Tajemnica pochodzenia ptaków od dawna niepokoi paleontologów. Im więcej różnych skamieniałości wymarłych, starożytnych ptaków i upierzonych dinozaurów, tym bardziej zagmatwana jest historia pojawiania się ptaków, do których jesteśmy przyzwyczajeni
Jeden po drugim różne znaki, pozornie czysto ptasie, znajdują się u dwunożnych dinozaurów - teropodów. Są to pióra i dzioby oraz różne cechy szkieletu, a nawet inkubacja jaj. Nic dziwnego, że z wielkim podobieństwem między ptakami a małymi dwunożnymi dinozaurami, to oni, teropody, zaczęli być uważani za ptasich przodków. Teraz ta hipoteza zdominowała świat naukowy, w wielu publikacjach i filmach popularnonaukowych można nawet spotkać się z wyrażeniem typu „jeśli chcesz zobaczyć żywego dinozaura - spójrz na gołębia za oknem - oto on!” Oczywiście to przesada, nawet jeśli ptaki wyewoluowały z dinozaurów, to na pewno nie są już dinozaurami. Ale czy rzeczywiście od nich pochodziły ptaki?
Paleontolodzy Devon Quick i John Ruben z Oregon State University odpowiadają na to pytanie przecząco. Porównali układ oddechowy współczesnych ptaków i wymarłych teropodów dinozaurów i doszli do wniosku, że systemy te są zupełnie inne. Wyniki ich badań zostały opublikowane w Journal of Morphology.
Ptaki, które do lotu wymagają dużo energii, mają znacznie inny układ oddechowy niż ssaki. Jest dużo mocniejszy i skuteczniejszy - w końcu płuca ptaków nie działają na zasadzie „wdychany, pobierany tlen - wydychane powietrze”, tak jak my. Powietrze przepływa przez płuca prawie stałym przepływem. Osiąga się to dzięki specjalnym wyrostkom - workom powietrznym, z przodu iz tyłu. Tylny, brzuszny worek służy jako zbiornik, do którego podczas wdechu wtłaczane jest powietrze - podczas wydechu powietrze to przechodzi przez płuca i tam oddaje zawarty w nich tlen.
Wydaje się, że unikalny obecnie układ oddechowy z workami powietrznymi, w przeszłości, w mezozoiku, był znacznie bardziej rozpowszechniony w królestwie zwierząt. „Ammonit.ru” napisał, że ślady worków powietrznych znaleziono na szkieletach pterozaurów, a nawet dużych karnozaurów. Faktem jest, że worki powietrzne częściowo wnikają do jam dużych kości, a ich ślady można rozpoznać na szkielecie.
Ale jak dokładnie te torby znajdowały się w jamach ciała wymarłych zwierząt, paleontolodzy jeszcze nie wiedzą. Z drugiej strony dobrze wiadomo, że u współczesnych ptaków tylny worek powietrzny, który zajmuje dość dużą objętość w ciele ptaka, jest podtrzymywany przez kość udową.
Na tę anatomiczną cechę naukowcy zwrócili uwagę. Ogólnie rzecz biorąc, krótka kość udowa, nieaktywna i położona w pozycji zbliżonej do poziomu, jest cechą wszystkich współczesnych ptaków, w tym nielotów. Kości udowe ograniczają rozszerzanie się worka pod wpływem inspiracji.
Ale jeśli u ptaków biodra praktycznie nie biorą udziału w chodzeniu, to jak poruszają się po ziemi? Jeśli spojrzysz na jakiegoś ptaka, na przykład zwykłą wronę lub wróbla, zauważysz, że ich kolana w łapach są odwrócone do tyłu, a nie do przodu, jak u nas. W rzeczywistości to, co widzimy, to nie kolana, ale staw skokowy, po prostu ptaki mają dodatkową kość - stęp, którego nie ma w nogach ssaków. Powstaje w wyniku połączenia kości, które mamy w stopie. To właśnie ta anatomiczna cecha pozwala ptakom na stworzenie dodatkowego stawu i „uwolnienie” uda.
Jeden z autorów badania, John Ruben, mówi, że wszystkie kręgowce lądowe, w tym dinozaury, były zaangażowane w ruch, dlatego nawet w przypadku worków powietrznych ich układ oddechowy był inny niż u ptaków. Dlatego dinozaury nie mogły być przodkami ptaków. Ponadto, wspomina Ruben, prawdziwe ptaki istniały nawet we wczesnej kredzie, a być może w jury, kiedy właśnie pojawiły się podobne do ptaków dwunożne dinozaury.
Ale jeśli ptaki nie pochodzą od dinozaurów, to od kogo? Prawdopodobnie autorzy badania twierdzą, że od niektórych wczesnych archozaurów (wcześniej nazywanych kodontami) w triasie. W tym przypadku podobieństwo ptaków do dinozaurów jest również zrozumiałe - w końcu zarówno dinozaury, jak i pterozaury również wywodzą się od archozaurów i mogły dziedziczyć pióra i inne cechy anatomiczne po wspólnym przodku.
Czy to badanie zakończy debatę na temat pochodzenia ptaków? Oczywiście nie. Na długo przed nim wielu paleontologów, w tym słynny rosyjski ekspert od pochodzenia ptaków E. N. Kuroczkin z Instytutu Paleontologicznego RAS nie podzielał teorii „dinozaura”. Ale złożoność tej kwestii polega nie tylko na tym, że ze starożytnych ptaków i dinozaurów dotarły do nas tylko kości, jaja i odciski ciał, a wszystko to nie zawsze jest w dobrym stanie, ale także na tym, że w okresie jurajskim i kredowym różnorodność latania i ptaków było znacznie więcej stworzeń niż teraz. Były tam prawdziwe ptaki wachlarzowate, były ptaki wymarłe z Enanciornis - także ptaki, ale wyraźnie potomkami innych przodków, były Confuciusornis - inna gałąź ptaków, były szybujące dinozaury - mikroraptory i po prostu biegające upierzone dinozaury. I to wszystko rozgryźćkto pochodził od kogo, który pochodził od wspólnych przodków i który miał podobne cechy w wyniku konwergencji - rozwoju w podobnych warunkach - bardzo trudno to zrozumieć. Ale paleontologia nie stoi w miejscu, więc prawdopodobnie czekają nas nowe interesujące odkrycia w tej dziedzinie.