Opierzony ogon dinozaura w bursztynie!


Jerry Coyne 2016-12-19

Niezwykłe znalezisko. Okaz: odcinek opierzonego ogona dinozaura teropoda z bardzo wyraźnymi piórami
Niezwykłe znalezisko. Okaz: odcinek opierzonego ogona dinozaura teropoda z bardzo wyraźnymi piórami

Na targu w Mjanma, w Birmie, chiński naukowiec Xing Lida (pokazany na zdjęciu poniżej), znalazł kawałek bursztynu wielkości suszonej moreli, a sprzedający sądził, że w środku jest roślina. (Takie inkluzje radykalnie podnoszą cenę bursztynu.) Niemniej cena, jaką zapłacił Xing, była nadal stosunkowo niska, bo inkluzją nie była roślina, ale część dinozaura teropoda. I istotnie, była to opierzona część ogona teropoda. Okaz był z połowy okresu kredy i liczył około 99 milionów lat.


Ryan McKellar i Xing Lida (odkrywca okazu) z kawałkami bursztynu z tego samego miejsca. Zdjęcie CNN.
Ryan McKellar i Xing Lida (odkrywca okazu) z kawałkami bursztynu z tego samego miejsca. Zdjęcie CNN.

Ten okaz mówi nam coś o naturze i ewolucji piór dinozaurów, które wyewoluowały na długo zanim używały ich do lotów ptaki, wywodzące się ewolucyjnie od teropodów. Nadal nie znamy funkcji tych zalążków piór, ale przypuszczalnie służyły do termoregulacji i mogły także służyć jako ozdoba. (Dobór płciowy prawdopodobnie nie wchodzi tu w rachubę, bo nie zaobserwowano dymorfizmu płciowego piór).


Artykuł, autorstwa Lida Xing i in. (odnośnik i link poniżej), po raz pierwszy opisuje nie tylko pióra w bursztynie, ale także zmumifikowaną skórę i szkielet. Należał on do nielatającego celurozaura, z grupy upierzonych dinozaurów, z których powstały ptaki (nie wszyscy paleontolodzy i ornitolodzy zgadzają się z tym scenariuszem, choć robi to większość). Oceniając na podstawie ogona, zwierzę było bardzo małe: według doniesienia CNN ten okaz mógł zmieścić się w dłoni i był wielkości wróbla. Możecie wyobrazić sobie tak małego dinozaura?


Niezwykle dobrze zachowane skrzydła zbadano za pomocą tomografii komputerowej (zdjęcia poniżej), która pokazała parzyste serie piór wzdłuż linii środkowej górnej części ogona (spód był rzadko upierzony). Można dostrzec nieco kolorów, które sugerują, że dinozaur był biały i brązowy, podobnie jak wróbel. Na B poniżej widać kilka kręgów; w sumie jest ich osiem i część dziewiątego – niezwykle duży odcinek ogona, który pokazuje, że zwierzę było istotnie małe.


