Pierwszy krok w chmurach, czyli jak ptaki zaczęły latać
Jak to się stało, że ptaki nauczyły się latać? Czy wykształcały tę umiejętność skacząc z drzew, czy raczej próbując oderwać się od ziemi? Narodziny lotu u wczesnych ptaków to jedna z najgorętszych debat współczesnej paleontologii.
Zwierzę, które żyło około 150 mln lat temu, posiadało cechy gadzie (zęby, długi kostny ogon), jak i ptasie (skrzydła). Nazwano je archeopteryksem, czyli praptakiem.
Można jednak wątpić, czy ten wczesny ptak potrafił samodzielnie latać. Zdaniem autorów najnowszych badań opublikowanych w "Science", Roberta Nuddsa z University of Manchester i Garetha Dyke'a z University College Dublin, samodzielny lot, polegający na machaniu skrzydłami, a nie tylko na szybowaniu, wymaga silnych, giętkich i zarazem lekkich piór. Pióra archeopteryksa raczej nie spełniały tych wymagań.
Nudds i Dyke obliczyli, że dutki w piórach praptaka były cieńsze i przez to za słabe na samodzielny lot. Nawet gdyby były wypełnione w środku, mogłyby najwyżej pozwalać na lot szybowcowy.
W paleobiologii funkcjonuje kilka konkurencyjnych teorii dotyczących początków ptasiego lotu. Pierwszą można nazwać "z drzew na ziemię". Została ona zaproponowana w 1880 r. przez wybitnego paleontologa amerykańskiego, Othniela Charlesa Marsha (1831-1899). Zdaniem jej rzeczników przodkowie ptaków, używając pazurów, wspinali się na drzewa i stamtąd szybowali w dół. Stopniowo lot szybowcowy przekształcał się w lot aktywny.
Przeciwnicy tej hipotezy dowodzą, że przodkowie ptaków w mezozoiku nie wspinali się na drzewa. Wskazują, że te zwierzęta miały podobną budowę pazurów u nóg jak dzisiejsze ptaki żerujące na ziemi.
Przeciwstawna teoria głosi, że przodkowie ptaków prowadzili naziemny tryb życia. Została ona zaproponowana przez amerykańskiego paleontologa, Samuela Wendella Willistona (1851-1918). Zgodnie z tą teorią, przodkowie ptaków wykształcili pióra dla zupełnie innych celów niż lot, potem jednak zaczęli używać ich do pierwszych prób odrywania się od ziemi. Dzięki prymitywnym skrzydłom mogli nie tyko biegać, ale i podskakiwać, łowiąc owady. W wyniku tego wydatkowali mniej energii polując.
Przodkowie ptaków byliby niewielkimi, naziemnymi drapieżnikami, a skrzydła i pióra pomagały im utrzymać równowagę w pogoni za ofiarą (wersja zaproponowana przez barona Franza Nopcsa, 1877-1933).
Jest to zgodne z tym, co uważa dziś wielu paleontologów. Ich zdaniem dzisiejsze ptaki wyewoluowały od niewielkich przedstawicieli grupy teropodów, dwunożnych dinozaurów. Ptaki posiadają wiele wspólnych cech anatomicznych z teropodami.
Podobna teoria do "naziemnej" głosi, że skrzydła i pióra służyły pierwotnie do wspomagania przodków ptaków we wbieganiu na strome zbocza lub pochylone pnie drzew. W obu wersjach pierwotna funkcja piór mogła sprowadzać się do izolacji termicznej albo służyć prezentacji, na przykład w konkurowaniu o względy samicy. Lot był funkcją wtórną.
Pióra mogły też wydłużać się, a kończyny przednie nabierać siły, ponieważ przodkowie ptaków używali ich podczas wzajemnej rywalizacji. Również w tym wypadku pierwotna funkcja pór i skrzydeł była zupełnie inna niż latanie.
W ciągu 150 lat dyskusji pojawiły się nowe skamieniałości oraz metody ich analizy, naukowcy coraz lepiej poznają biomechanikę i morfologię dinozaurów i wczesnych ptaków. Żadna jednak z tych XIX-wiecznych hipotez nie doczekała się jednoznacznego potwierdzenia.
poleca:
