badanie

kliknij na obrazek, aby zobaczyć większą wersję& dane w nowym oknie

model Archaeopteryx lithographica w Muzeum Historii Naturalnej Uniwersytetu Oksfordzkiego.

Archaeopteryx lithographica w języku greckim oznacza starożytne skrzydło z kamienia drukarskiego. ἀρχαῖος archaios z greckiego „starożytny” i πτέρυξ pteryx co oznacza „pióro” lub „skrzydło” (Nedin, 1999)., Nazwa pochodzi od wapienia, w którym został odkryty, w złożach wapienia Solnhofen w południowych Niemczech (George Washington University, 2002). Dlatego też czasami nazywany jest od niemieckiej nazwy Urvogel, co oznacza „pierwszy ptak” lub „oryginalny ptak”.

Archaeopteryx to wczesny prehistoryczny ptak, datowany na około 150 milionów lat temu w okresie jurajskim. W związku z tym jest uważany przez wielu za najstarszego znanego ptaka. Archaeopteryx dzieli zarówno cechy dinozaurów teropodów, jak i współczesnych ptaków., Jest więc powszechnie uważany za skamieniałość przejściową między ptakami i gadami. Pod wieloma względami Archaeopteryx jest bardziej podobny do małych teropodów niż do współczesnych ptaków. Jednak ewolucja archeopteryksa nigdy nie była tak prosta. W przeszłości zawsze budziła ona ogromne kontrowersje i nadal stanowi integralną część wielu naukowych debat na temat pochodzenia i ewolucji ptaków.

The Origin of Birds: Evolutionary History

Archaeopteryx jest najwcześniejszym, najbardziej prymitywnym znanym ptakiem., Anatomia szkieletu Archaeopteryx jest bardzo podobna do anatomii współczesnych dinozaurów celurozaurów (Ostrom, 2008). Każda cecha szkieletowa Archaeopteryx ściśle odnosi się do współczesnych dinozaurów celurozaurów, z wyjątkiem zespolonych obojczyków i unikalnej morfologii kulszowej (Ostrom, 2008). Wykazano to analizując pięć znanych szkieletowych okazów Archaeopteryx i porównując je z anatomią szkieletu kilku grup gadów, takich jak Ornithopoda, Theropoda, Pseudosuchia i Sphenosuchia, które zaproponowano jako potencjalnych przodków ptaków (Ostrom, 2008)., Obecność wielu powszechnie znanych postaci wskazuje, że teropody coelurosauria są najbliższymi krewnymi archeopteryksa (Ostrom, 2008).

argumentowano, że pióra są unikalne i wyewoluowały tylko u ptaków, co czyni współczesne ptaki najbliższymi krewnymi Archaeopteryksa. Teoria ta słabnie wraz z pojawieniem się nowszych danych. Niedawno Dr Kundrat dostarczył dowodów reprezentujących najstarsze pierzaste dinozaury. Nowe dane kopalne z Chin i Mongolii sugerują, że pióra nie są wyjątkową cechą ptaków (Kundrat, 2004)., Kundrat (2004) wskazał na pojawienie się pierzastych wyrostków u teropodów i pokazał ich ewolucyjne znaczenie w osiąganiu wyższych tempa metabolizmu, poprawie zdolności poruszania się związanych z wyraźnymi zachowaniami i komunikacją wzrokową. Ten ważny dowód dla pre-Archaeopteryx feathery appendages rozwiewa teorię o wyjątkowości piór w Aves.

