Prečo mali dinosaury perie?

Adaptačné výhody operených dinosaurov

Čínsky operený dinosaurus Mei long.

Emily Willoughby/Stocktrek Images

Pýtať sa, prečo mali určité dinosaury perie, sa v zásade nelíši od otázky, prečo majú ryby šupiny alebo prečo majú psy srsť. Prečo by holá pokožka akéhokoľvek zvieraťa mala mať nejaký typ obalu (alebo v prípade ľudí prakticky žiadny obal)? Aby sme mohli odpovedať na túto otázku, musíme sa zaoberať hlbším rébusom: akú evolučnú výhodu udelilo perie dinosaurom, ktoré nebolo možné dosiahnuť srsťou, štetinami alebo jednoduchými plazími šupinami?

Väčšina operených dinosaurov boli teropódy

Skôr ako začneme, je však dôležité si uvedomiť, že nie všetko dinosaury mali perie . Prevažná väčšina operených dinosaurov boli teropódy, široká kategória, ktorá zahŕňa dravce, tyranosaury, ornitomimidy a „dino-vtáky“, ako aj najstaršie dinosaury ako napr. Eoraptor aHerrerasaurus. Navyše, nie všetky teropódy boli operené: je celkom isté, že neskorá jura Allosaurus mal šupinatú kožu, ako to mali radi aj iné veľké teropódy Spinosaurus a Tyrannosaurus rex (hoci rastúci počet paleontológov verí, že vyliahnuté mláďatá a mláďatá týchto dinosaurov mohli byť rozkošne chumáčovité).

Teropody neboli jedinými členmi rádusaurischianDinosaury ('jašterice'): napodiv, ich najbližšími príbuznými boli obrie, ťažkopádne, slonie nohy sauropódy , ktoré sa svojím vzhľadom a správaním líšili od teropódov, ako sa len dá dostať! K dnešnému dňu neexistujú absolútne žiadne dôkazy o operených príbuzných Brachiosaurus alebo Apatosaurus a takýto objav sa zdá byť mimoriadne nepravdepodobný. Dôvod súvisí s rozdielnym metabolizmom teropodných a sauropodných dinosaurov, o ktorých viac nižšie.

Aká je evolučná výhoda peria?

Extrapoláciou z príkladu moderných vtákov by ste si mohli myslieť, že primárnym účelom peria je udržať let; perie zachytáva malé vrecká vzduchu a poskytuje rozhodujúci „zdvih“, ktorý umožňuje vtákovi vzlietnuť do vzduchu. Podľa všetkých indícií je však použitie peria počas letu úplne druhoradé, jeden z tých náhodných vývojov, ktorými je evolúcia taká známa. Funkciou peria je v prvom rade izolovať, rovnako ako hliníkový obklad domu alebo polyuretánová pena zabalená v jeho krokve.

A prečo by zviera malo potrebovať izoláciu, pýtate sa? V prípade teropodných dinosaurov (a moderných vtákov) je to preto, že majú endotermickú ( teplokrvný ) metabolizmus. Keď si tvor musí vytvárať vlastné teplo, potrebuje spôsob, ako toto teplo čo najefektívnejšie udržať a srsť z peria (alebo srsti) je jedným z riešení, ktoré evolúcia opakovane uprednostňuje. Zatiaľ čo niektorým cicavcom (ako sú ľudia a slony) chýba srsť, všetky vtáky majú perie – a izolačná schopnosť peria nie je o nič lepšia ako u nelietavých vodných vtákov obývajúcich chladné podnebie, t. j. tučniakov.

Samozrejme, to vyvoláva otázku, prečo Allosaurus a ďalšie veľké teropodné dinosaury nemali perie (alebo prečo boli tieto perá prítomné iba u mláďat alebo mláďat). Môže to súvisieť s klimatickými podmienkami v oblastiach, kde tieto dinosaury žili, alebo so zvláštnosťou v metabolizme veľkých teropódov; odpoveď ešte nepoznáme. (Pokiaľ ide o dôvod, prečo sauropódom chýbalo perie, je to preto, že boli takmer určite studenokrvní a potrebovali efektívne absorbovať a vyžarovať teplo, aby regulovali vnútornú telesnú teplotu. Ak by boli pokryté perím, upiekli by sa zvnútra von, ako zemiaky v mikrovlnke.)

Perie dinosaurov boli obľúbené pri sexuálnom výbere

Pokiaľ ide o inak záhadné prvky v ríši zvierat – dlhé krky sauropodov, trojuholníkové dosky stegosaury a možno aj svetlé perie teropodných dinosaurov – nikdy by sme nemali podceňovať silu sexuálneho výberu. Evolúcia je notoricky známa tým, že vyberá zdanlivo náhodné anatomické črty a dáva ich do sexuálneho vzrušenia: svedčte sa o obrovských nosoch samcov nosorožcov, čo je priamy dôsledok skutočnosti, že samice tohto druhu preferujú párenie so samcami s najväčšími nosmi.

Akonáhle sa u teropodných dinosaurov vyvinulo izolačné perie, nič nebránilo tomu, aby sexuálna selekcia prevzala kontrolu a posunula tento proces ešte ďalej. Zatiaľ vieme veľmi málo o farbe peria dinosaurov, ale je isté, že niektoré druhy mali jasne zelené, červené a oranžové, pravdepodobne v sexuálne dimorfný móda (t. j. samce boli pestrejšie sfarbené ako samice alebo naopak). Niektoré inak holohlavé teropódy môžu mať chumáče peria na zvláštnych miestach, ako sú predlaktia alebo boky, čo je ďalší prostriedok na signalizáciu sexuálnej dostupnosti a niektoré skoré známe dinosaury ako Archaeopteryx boli vybavené tmavým lesklým perím.

A čo let?

Nakoniec sa dostávame k správaniu, ktoré si väčšina ľudí spája s perím: let. Je toho ešte veľa, čo nevieme o evolúcii teropodných dinosaurov na vtáky; tento proces sa mohol stať viackrát počas druhohôr, pričom len posledná evolučná vlna vyústila do vtákov, ktoré poznáme dnes. Ide o takmer otvorený a zatvorený prípad, že moderné vtáky sa vyvinuli z malých, pohyblivých, operených „dino-vtákov“ konca kriedový obdobie. Ale ako?

Existujú dve hlavné teórie. Mohlo sa stať, že perie týchto dinosaurov poskytovalo ďalší kúsok zdvihu, keď prenasledovali korisť alebo utekali pred väčšími predátormi; prirodzený výber uprednostňoval zvyšujúce sa množstvo vztlaku a nakoniec jeden šťastný dinosaurus vzlietol. Na rozdiel od tejto „základnej“ teórie existuje menej populárna „stromová“ teória, ktorá predpokladá, že malým dinosaurom žijúcim na stromoch sa vyvinulo aerodynamické perie, zatiaľ čo skákali z vetvy na vetvu. Nech je to akokoľvek, dôležitým ponaučením je, že let bol neúmyselným vedľajším produktom, nie predurčeným účelom, dinosaurieho peria!

Jedným z nových objavov v diskusii o operených dinosauroch je objavenie malých, operených ornitopodov, ktoré sa živia rastlinami ako Tianyulong a Kulindadromeus. Môže to znamenať ornitopody , rovnako ako teropódy, vlastnili teplokrvný metabolizmus? Je aspoň možné, že sa vtáky vyvinuli z ornitopodov, ktorí sa živia rastlinami, a nie z dravcov, ktorí sa živia mäsom? To ešte nevieme, ale rátajte s tým, že toto bude aktívna oblasť výskumu minimálne nasledujúce desaťročie.