Photomicrographs and SR X-Ray μCT Reconstructions of DIP-V-15103 (A) Dorsolateral overview. (B) Ventrolateral overview with decay products (bubbles in foreground, staining to lower right). (C) Caudal exposure of tail showing darker dorsal plumage (top), milky amber, and exposed carbon film around vertebrae (center). (D–H) Reconstructions focusing on dorsolateral, detailed dorsal, ventrolateral, detailed ventral, and detailed lateral aspects of tail, respectively. Arrowheads in (A) and (D) mark rachis of feather featured in Figure 4A. Asterisks in (A) and (C) indicate carbonized film (soft tissue) exposure. Arrows in (B) and (E)–(G) indicate shared landmark, plus bubbles exaggerating rachis dimensions; brackets in (G) and (H) delineate two vertebrae with clear transverse expansion and curvature of tail at articulation. Abbreviations for feather rachises: d, dorsal; dl, dorsalmost lateral; vl, ventralmost lateral; v, ventral. Scale bars, 5 mm in (A), (B), (D), and (F) and 2 mm in (C), (E), (G), and (H).
Photomicrographs and SR X-Ray μCT Reconstructions of DIP-V-15103 (A) Dorsolateral overview. (B) Ventrolateral overview with decay products (bubbles in foreground, staining to lower right). (C) Caudal exposure of tail showing darker dorsal plumage (top), milky amber, and exposed carbon film around vertebrae (center). (D–H) Reconstructions focusing on dorsolateral, detailed dorsal, ventrolateral, detailed ventral, and detailed lateral aspects of tail, respectively. Arrowheads in (A) and (D) mark rachis of feather featured in Figure 4A. Asterisks in (A) and (C) indicate carbonized film (soft tissue) exposure. Arrows in (B) and (E)–(G) indicate shared landmark, plus bubbles exaggerating rachis dimensions; brackets in (G) and (H) delineate two vertebrae with clear transverse expansion and curvature of tail at articulation. Abbreviations for feather rachises: d, dorsal; dl, dorsalmost lateral; vl, ventralmost lateral; v, ventral. Scale bars, 5 mm in (A), (B), (D), and (F) and 2 mm in (C), (E), (G), and (H).

Dla porównania: tutaj są części pióra współczesnego ptaka; ważnymi częściami są stosina, czyli główna oś, promienie, odgałęzienia od osi i promyki z haczykami, mniejsze odgałęzienia trzymające to wszystko razem.


Parts of a feather: 1. Vane,  2. Rachis, 3. Barb, 4. Afterfeather, Hollow shaft, calamus
Parts of a feather: 1. Vane,  2. Rachis, 3. Barb, 4. Afterfeather, Hollow shaft, calamus

To zdjęcie pokazuje serię przypominających stosinę struktur, które rozchodzą się z jednego miejsca, a każde pokryte jest odgałęzieniami, które autorzy interpretują jako promyki:


Photomicrographs of DIP-V-15103 Plumage (A) Pale ventral feather in transmitted light (arrow indicates rachis apex). (B) Dark-field image of (A), highlighting structure and visible color. (C) Dark dorsal feather in transmitted light, apex toward bottom of image. (D) Base of ventral feather (arrow) with weakly developed rachis. (E) Pigment distribution and microstructure of barbules in (C), with white lines pointing to pigmented regions of barbules. (F–H) Barbule structure variation and pigmentation, among barbs, and ‘rachis’ with rachidial barbules (near arrows); images from apical, mid-feather, and basal positions respectively. Scale bars, 1 mm in (A), 0.5 mm in (B)–(E), and 0.25 mm in (F)–(H). See also Figure S4.
Photomicrographs of DIP-V-15103 Plumage (A) Pale ventral feather in transmitted light (arrow indicates rachis apex). (B) Dark-field image of (A), highlighting structure and visible color. (C) Dark dorsal feather in transmitted light, apex toward bottom of image. (D) Base of ventral feather (arrow) with weakly developed rachis. (E) Pigment distribution and microstructure of barbules in (C), with white lines pointing to pigmented regions of barbules. (F–H) Barbule structure variation and pigmentation, among barbs, and ‘rachis’ with rachidial barbules (near arrows); images from apical, mid-feather, and basal positions respectively. Scale bars, 1 mm in (A), 0.5 mm in (B)–(E), and 0.25 mm in (F)–(H). See also Figure S4.

Poniżej jest powiększenie pióra, które pokazuje “słabo rozwiniętą” stosinę od której odchodzą alternatywnie umieszczone promienie, same zaopatrzone w promyki. Według autorów popiera to jedną z dwóch alternatywnych form rozwoju pióra, jakie proponują ewolucjoniści, obie pokazane u dołu ilustracji poniżej. Według jednego scenariusza (góra) promyki rozgałęziają się na stadium rozwoju embrionalnego, a potem odgałęziają się naprzeciwko siebie ze stosiny, podczas gdy promyczki ewoluują później, stając się asymetryczne, by stworzyć powierzchnię latającą.  


