Kodėl dinozaurai turėjo plunksnas?

Plunksnuotų dinozaurų prisitaikymo pranašumai

Kinų plunksninis dinozauras Mei ilgas.

Emily Willoughby/Stocktrek vaizdai

Klausimas, kodėl tam tikri dinozaurai turėjo plunksnas, iš esmės nesiskiria nuo klausimo, kodėl žuvys turi žvynus arba kodėl šunys turi kailį. Kodėl bet kokio gyvūno plikas epidermis turėtų turėti bet kokį dangą (arba, kalbant apie žmones, praktiškai visai nedengti)? Norėdami atsakyti į šį klausimą, turime išspręsti gilesnę mįslę: kokį evoliucinį pranašumą dinozaurams suteikė plunksnos, kurių nepavyko pasiekti naudojant kailį, šerius ar paprastas roplių žvynus?

Dauguma plunksnuotų dinozaurų buvo teropodai

Tačiau prieš pradedant svarbu pripažinti, kad ne visi dinozaurai turėjo plunksnas . Didžioji dauguma plunksnuotų dinozaurų buvo teropodai, plati kategorija, apimanti plėšrūnus, tironozaurus, ornitomimidus ir „dinopaukščius“, taip pat ankstyviausius dinozaurus, pvz. Eoraptor irHerrerasaurus. Be to, ne visi teropodai buvo plunksnuoti: gana neabejotina, kad vėlyvasis juros periodas Allosaurus turėjo pleiskanojančią odą, kaip ir kiti dideli teropodai Spinozauras ir Tiranozauras (nors vis daugiau paleontologų mano, kad šių dinozaurų jaunikliai ir jaunikliai galėjo būti žavingi kuokštuoti).

Teropodai nebuvo vieninteliai ordino nariaizauriskas('driežų klubų') dinozaurai: kaip bebūtų keista, artimiausi jų giminaičiai buvo milžinai, dygstantys dramblio kojos sauropodai , kurie savo išvaizda ir elgesiu skyrėsi nuo teropodų, kiek tik įmanoma! Iki šiol nėra jokių įrodymų apie jokius plunksnuotus giminaičius Brachiozaurus arba Apatosaurus , ir toks atradimas atrodo itin mažai tikėtinas. Priežastis yra susijusi su skirtingu teropodų ir zauropodų dinozaurų metabolizmu, apie kuriuos daugiau.

Koks yra plunksnų evoliucinis pranašumas?

Ekstrapoliuojant šiuolaikinių paukščių pavyzdį, galite manyti, kad pagrindinė plunksnų paskirtis yra palaikyti skrydį; plunksnos sulaiko mažas oro kišenes ir suteikia esminį „pakėlimą“, leidžiantį paukščiui pakilti į orą. Vis dėlto, remiantis visais požymiais, plunksnų naudojimas skrendant yra visiškai antraeilis dalykas, vienas iš tų atsitiktinių pokyčių, dėl kurių evoliucija yra tokia garsi. Visų pirma, plunksnų funkcija yra izoliuoti, kaip ir namo aliuminio dailylentės ar poliuretano putos, supakuotos į jos gegnes.

O kodėl gyvūnui reikia izoliacijos, klausiate? Na, o teropodų dinozaurų (ir šiuolaikinių paukščių) atveju taip yra todėl, kad jie turi endoterminę ( šiltakraujai ) medžiagų apykaitą. Kai būtybė turi gaminti savo šilumą, jai reikia būdo, kaip kuo veiksmingiau išlaikyti tą šilumą, o plunksnų kailis (arba kailis) yra vienas iš sprendimų, kuriam ne kartą pritarė evoliucija. Nors kai kuriems žinduoliams (pavyzdžiui, žmonėms ir drambliams) trūksta kailio, visi paukščiai turi plunksnas, o plunksnų izoliacinis gebėjimas nėra geriau įrodytas nei neskraidančių vandens paukščių, gyvenančių šaltame klimate, t. y. pingvinų.