Historia odkrycia

Archaeopteryx jest powszechnie uważany za skamielinę przejściową między ptakami a gadami (Bakalar, 2005)., Było to jedno z najważniejszych odkryć w jurajskich złożach wapieni Solnhofen w południowych Niemczech (Bakalar, 2005). W 1860 roku odkryto pojedyncze pióro, co zapoczątkowało badania archeopteryksa. Odkrycie opisał Christian Erich Hermann von Meyer, Niemiecki paleontolog; skamieniałość Archaeopteryx została znaleziona w wapiennej płycie jako odcisk Pierzasty. Miał około 6 cm długości i 1,1 cm szerokości. Najwyraźniej na pierwszy rzut oka wyglądało to jak pióro żywego ptaka. Poza tym, że pióro miało 150 milionów lat! (Herreid, 1999)., W ciągu miesiąca Hermann von Meyer znalazł skamieniały szkielet, który wyglądał jak ptak o wielu cechach gadów. Było to niezwykłe odkrycie i pomimo wyraźnych cech gadów, von Meyer nazwał go ptakiem i stąd nazwa Archaeopteryx, „starożytne skrzydło” (Herreid, 1999). Skamieniały szkielet został następnie sprzedany do British Museum of Natural History, A płyta i kontrslab pióra zostały sprzedane do muzeów w Monachium i Berlinie (Herreid, 1999)., Wkrótce potem odkryto kilka różnych okazów i do dnia dzisiejszego odkryto dziesięć szkieletowych okazów kopalnych i pióro Archaeopteryx (Bakalar, 2005).

w British Museum of Natural History praca nad opisem szkieletu Archaeopteryksa przypadła Sir Richardowi Owenowi, wybitnemu anatomowi British Museum. Jednak Thomas Huxley, inspirujący anatom, znany również jako „Buldog Darwina” wykazywał duże zainteresowanie (Herreid, 1999)., Huxley i Owen byli starymi rywalami; po opisaniu przez Owena okazu, wkrótce po tym, jak Huxley wskazał na poważne nieścisłości w analizie Owena archeopteryksa. Huxley w swojej pracy zakwestionował wiele przewidywań Owena, w tym obecność bezzębnego dzioba, podobnie jak inne ptaki. Huxley wskazał ponadto, że miednica i stopy Archaeopteryx bardzo przypominały te z kilku dinozaurów, które chodzą na dwóch nogach, zwłaszcza małych dinozaurów. Krytykował fakt, że gdyby Archaeopteryx nie miał piór, łatwo byłoby go pomylić z gadem (Herreid, 1999)., Thomas Huxley otworzył w ten sposób nową debatę na temat ewolucji i tym samym powiązał archeopteryksa w bliskim pokrewieństwie przodków z gadami. Jego analiza była tak fascynująca, że 19 stycznia 1890 roku O. C. Marsh z New York Herald odpowiedział: „z pewnością jest mądrym człowiekiem, który dziś potrafi odróżnić ptaka od Gadu, mając przed sobą tylko fragmenty starożytnej formy.”(Majka, 1992).,

Taksonomia

kliknij na obrazek, aby wyświetlić większą wersję& dane w nowym oknie

„Berliner Exemplar” okaz Archaeopteryx z Eichstätt, Niemcy.

do tej pory odkryto w sumie dziesięć okazów Archaeopteryx. Jednak kwestia jest sporna, czy wszystkie okazy należą do tego samego gatunku, czy nie (Senter & Robins, 2003)., Zauważono znaczne różnice między okazami, które doprowadziły do argumentu o różnorodności taksonomicznej w obrębie Archaeopteryx (Senter & Robins, 2003).,umerus

jednak naukowcy, w szczególności Senter & Robins (2003), rozwiał te twierdzenia, argumentując, że oznaczenia biodrowe nieobecne u dwóch mniejszych okazów można przypisać różnicy wieku ptaków, w których tendencja do oznaczania kości kostnej wzrasta wraz z wiekiem kręgowców., Różnice w uzębieniu między okazami zostały zinterpretowane przez badaczy jako wynik ontogenezy (Senter & Robins, 2003). Z powodu zróżnicowanych opinii wśród badaczy historia taksonomiczna stała się bardzo skomplikowana. Jednak większość danych badawczych wskazuje na jeden gatunek, Archaeopteryx lithographica. Uważa się, że Archaeopteryx tworzy grupę siostrzaną dla wszystkich innych ptaków, a teropody coelurosauria są jego najbliższymi krewnymi przodków.,

