‘Important moment in evolution’: Fossil preserves never-before-seen flight feathers in ‘first bird’

Регистрирайте се за бюлетина за научна доктрина на CNN. .

Когато вкаменелостта резервира цялостното тяло на животно в поза на гибел, виждайки, че той следи моментна фотография във времето. Няколко такива вкаменелости съществуват за Archeopteryx-най-ранната известна птица-и в този момент незабравим образец, който е отвън границите на учените от десетилетия, предлага невидими до момента доказателства за способността на първата птица да лети.

Изследователите от дълго време се чудят по какъв начин Archeopteryx пое в ефир, до момента в който множеството от пернатите му братовчеди на динозаври в никакъв случай не са напускали земята, а някои настояват, че Archeopteryx евентуално е по -скоро планер, в сравнение с същински летч. Първите вкаменелости на това удивление на юрската крила са открити в Южна Германия преди повече от 160 години и са на към 150 милиона години; Към днешна дата са открити единствено 14 вкаменелости. Но частните колекционери щракнаха някои от тези куриози, изолирайки вкаменелостите от научно проучване и преодолявайки следствията в този главен миг в еволюцията на птиците.

Един подобен вкаменелост неотдавна беше добит от Чикагския полев музей на естествената история и даде отговори на дългогодишния въпрос за полета в Archeopteryx. Изследователи разгласиха изложение на образеца с размер на гълъба в списанието Nature на 14 май, съобщавайки, че ултравиолетовата (UV) светлина и компютърна томография (CT) е разкрила меки тъкани и структури, които в никакъв случай не са виждали в тази антична птица. Констатациите включват пера, показващи, че Archeopteryx може да реализира полет с зареждане.

Докато множеството изкопаеми екземпляри Archeopteryx „ са непълни и смазани “, този вкаменелост липсваше единствено с една цифра и остава разтревожен от времето, съобщи водещият създател на проучването д -р Джингмай О'Конър, палеонтолог и асоцииран куратор на изкопаеми влечуги в музея на полето.

„ Костите са просто изтънчено непокътнати в 3D; в действителност не виждате това във всички останали екземпляри “, сподели О'Конър пред CNN. „ Имаме и по -вкаменени меки тъкани, свързани с нашия пример, в сравнение с сме виждали при всеки различен субект. “

Пера за полет

Фофидни изкопаеми музейни подготвители и учат съавтори Akiko Shinya и Constance Van Beek работиха върху образеца повече от година. Те прекараха стотици часове, сканирайки и моделирайки позициите на костите в три измерения; ампутиране на части варовик; и потребление на UV светлина за осветление на границите сред минерализирана мека тъкан и скалиста матрица.

Подготовката им - развой, който лиши към 1600 часа, пресметна О'Конър - се изплати. Изследователите откриха първите доказателства в Archeopteryx на група от летателни пера, наречени Tertials, които порастват по продължение на плешката сред лакътя и тялото и са значим съставен елемент на всички захранвани полети при актуалните птици. От 80 -те години на предишния век учените хипотезират, че Archeopteryx има тертиали заради продължителността на своята плеяст, сподели O’Connor. Но това е първият път, когато такива пера са открити в вкаменелост на Archeopteryx.

Изненадите не свършиха дотук. Удължените форми на мащаба на подложките на пръстите намекнаха, че Archeopteryx прекарва време за набиране на земята, както вършат актуалните гълъби и гълъби. И костите в покрива на устата му обезпечават улики за еволюцията на черепната черепна характерност при птици, наречена черепна кинеза, самостоятелното придвижване на костите на черепа по отношение на друга. Тази функционалност дава на птиците по -голяма еластичност в това по какъв начин употребяват човките си.

" Това беше едно " уау! " След различен ", сподели О'Конър.

По -специално откриването на тертиали „ е изключителна констатация, тъй като допуска, че Archeopteryx в действителност може да лети “, споделя д -р Сюзън Чапман, доцент в катедрата по биологични науки в университета Клемсън в Южна Каролина. Чапман, който не е взел участие в проучването, изследва еволюцията на птиците, употребявайки палеонтология и биология на развиването.

„ Препараторите на Чикагския археоптерикс свършиха изключителна работа за запазването освен на костната конструкция, само че и усещанията от меките тъкани “, сподели Чапман пред CNN в имейл. „ Поради тяхната грижа, този съвсем цялостен образец дава в никакъв случай до момента разбиран взор върху този временен изкопаем от динозаврите на Теропод до птиците. “

Въпреки това, Archeopteryx евентуално може да лети единствено за къси дистанции, добави тя. Въпреки че има тертиали, му липсваха избрани акомодации за полет с зареждане, следени при модерни птици, като профилирани мускули на полета и уголемение на гърдата, наречено кил, с цел да се закотви тези мускули, сподели Чапман.

Еволюционен преломен момент

Музеят закупи този образец Archeopteryx през 2022 година, а по това време президентът и изпълнителен шеф на музея Джулиан Сиггерс го назова „ най -значимото придобиване на изкопаеми музеи след съдието Т. Рекс “.

Като връзка сред неавианските динозаври Theropod и родословието, което създава всички модерни птици, еволюционното значение на Archeopteryx беше несъмнено. Но по някакъв метод музеят поемаше огромна хазартна игра на този съответен вкаменелост, съгласно O’Connor. Той е бил в частни ръце от 1990 година и положението му е незнайно. Когато дойде в музея, учените не бяха сигурни какво да чакат, сподели О'Конър.

Да се ​​каже, че вкаменелостта надвиши упованията им би било подценяване.

„ Когато разбрах, че ще придобием археоптерикс, в никакъв случай в най -смелите си фантазии не съм мислил, че ще приключим с подобен зрелищен образец “, сподели О'Конър. „ Това е един от най-важните макроеволюционни преходи в житейската история на Земята, тъй като това поражда групата динозаври, които освен оцеляват при всеобщото изгубване на крайните креда, само че по-късно се трансформира в най-разнообразната група от земни гръбначни животни на нашата планета през днешния ден. Така че това е доста, доста значим миг в еволюцията. “

Значението на такива екземпляри акцентира за какво научният достъп би трябвало да бъде приоритет пред частната сбирка в изкопаеми, добави Чапман. Когато вкаменелостите се продават за облага и частен екран, а не за проучване, „ подготовката им постоянно е неприятна, като по този метод губят незаменими структури на меките тъкани “, сподели тя. „ Освен това цената на сходни екземпляри за разбирането на човечеството за еволюцията се губи от десетилетия. “

Чикагският археоптерикс евентуално резервира доста други значими детайлности за еволюцията на птиците, добави O’Connor. С обилие от данни, които към този момент са събрани от изкопаемите и анализите, към момента не се споделя цялостната му история.

" Ще следва доста повече ", сподели тя. „ Надявам се, че всички го намират за толкоз вълнуващо, колкото и аз. “