δεν φαίνεται να το έχει βρει αυτό στο παρελθόν”.
Ο αριθμός των πρωταρχικών φτερών, μαζί με τη συμμετρία των φτερών και τις αναλογίες των φτερών αντικατοπτρίζουν με ακρίβεια την ικανότητα πτήσης όλων των γνωστών σύγχρονων πτηνών.
Εξετάζοντας απολιθώματα ηλικίας έως και 160 εκατομμυρίων ετών, οι ερευνητές εντόπισαν ποιοι πρόγονοι των πτηνών μοιράζονταν αυτά τα χαρακτηριστικά και επομένως ήταν πιθανό να ήταν σε θέση να πετάξουν. Από 35 διαφορετικά είδη εξαφανισμένων πτηνών, οι Kiat και O’Conner εντόπισαν ορισμένα που είχαν τα κατάλληλα φτερά για πτήση και άλλα που δεν είχαν.
Στους πιθανούς ιπτάμενους περιλαμβάνεται ο Αρχαιοπτέρυξ, που θεωρείται ένα από τα πρώτα ζώα που μοιάζουν με πουλιά. Αν και υπάρχει συζήτηση σχετικά με την πραγματική σχέση μεταξύ του Αρχαιοπτέρυγα και των πτηνών, μικροσκοπικοί δεινόσαυροι με τέσσερα φτερά που ονομάζονται Μικροράπτορες είχαν επίσης αυτά τα χαρακτηριστικά, παρά το γεγονός ότι δεν σχετίζονται καθόλου άμεσα με τα πτηνά.
“Μόλις πρόσφατα οι επιστήμονες συνειδητοποίησαν ότι τα πουλιά δεν είναι οι μόνοι ιπτάμενοι δεινόσαυροι”, εξηγεί ο Ο’Κόνορ.
Περιέργως, ο Caudipteryx διέθετε τον σωστό αριθμό πρωτογενών φτερών, αλλά ήταν σχεδόν εντελώς συμμετρικά, “σχεδόν σίγουρα” αποκλείοντας την πτήση. Οι ερευνητές εικάζουν ότι ο πρόγονος του Caudipteryx ήταν πιθανότατα ικανός να πετάξει, αλλά το γένος είχε χάσει έκτοτε αυτή την ικανότητα.
“Τα αποτελέσματά μας εδώ φαίνεται να υποδηλώνουν ότι η πτήση εξελίχθηκε μόνο μία φορά στους δεινόσαυρους”, δηλώνει ο Ο’Κόνορ.
Η ανάλυσή τους υποδεικνύει ότι η ανατομία που απαιτείται για την πτήση εξελίχθηκε σε ένα είδος προγονικό όλων αυτών των ομάδων των πενναραπτόρων πριν από τη διαφοροποίησή τους. Ορισμένα, όπως ο Caudipteryx, έγιναν άπτερα από νωρίς. Εκείνα όπως τα Μικροράπτορα διατήρησαν την πτήση τους αλλά κατέληξαν μέρος ενός εξελικτικού αδιεξόδου. Άλλες εξελίχθηκαν σε σύγχρονα πτηνά.
Οι Kiat και O’Connor επισημαίνουν ότι οι ισχυρισμοί που υποδηλώνουν ότι η πτήση εξελίχθηκε πολλές φορές στους δεινόσαυρους βασίστηκαν μόνο σε σκελετικά δεδομένα.