Anatomia& fizjologia

Archaeopteryx wykazuje cechy zarówno gadów, jak i ptaków. Podobnie jak gady, Archaeopteryx miał kompletny zestaw zębów. W przeciwieństwie do wszystkich żyjących ptaków, Archaeopteryx miał płaski sternum, długi, kościsty ogon, gastralia i trzy pazury na skrzydle, które uważano za używane do chwytania swojej ofiary lub być może drzew. Miał jednak również cechy współczesnego ptaka, do których należały pióra, skrzydła, furcula i zredukowane palce (UCMP, 2009).,

cechy ptaków

Pióra: Pióra są na ogół definiującą strukturą, patrząc na współczesne ptaki, chociaż nie można na nich polegać jako jedynej identyfikacji struktur, ponieważ ta sama cecha została znaleziona w skamieniałościach dinozaurów Protoarchaeopteryx robusta i Caudipteryx zoui (Ji et al. 1998). Archaeopteryx wydaje się posiadać dobrze rozwinięte pióra lotne, które są asymetryczne i zawierają dużą ilość krzywizn, a także trzy wyraźne łopatki., W niektórych aspektach jednak pióra Archaeopteryx wydają się być nieco bardziej prymitywne niż istniejące ptaki zdolne do lotu z nieco mniej widoczną asymetrią (Norberg 1995).

kończyny: hallux lub pierwszy palec u Archaeopteryx wydaje się być elastyczny, cecha Nie widoczna w szczątkach dinozaurów (Nedin 1999).

cechy gadów

kończyny: Archaeopteryx posiada kilka cech obecnych tylko u gadów lub zarodków ptaków odnoszących się do stóp i pazurów, w tym obecność pazurów na trzech palcach (Metcalfe 1987)., Żaden z zachowanych gatunków ptaków nie zachowuje więcej niż dwóch pazurów na nierozgałęzionych palcach całkowicie w wieku dorosłym. Kości” dłoni ” Archaeopteryx pozostają wolne i nie są zespolone, jak u współczesnych ptaków. Również u Archaeopteryxa brakuje zrośniętych śródstopia stopy. Inną cechą występującą tylko u zarodków ptaków, Archaeopteryx posiadał kości stopy wolne od tarsometatarsus w przeciwieństwie do współczesnych dorosłych ptaków (Nedin 1999).

cechy czaszki: cechą wspólną dla istniejących ptaków jest połączenie czaszki z kręgosłupem u podstawy, a nie z tyłu, jak u gadów i Archaeopteryx., Archaeopteryx nie posiada rogowej pokrywy keratynowej na szczęce i przedpleczu, co stanowi podstawę dla wszystkich istniejących gatunków ptaków. Kości te są również zębami, cecha widoczna tylko w rozwoju zarodków ptaków. W końcu otwory nosowe Archaeopteryx są umieszczone daleko do przodu na czaszce, przed dużym otworem w czaszce. Otwór ten jest zwykle nieobecny lub znacznie zmniejszony u współczesnych ptaków (Metcalfe 1987, Nedin 1999).

kręgi, ogon: ogon Archaeopteryx jest inny niż u współczesnych ptaków, ponieważ jest długi i posiada kilka pojedynczych kręgów., Te u współczesnych ptaków są na ogół znacznie krótsze i zawierają zrośnięte kręgi (Nedin 1999).

lot

Budowa piór skrzydeł i ogona wydaje się pociągać za sobą zdolność zwierzęcia do generowania unoszenia, chociaż zakres, w jakim było to w stanie zrobić, jest nadal tematem dyskusji. Elastyczność nadgarstka współczesnych ptaków ma kluczowe znaczenie dla lotu z napędem (Storer 1948). U Archaeopteryxa staw Nadgarstkowy posiada pewne cechy niezbędne do elastyczności, choć wyraźnie nie był tak elastyczny jak u współczesnych ptaków., Inną ważną kwestią jest budowa piersi i zakres ruchu w skrzydłach Archaeopteryx. Staw barkowy obecny w zapisie kopalnym wydaje się być formą pośrednią, gdzieś pomiędzy dinozaurami a współczesnymi ptakami.

