Vsaka ptica je živi dinozaver. Ptice so edina skupina dinozavrov, ki je preživela množično izumrtje, ki ga je povzročil asteroid pred 66 milijoni let. Toda vsem pticam, ki so takrat živele, ni uspelo.
Zakaj so predniki sodobnih ptic preživeli, medtem ko je toliko njihovih sorodnikov umrlo, je bila uganka, ki so jo paleontologi poskušali razrešiti že desetletja. Dve novi študiji kažeta na enega od možnih dejavnikov: razlike med tem, kako si sodobne ptice in njihovi starodavni bratranci talijo perje.
Kako nam odgovor prikaže perje?
Perje je ena ključnih lastnosti, ki je skupna vsem pticam. Izdelane so iz beljakovine, imenovane keratin, enakega materiala kot naši nohti in lasje, in ptice se zanašajo na njih, da letijo, plavajo, se prikrivajo, privabljajo partnerje, se grejejo in ščitijo pred sončnimi žarki. Toda perje je zapletena struktura, ki je ni mogoče popraviti, zato ptice, da bi jih ohranile v dobri formi, odvržejo perje in zrastejo nadomestke v procesu, imenovanem levitev. Ptičji mladiči se levijo, da bi zrasli v odrasle ptiče; odrasle ptice se še naprej levijo približno enkrat na leto.
Foto: Chase D’animulls iz iStock
»Levitev je nekaj, o čemer mislim, da veliko ljudi ne razmišlja, vendar je v bistvu tako pomemben proces za ptice, saj je perje vključeno v toliko različnih funkcij,« pravi Jingmai O’Connor, pridruženi kustos za fosilne plazilce v muzeju Field v Chicagu. »Želimo vedeti, kako se je ta proces razvil? Kako se je razlikoval med skupinami ptic? In kako je to oblikovalo evolucijo ptic, oblikovalo preživetje vseh teh različnih kladov?«
Danes so ptičji mladiči zelo raznoliki glede na to, kako razviti so ob rojstvu in koliko pomoči staršev potrebujejo. Altricialne ptice se izvalijo gole in nemočne; njihovo pomanjkanje perja pomeni, da lahko njihovi starši učinkoviteje prenašajo telesno toploto neposredno na kožo mladičev. Predkocialne vrste pa se rodijo s perjem in so dokaj samozadostne.
Vsi ptiči gredo skozi levitev, ki ni enostaven postopek
Vsi ptičji mladiči gredo skozi zaporedno levitev – obdobja, ko izgubijo perje, ki ga imajo, in jim zraste novo perje, preden sčasoma dosežejo perje odrasle osebe. Levitev vzame veliko energije in ptica, ki izgubi veliko perja naenkrat, težko ohranja toploto. Posledica tega je, da se predkocialni mladiči običajno levijo počasi, tako da ohranjajo enakomerno zalogo perja, medtem ko so mladiči, ki se lahko zanašajo na starše za hrano in toploto, podvrženi hkratni levitvi, pri čemer izgubijo vse perje približno ob istem času.
Perje v tej študiji je prvi dokončni fosilni dokaz levitve mladičev in razkrivajo ptičjega mladiča, katerega življenjska zgodovina se ne ujema z nobeno danes živo ptico. »Ta primerek kaže popolnoma bizarno kombinacijo predkocialnih in altričnih značilnosti,« pravi O’Connor, ki je bil prvi avtor prispevka skupaj z višjim avtorjem Shundongom Bijem z Univerze Indiana v Pensilvaniji.
»Vsa telesna perja so v bistvu na povsem enaki stopnji razvoja, kar pomeni, da so vsa perja začela rasti istočasno ali skoraj istočasno.« Vendar pa je bila ta ptica skoraj zagotovo del zdaj izumrle skupine, imenovane enantiorniti, za katero je O’Connorjevo prejšnje delo pokazalo, da je bila zelo zgodnja.