Drugi scenariusz, który, zdaniem autorów, znajduje poparcie w tym okazie, jest rozwój promyczków na promykach zanim jeden z nich ewoluuje w stosinę z alternatywnie skierowanymi promykami (tak jest w tym okazie, otoczony linią na ilustracji jako pośredni). Następnie promyki przesuwają się ewolucyjnie do pozycji naprzeciwko siebie na stosinie. Tak więc pośredniość popiera scenariusz ewolucyjny pokazany u dołu. 


Muszę przyznać, że nie znam tej kontrowersji w sprawie rozwoju piór i jeśli coś tu należy dodać, zostawiam to mającym większą wiedzę czytelnikom.


DIP-V-15103 Structural Overview and Feather Evolutionary-Developmental Model Fit (A and B) Overview of largest and most planar feather on tail (dorsal series, anterior end), with matching interpretive diagram of barbs and barbules. Barbules are omitted on upper side and on one barb section (near black arrow) to show rachidial barbules and structure; white arrow indicates follicle. (C) Evolutionary-developmental model and placement of new amber specimen. Brown denotes calamus, blue denotes barb ramus, red denotes barbule, and purple denotes rachis [as in 5, 12]. Scale bars, 1 mm in (A) and (B).
DIP-V-15103 Structural Overview and Feather Evolutionary-Developmental Model Fit (A and B) Overview of largest and most planar feather on tail (dorsal series, anterior end), with matching interpretive diagram of barbs and barbules. Barbules are omitted on upper side and on one barb section (near black arrow) to show rachidial barbules and structure; white arrow indicates follicle. (C) Evolutionary-developmental model and placement of new amber specimen. Brown denotes calamus, blue denotes barb ramus, red denotes barbule, and purple denotes rachis [as in 5, 12]. Scale bars, 1 mm in (A) and (B).

Można mieć zastrzeżenie: “No cóż, to może nie być ewolucyjna droga rozwojowa piór współczesnych ptaków, a tylko linii, do której należał ten gatunek”. Jest to jednak mało prawdopodobne, bo paleontolodzy i biolodzy rozwojowi mówią nam, że pióra wyewoluowały tylko raz, a więc ten okaz ma znaczenie dla ewolucji piór. (Nawiasem mówiąc, rzekomo unikatowej ewolucji inteligencji ludzkiej teolodzy często używają, by twierdzić, że nasza inteligencja ze zdolnością pojęcia boskości musiała być promowana przez Boga. Ale pióra i trąba słonia też są unikatowe! Czy Bóg może być ptakiem?)


Thot, Bóg ibis starożytnego Egiptu.
Thot, Bóg ibis starożytnego Egiptu.

h/t: Nicole Reggia ♥

______

Xing, L., R. C. McKellar, X. Xu, G. Li, M. Bai, W. S. I. V. Persons, T. Miyashita, M. J. Benton, J. Zhang, A. P. Wolfe, Q. Yi, K. Tseng, H. Ran, and P. J. Currie. A Feathered Dinosaur Tail with Primitive Plumage Trapped in Mid-Cretaceous Amber. Current Biology. 26, 1–9 December 19, 2016 http://dx.doi.org/10.1016/j.cub.2016.10.008


Dinosaur tail in amber

Why Evolution Is True, 9 grudnia 2016

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska



Jerry A. Coyne


Profesor (emeritus) na wydziale ekologii i ewolucji University of Chicago, jego książka "Why Evolution is True" (Polskie wydanie: "Ewolucja jest faktem", Prószyński i Ska, 2009r.) została przełożona na kilkanaście języków, a przez Richarda Dawkinsa jest oceniana jako najlepsza książka o ewolucji.  Jerry Coyne jest jednym z najlepszych na świecie specjalistów od specjacji, rozdzielania się gatunków.  Jest wielkim miłośnikiem kotów i osobistym przyjacielem redaktor naczelnej.