decydującym czynnikiem w zdolności lotu silnikowego jest zdolność skrzydła do poddania się zarówno przywoływaniu, jak i uprowadzaniu. Archaeopteryx wydawał się być zdolny do przywodzenia, lub opuszczania ramion poniżej ramienia, chociaż Archaeopteryx był najprawdopodobniej niezdolny do uprowadzenia, lub podnoszenia ramion powyżej pleców (Nedin 1999)., Ten pełny zakres ruchu jest kluczowy dla prawdziwego lotu z napędem (Storer 1948). Kil mostka u współczesnych ptaków jest całkowicie nieobecny w Archaeopteryx sugerując, że mięśnie piersiowe mogły być zakotwiczone w alternatywnym miejscu innym niż u współczesnych ptaków. To zmniejszyłoby siłę mięśni dostępną do lotu (Greenewalt 1975). Wydaje się, że Archaeopteryx nie był zdolny do lotu z napędem, który jest obserwowany u współczesnych ptaków, chociaż nie oznacza to, że Archaeopteryx był niezdolny do lotu w ogóle., Biorąc pod uwagę mnogość cech niezbędnych do tego typu lotu, których brakuje w Archaeopteryx, jest prawdopodobne, że nie był on silnym lotnikiem i prawie na pewno nie był zdolny do prawdziwego lotu z napędem i startu w pozycji stojącej. Chociaż Archaeopteryx mógł nie być zdolny do lotu z napędem, jest prawdopodobne, że z posiadanymi cechami był zdolny do pewnego trzepotania, a zatem lotu po uzyskaniu minimalnej prędkości, być może po starcie (Nedin 1999, Greenewalt 1975).,

miednica

miednica Archaeopteryx zawiera kilka cech zarówno współczesnych ptaków, jak i innych dinozaurów saurischian. Kość łonowa u Archaeopteryx zwrócona jest ku tyłowi, równolegle do kości kulszowej, w przeciwieństwie do kości saurischi. W przeciwieństwie do współczesnych ptaków łonowe zachowały haczykowaty koniec, jak u saurischian. Kąt między illium a łonem u Archaeopteryx również wydaje się być pośrednim między saurischianami a współczesnymi ptakami, ale spojrzenie na rozwój embrionalny ptaków dostarcza interesującej narracji., Na początku rozwoju kury widzimy kąt 45⁰, taki sam jak Archaeopteryx (Nedin 1999). W miarę rozwoju zarodka łono obraca się, aż w momencie wylęgu jest prawie równoległe do illium (Metcalfe 1987).

styl życia

zachowanie i codzienne życie Archaeopteryxa było trudnym tematem. Do niedawna uważano, że żyje w środowisku zalesionym, ale okazy kopalne rzadko spotykano w obecności skamieniałych detrytusów drzew sugerujących inny tryb życia., Jest całkowicie możliwe, że Archaeopteryx rozwijał się w mniejszych krzewach, żywiąc się mniejszymi zwierzętami, które żyły w nich (Chiappe 2007).

kontrowersje

Archaeopteryx był w centrum kilku kontrowersji, począwszy od sporów dotyczących jego pozycji w drzewie filogenetycznym do ważności kilku okazów kopalnych. Argumenty dotyczące ważności okazów wywodziły się z kilku postrzeganych, ale ostatecznie bezpodstawnych rozbieżności w skamieniałościach., Hipoteza, że Archaeopteryx jest w rzeczywistości bliżej spokrewniony z dinozaurami niż z ptakami, jest i nadal jest spornym obszarem dyskusji. Część tej hipotezy stwierdza, że Archaeopteryx w rzeczywistości nie jest najwcześniejszym ptakiem, który zamiast tego jest Avimimus. Twierdzono również, że Archaeopteryx nie jest gatunkiem pośrednim i w rzeczywistości jest prawdziwym ptakiem i jest podstawą argumentu kreacjonistycznego.,

wnioski

chociaż ogólna zgoda co do pozycji archeopteryksa w ewolucji współczesnych ptaków jest trudna do znalezienia, oczywiste jest, że zawierał on wiele przejściowych Stanów charakteru zarówno dinozaurów, jak i współczesnych ptaków. Choć najprawdopodobniej sam nie był gatunkiem przejściowym, postać, którą posiadał, sugerowałaby, że przejście od dinozaura do współczesnego ptaka rzeczywiście miało miejsce.,