Kijk uit je raam en je ziet misschien een levende dinosaurus. In plaats van 66 miljoen jaar geleden in totale vernietiging te vervallen, slaagde de vogelgrens van dinosaurussen erin om niet alleen te overleven, maar ook te gedijen in de nasleep van een massale uitsterving, waardoor moderne vogels ontstonden.
gerelateerde inhoud
- Honderden dinosaurusbanen ontdekt langs de Schotse kust
- Onderzoekers maken kippenembryo's met dinosaurusachtige gezichten
- Vogels erfden een sterk reukvermogen van dinosaurussen
Fossielen kunnen ons helpen de manieren te volgen waarop de afschrikwekkende reptielen zijn getransformeerd in de gevederde kudden die we vandaag zien. Maar het is ook mogelijk om achteruit te werken, met behulp van het rijke evolutionaire record geschreven in de zachte weefsels en genen van vogels.
Yale paleontoloog Bhart-Anjan Bhullar heeft op dit kruispunt geplukt waar het moderne de prehistorie ontmoet. Door oude botten en sporen te combineren met inzicht in de manier waarop moderne soorten zich ontwikkelen, heeft Bhullar "beproefde evolutionaire biologische technieken" gebruikt om de transformatie van de dinosauriërs te onderzoeken.
Op puur oppervlakkige niveaus, zegt Bhullar, kunnen de verschillen tussen voorouderlijke dinosaurussen en hedendaagse vogels overweldigend lijken: “Vogels zijn een stuk kleiner. De vogelschedel is een stuk kleiner, "maar hij heeft een vergroot brein, zegt hij." Ze hebben geen tanden. Ze hebben eigenlijk een heel kort gezicht. Ze hebben een heel andere architectuur. ”
Het geheim is dat sommige van die grote veranderingen voortkomen uit relatief kleine aanpassingen vroeg in de ontwikkeling van een dier. "In eerste instantie lijkt dit een miljoen veranderingen, " zegt Bhullar, "maar het blijkt dat veel van deze veranderingen mogelijk verklaarbaar zijn als je vogels ziet als potentieel jeugdige versies van de voorouderlijke dinosaurus."
Dat concludeerden Bhullar en zijn collega's in een paper uit 2012 over veranderingen in de vorm van de dinosaurusschedel. In werk uitgevoerd terwijl een Ph.D. student aan de Harvard University onder adviseur Arhat Abzhanov, ontdekte het team dat de grote hersenen, grote ogen en korte gezichten van vogels allemaal eigenschappen zijn die worden gedeeld met dinosaurussen bij baby's, wat betekent dat de vogels van vandaag baby-gezichten zijn.
Maar Bhullar is daar niet gestopt. Een deel van het mysterie van de verandering van vogel naar dinosaurus is de evolutie van de bek geweest. De bovenste snavel van vogels is gebouwd op een enkel, groot bot genaamd de premaxilla. Dit bot is klein, heeft vaak tanden en vormt slechts het topje van de snuit in de meeste dinosaurussen. Maar tijdens de evolutie van vogels, breidden de gepaarde premaxilla's uit en werden het belangrijkste skeletanker voor een tandenloze snavel. Hoe is dit gebeurd?
"Het heeft te maken met specifiekere patroongenen", zegt Bhullar. Dit zijn de genetische instructies die vroege embryo's vertellen hoe cellen moeten bewegen om een volwassen dier te beeldhouwen.
Zoals gedetailleerd in een paper eerder dit jaar gepubliceerd, vonden Bhullar en zijn collega's dat het aanbrengen van kleine veranderingen in deze patroongenen in kippen hen in staat stelde om een gezicht te creëren dat meer leek op dat van hun niet-aviaire voorouders van dinosauriërs. Het experiment resulteerde in kippenembryo's "die groeien naar skeletten die in veel opzichten meer voorouderlijk waren", zegt Bhullar. Dat omvatte kleine, afgeronde kaakbotten die "opvallend veel meer op de voorouderlijke vorm leken."
In zijn voortzetting van dit werk, uitgevoerd met zijn team in Yale, beschrijft Bhullar hoe een ander kaakbot veranderde met de evolutie van vogels. Dit bot, de maxilla, is enorm en bevat de meeste boventanden bij dinosaurussen, maar wordt bij vogels gereduceerd tot een kleine stut. In combinatie met het vorige onderzoek, legt de nieuwe wetenschap - aangekondigd op de jaarlijkse bijeenkomst van de Society of Vertebrate Paleontology vorige maand - uit hoe de punt van de dinosaurussnuit groeide tot het grootste deel van de vogelbek, terwijl het tandigste deel van de dinosauruskaak gekrompen tot bijna niets.
Element voor element beginnen Bhullar en zijn collega's de basis te begrijpen van een van de meest transcendente overgangen in de evolutionaire geschiedenis. Niet dat Bhullar geïnteresseerd is in het creëren van een 'chickenosaurus' - dergelijke voorstellen maken krantenkoppen maar maskeren alleen het echte wonder van wat tijd en evolutie ons hebben geschonken.
"We hebben geweten dat dieren, organismen, de erfenis van hun geschiedenis in hun morfologie dragen, " zegt Bhullar. “In de kleine delen van hun morfologie, in het nucleïnezuur dat het genoom zelf vormt, zijn er veel meer kenmerken - historische lasten, overblijfselen die overblijven, moleculaire fossielen - en deze vertegenwoordigen misschien een schat aan mogelijkheden die we kunnen gebruiken om de geschiedenis van het leven uit te leggen, en misschien zelfs de toekomst ervan. "