Žinoma, tai kelia klausimą, kodėl alozaurams ir kitiems dideliems teropodams dinozaurams trūko plunksnų (arba kodėl tų plunksnų buvo tik jaunikliams ar išsiritusiems jaunikliams). Tai gali būti susiję su klimato sąlygomis regionuose, kuriuose gyveno šie dinozaurai, arba su didelių teropodų medžiagų apykaitos keistenybe; mes dar nežinome atsakymo. (Kalbant apie priežastį, kodėl zauropodams trūko plunksnų, tai yra todėl, kad jie beveik neabejotinai buvo šaltakraujai ir turėjo efektyviai sugerti bei skleisti šilumą, kad reguliuotų savo vidinę kūno temperatūrą. Jei būtų padengtos plunksnomis, jos būtų išsikepusios iš vidaus lauke, kaip bulvės mikrobangų krosnelėje.)

Dinozaurų plunksnoms mėgo seksualinė atranka

Kalbant apie paslaptingus gyvūnų karalystės bruožus – ilgus sauropodų kaklus, trikampes lėkštes. stegozaurai , ir, galbūt, ryškios teropodų dinozaurų plunksnos – niekada nereikėtų nuvertinti seksualinės atrankos galios. Evoliucija yra pagarsėjusi tuo, kad atrenka iš pažiūros atsitiktines anatomines ypatybes ir persistengia jas seksualiniu potraukiu: matykite didžiules beždžionių patinų nosis – tai tiesioginė pasekmė to, kad šios rūšies patelės mieliau poruojasi su didžiausiasnukais patinais.

Kai teropodų dinozauruose atsirado izoliacinės plunksnos, niekas netrukdė seksualinei atrankai perimti ir dar labiau paskatinti procesą. Kol kas labai mažai žinome apie dinozaurų plunksnų spalvą, tačiau neabejotina, kad kai kurios rūšys pasižymėjo ryškiai žaliais, raudonais ir oranžiniais atspalviais. lytiškai dimorfiškas mados (t. y. patinai buvo ryškesnės spalvos nei patelės arba atvirkščiai). Kai kurie šiaip nuplikę teropodai gali turėti plunksnų kuokštus keistose vietose, pavyzdžiui, dilbiuose ar klubuose, o tai dar viena priemonė signalizuoti apie seksualinį prieinamumą, o kai kurie ankstyvieji garsūs paukščiai, tokie kaip Archeopteryx, buvo su tamsiomis, blizgiomis plunksnomis.

O kaip skrydis?

Galiausiai pasiekiame elgesį, kuris daugumai žmonių asocijuojasi su plunksnomis: skrydis. Vis dar daug ko nežinome apie teropodų dinozaurų evoliuciją į paukščius; šis procesas galėjo įvykti daug kartų per mezozojaus erą, o tik paskutinė evoliucijos banga sukėlė paukščius, kuriuos žinome šiandien. Tai beveik atviras ir uždarytas atvejis, kai šiuolaikiniai paukščiai išsivystė iš mažų, niūrių, plunksnuotų vėlyvųjų „dino paukščių“. Kreidos periodas laikotarpį. Bet kaip?

Yra dvi pagrindinės teorijos. Gali būti, kad šių dinozaurų plunksnos suteikė papildomos jėgos, kai jie vejasi grobį arba bėga nuo didesnių plėšrūnų; natūrali atranka teikė pirmenybę vis didesniam pakilimui, ir galiausiai vienas laimingas dinozauras pasiekė pakilimą. Skirtingai nuo šios „pagrindinės“ teorijos, yra mažiau populiari „medžių“ teorija, kuri teigia, kad maži, medžiuose gyvenantys dinozaurai, šokinėdami nuo šakos ant šakos, sukūrė aerodinamines plunksnas. Kad ir kaip būtų, svarbi pamoka yra ta, kad skrydis buvo neplanuotas dinozaurų plunksnų šalutinis produktas, o ne numatytas tikslas!

Vienas iš naujų diskusijų apie plunksnuotus dinozaurus yra mažų, plunksnuotų, augalus mintančių ornitopodų, pvz. Tianyulong ir Kulindadromeus. Ar tai gali reikšti, kad ornitopodai , taip pat teropodai, turėjo šiltakraujų medžiagų apykaitą? Ar bent jau įmanoma, kad paukščiai išsivystė iš augalus mintančių ornitopodų, o ne iš mėsą mintančių plėšrūnų? Mes dar nežinome, bet tikimės, kad tai bus aktyvi tyrimų sritis bent ateinantį dešimtmetį.