Zakaj so imeli dinozavri perje?

Prilagoditvene prednosti pernatih dinozavrov

Kitajski pernati dinozaver Mei long.

Slike Emily Willoughby/Stocktrek

Vprašanje, zakaj so imeli nekateri dinozavri perje, se načeloma ne razlikuje od vprašanja, zakaj imajo ribe luske ali zakaj imajo psi dlako. Zakaj bi gola povrhnjica katere koli živali imela kakršno koli prevleko (ali, v primeru ljudi, praktično nobene prevleke)? Da bi odgovorili na to vprašanje, se moramo lotiti globlje uganke: kakšno evolucijsko prednost je dinozavrom dalo perje, ki je ni bilo mogoče doseči s krznom, ščetinami ali preprostimi plazilskimi luskami?

Večina pernatih dinozavrov so bili teropodi

Preden začnemo, pa je pomembno priznati, da ne vse dinozavri so imeli perje . Velika večina pernatih dinozavrov so bili teropodi, široka kategorija, ki vključuje roparje, tiranozavre, ornitomimide in 'dino-ptice', pa tudi najzgodnejše dinozavre, kot so Eoraptor inHerrerasaurus. Poleg tega niso bili vsi teropodi pernati: povsem zanesljivo je, da je pozna jura Alozaver imel luskasto kožo, tako kot drugi veliki teropodi Spinozaver in Tiranozaver Rex (čeprav vse več paleontologov verjame, da so bili izvaljeni mladiči in mladiči teh dinozavrov morda čudovito čopasti).

Teropodi niso bili edini člani redasaurischian('kuščarski boki') dinozavri: nenavadno je, da so bili njihovi najbližji sorodniki velikanski, okorni, s slonjimi nogami sauropodi , ki so se po videzu in obnašanju razlikovali od teropodov, kolikor jih sploh lahko dobite! Do danes ni nobenih dokazov o pernatih sorodnikih brahiozaver oz Apatozaver , takšno odkritje pa se zdi zelo malo verjetno. Razlog je v različnih presnovah dinozavrov teropod in sauropod, o katerih več v nadaljevanju.

Kakšna je evolucijska prednost perja?

Če ekstrapoliramo primer sodobnih ptic, bi lahko pomislili, da je glavni namen perja vzdrževanje leta; perje ujame majhne zračne žepke in zagotavlja ključno 'vzgon', ki ptici omogoča, da se dvigne v zrak. Po vseh znakih pa je uporaba perja med letom strogo drugotnega pomena, eden tistih naključnih dogodkov, po katerih je evolucija tako znana. V prvi vrsti je funkcija perja zagotavljanje izolacije, tako kot aluminijasta obloga hiše ali poliuretanska pena, zapakirana v njene špirovce.

In zakaj bi žival potrebovala izolacijo, se sprašujete? No, v primeru teropodnih dinozavrov (in sodobnih ptic) je to zato, ker ima endotermno ( toplokrven ) metabolizem. Ko mora bitje ustvariti lastno toploto, potrebuje način, da to toploto čim bolj učinkovito zadrži, in plašč iz perja (ali krzna) je ena od rešitev, ki ji je evolucija vedno znova dala prednost. Medtem ko nekateri sesalci (kot so ljudje in sloni) nimajo dlake, imajo vse ptice perje – in izolacijski učinek perja ni nič bolje prikazan kot pri neletečih vodnih pticah, ki živijo v hladnih podnebjih, tj. pri pingvinih.

Seveda se ob tem postavlja vprašanje, zakaj alozaver in drugi veliki teropodni dinozavri niso imeli perja (ali zakaj je bilo to perje prisotno le pri mladičih ali mladičih). To je lahko povezano s podnebnimi razmerami v regijah, kjer so ti dinozavri živeli, ali s posebnostjo v presnovi velikih teropodov; še ne poznamo odgovora. (Kar zadeva razlog, zakaj sauropodi niso imeli perja, je to zato, ker so bili skoraj zagotovo hladnokrvni in so morali učinkovito absorbirati in oddajati toploto za uravnavanje notranje telesne temperature. Če bi bili pokriti s perjem, bi se spekli od znotraj ven, kot krompir v mikrovalovni pečici.)

Perje dinozavrov je bilo naklonjeno spolnemu izboru

Ko gre za sicer skrivnostne značilnosti živalskega kraljestva – dolge vratove savropodov, trikotne plošče stegozavri , in po možnosti svetlo perje teropodnih dinozavrov – nikoli ne smemo zanemariti moči spolne selekcije. Evolucija je znana po tem, da izbira navidezno naključne anatomske značilnosti in jih spolno pospešuje: opazujte ogromne nosove samcev opic, ki so neposredna posledica dejstva, da se samice te vrste raje parijo s samci z največjim nosom.

Ko se je pri teropodnih dinozavrih razvilo izolacijsko perje, ni bilo nič, kar bi preprečilo, da bi spolna selekcija prevzela oblast in pospešila proces še naprej. Za zdaj vemo zelo malo o barvi perja dinozavrov, vendar je gotovo, da so nekatere vrste imele živo zeleno, rdečo in oranžno barvo, verjetno v spolno dimorfni moda (tj. samci so bili bolj svetlih barv kot samice ali obratno). Nekateri sicer plešasti teropodi imajo lahko šope perja na nenavadnih mestih, kot so podlakti ali boki, kar je še en način signaliziranja spolne razpoložljivosti, nekatere zgodnje, znane dino ptice, kot je Arheopteriks, pa so bile opremljene s temnim, sijočim perjem.

Kaj pa letenje?

Končno pridemo do vedenja, ki ga večina ljudi povezuje s perjem: letenje. O evoluciji teropodnih dinozavrov v ptice še vedno ne vemo veliko; ta proces se je morda zgodil večkrat v mezozoiku, pri čemer je le zadnji evolucijski val povzročil ptice, ki jih poznamo danes. To je skoraj odprt primer, da so se sodobne ptice razvile iz majhnih, drhtavih, pernatih 'dino-ptic' poznega Kreda obdobje. Ampak kako?

Obstajata dve glavni teoriji. Možno je, da je perje teh dinozavrov poskrbelo za dodaten dvig, ko so lovili plen ali bežali pred večjimi plenilci; naravna selekcija je bila naklonjena povečanju vzgona in končno je en srečen dinozaver dosegel vzlet. V nasprotju s to 'osnovno' teorijo obstaja manj priljubljena 'drevesna' teorija, ki trdi, da so majhni dinozavri, živeči na drevesih, med skakanjem z veje na vejo razvili aerodinamično perje. Kakorkoli že, pomembna lekcija je, da je bil let nenamerni stranski produkt dinozavrovega perja, ne pa vnaprej določen namen!

Novost v razpravi o pernatih dinozavrih je odkritje majhnih pernatih rastlinojedih ornitopodov, kot je Tianyulong in Kulindadromeus. Morda to pomeni, da ornitopodi , kot tudi teropodi, imeli toplokrvni metabolizem? Je vsaj možno, da so se ptice razvile iz rastlinojedih ornitopodov in ne iz mesojedih ujed? Ne vemo še, vendar računamo, da bo to aktivno področje raziskav vsaj naslednje desetletje.