O’Connor domneva, da so bili pritiski zaradi tega, ker je bil ptičji mladič, ki se je moral ogrevati, medtem ko je bil podvržen hitri levitvi, morda dejavnik dokončne pogube enantiornitov. »Enantiorniti so bili najbolj raznolika skupina ptic v kredi, vendar so izumrli skupaj z vsemi drugimi neptičjimi dinozavri,« pravi O’Connor. »Ko bi asteroid zadel, bi globalne temperature strmo padle in viri bi postali redki, zato ne samo, da bi imele te ptice še večje potrebe po energiji, da bi se ogrele, ampak tudi niso imele virov, da bi jih zadovoljile.«
Foto: Nataba iz iStock
Se sodobne ptice razlikujejo od ptic preteklosti?
Medtem dodatna študija, ki sta jo objavila O’Connor in podoktorski raziskovalec Yosef Kiat iz muzeja Field, preučuje vzorce pri sodobnih pticah, da bi bolje razumeli, kako se je proces najprej razvil.
Pri sodobnih odraslih pticah se levitev običajno zgodi enkrat letno v zaporednem procesu, v katerem v nekaj tednih zamenjajo le nekaj svojih peres naenkrat. Na ta način lahko še vedno letijo ves čas levitve. Hkratna levitev pri odraslih pticah, pri katerih vsa letalna peresa izpadejo hkrati in ponovno zrastejo v nekaj tednih, so redkejša in se običajno pojavijo pri vodnih pticah, kot so race, ki jim ni nujno treba leteti, da bi našle hrano in se izogibale plenilcem.
Zelo redko je najti dokaze o levitvi pri fosilnih pticah in drugih pernatih dinozavrih, zato sta O’Connor in Kiat želela vedeti, zakaj. »Imeli smo to hipotezo, da bodo ptice s sočasno levitvijo, ki se zgodi v krajšem časovnem obdobju, manj zastopane v fosilnem zapisu,« pravi O’Connor – manj časa, porabljenega za levitev, pomeni manj možnosti, da poginete med levitvijo in postanete fosil, ki kaže znake levitve. Da bi preverili svojo hipotezo, so se raziskovalci poglobili v zbirko sodobnih ptic muzeja Field.
Testirali so več kot 600 ptičev, da bi prišli do odgovorov
»Testirali smo več kot 600 kož sodobnih ptic, shranjenih v ornitološki zbirki muzeja Field, da bi poiskali dokaze o aktivni levitvi,« pravi Kiat, prvi avtor študije. »Med pticami, ki se zaporedoma levijo, smo našli na desetine osebkov v aktivni levitvi, med sočasnimi levitvami pa skoraj nobenega.«
Čeprav so to sodobne ptice, ne fosili, so koristen približek. »V paleontologiji moramo biti ustvarjalni, saj nimamo popolnih podatkovnih nizov. Tukaj smo uporabili statistično analizo naključnega vzorca, da bi ugotovili, kaj nam odsotnost nečesa dejansko sporoča,« pravi O’Connor. V tem primeru odsotnost levitvenih se fosilnih ptic kljub temu, da je aktivna levitev tako razširjena v vzorcu sodobnih primerkov ptic, nakazuje, da se fosilne ptice preprosto niso levile tako pogosto kot večina sodobnih ptic. Morda so bile podvržene sočasni levitvi ali pa se niso levile vsako leto, kot to počne večina ptic danes.
Tako primerek kot študija levitve pri sodobnih pticah kažeta na skupno temo: prazgodovinske ptice in pernati dinozavri, zlasti tisti iz skupin, ki niso preživele množičnega izumrtja, so se levili drugače od današnjih ptic.
»Vse razlike, ki jih lahko najdete med kronskimi in stebelnimi pticami, v bistvu postanejo hipoteze o tem, zakaj je ena skupina preživela, ostale pa ne,« je dejal O’Connor. »Mislim, da ni nobenega posebnega razloga, zakaj so pavi, skupina, ki vključuje sodobne ptice, preživeli. Mislim, da gre za kombinacijo značilnosti. Vendar menim, da postaja jasno, da je bila levitev morda pomemben dejavnik, kateri dinozavri so lahko preživeli.«
Novinar
