Wellensittichfötus. (Christopher T. Griffin, Daniel Smith-Paredes und Bhart-Anjan S. Bhullar) Trotz ihres Rufs als lebende Dinosaurier , Vögel haben seit den Tagen von einen langen Weg zurückgelegt T-Rex und Freunde .
Das zahnige Rostrum ist verschwunden und durch den bekannteren Schnabel ersetzt. Ihre Skelette haben sich an den Flug angepasst, ebenso wie ihre Vorderbeine. Sogar ihr Becken ist in eine Form verdreht, die ihre älteren Vorfahren kaum wiedererkennen würden.
Diese Veränderungen waren weder spontane Entwicklungen noch sind sie absolut. Tatsächlich entwickeln Vögel aller Art für einen kurzen Zeitraum zu Beginn ihrer Entwicklung ein Becken, das als Teil eines Fossils nicht fehl am Platz gewesen wäre Dinosaurier Das Skelett.
Im Rahmen einer laufenden Untersuchung der Art und Weise, wie gemeinsame Vorfahren von Reptilien, Vögeln usw Dinosaurier Während sich im Laufe der Äonen ihre charakteristischen Merkmale entwickelten, kartierten Forscher aus den gesamten USA die fötale Entwicklung von Krokodil- und Vogelskeletten.
Sie fanden heraus, dass das Becken ein Beispiel für eine so genannte terminale Addition ist – eine Eigenschaft, die zunächst bemerkenswert konserviert ist und einer Struktur ähnelt, die mit ihren Vorfahren in Verbindung gebracht wurde, bevor sie sich später in der Entwicklung eines Individuums in eine neuartigere Form verwandelt.
„Es war unerwartet, dass diese Anfangsstadien der Vogelentwicklung so sehr wie die Hüften eines frühen Dinosauriers aussehen.“ sagt Christopher Griffin, ein Evolutionsbiologe von der Yale University mit besonderem Interesse an der Geschichte der Wirbeltiere.
„In nur zwei Tagen verändert sich der sich entwickelnde Embryo auf eine Art und Weise, die widerspiegelt, wie er sich im Laufe der Evolution verändert hat, und verwandelt sich vom Aussehen eines frühen Dinosauriers in das Aussehen eines modernen Vogels.“
Die tief im Bauch vergrabenen Becken von Reptilien, Vögeln und Dinosauriern sind nicht das erste, was als grundlegend unterschiedlich zwischen diesen drei Zweigen des Wirbeltierbaums hervorsticht.
Beckenknochen von Reptilien, Dinosauriern und Vögeln. (Griffin et al., Nature, 2022)
Angesichts der Besonderheiten ihrer Fortbewegungsmethoden – von der auf einem Felsen ausgestreckten Eidechse bis zur majestätischer Schritt eines jagenden Theropoden oder der Mick-Jagger-Strebe eines Huhns – es ist nicht schwer, sich vorzustellen, welche Veränderungen ihre Knochen und Muskeln erfordern.
Die Oberschenkelknochen von Vögeln sind beispielsweise horizontaler als die von Dinosauriern Unterschenkel, um ihre Bewegung zu tragen .
Um Änderungen in ihrem Bewegungsstil Rechnung zu tragen, erstreckt sich ihr Darmbein (unsere Hüftknochen) mehr in Richtung Brust und Gesäß und trägt die Masse ihres Körpers; Ihr Schambein neigt sich eher nach hinten als nach vorne, wobei die Schambeinknochen weit offen bleiben.
Zusätzlich zu all diesen Skelettveränderungen mussten auch Bänder, Muskeln und Sehnen erheblich umgestaltet werden, ohne die Bewegungen des Tieres zu beeinträchtigen.
Die Beobachtung, wie ein wachsender Organismus seinen Körper von Grund auf aufbaut, kann Einblicke in die Art und Weise geben, wie die Evolution möglicherweise an den Plänen eines Vorfahren herumbastelt, um Innovationen hervorzubringen.
Also verwendeten Griffin und sein Team Fluoreszenzlicht Antikörper um die Skelettentwicklung in den Embryonen mehrerer Vogelarten hervorzuheben, darunter Haushühner und Wellensittiche sowie Alligatoren.
Mithilfe von CT-Scans erstellten die Forscher 3D-Modelle der wachsenden Knochen, Muskeln, Nerven und Bindegewebe und kartierten die Veränderungen der Morphologie von der frühen Entwicklung bis zum Schlüpfen.
Sie fanden heraus, dass die vogelähnlichen Anpassungen des Beckenskeletts und des Muskelsystems viel später in der Entwicklung auftraten als erwartet und aus Merkmalen hervorgingen, die alle eher im Körper eines Dinosauriers zu Hause zu sein schienen.
„Jeder einzelne Vogel besitzt in seinem frühen Leben diese Dinosaurierform.“ sagt Yale-Wirbeltierpaläontologe Bhart-Anjan S. Bhullar.
„Dann, im letzten Moment, ist es, als ob es sich daran erinnert, dass es ein Vogel ist und ein Vogelbecken braucht.“
Ein Beispiel für eine terminale Addition zu finden, die für eine ganze Klasse von Organismen repräsentativ ist, ist eine große Entdeckung, die bisher nur für möglich gehalten wurde.
Angesichts der Tatsache, dass sich alle Muskeln und Knochen der Hüften gemeinsam entwickeln müssen, um ihre Arbeit effektiv zu erledigen, ist es vielleicht nicht überraschend, dass sie sich auf diese Weise entwickeln.
Die Forscher gehen davon aus, dass es bei großen Gruppen von Organismen leicht weitere Fälle von terminaler Addition geben könnte, nach denen es sich zu suchen lohnt, und dass sie sogar bei großen evolutionären Übergängen häufig vorkommen könnten.
Für Dinosaurier-Enthusiasten ist es faszinierend, das zu wissen Jurassic Park ist immer nur so weit entfernt wie ein befruchtetes Hühnerei.
Diese Forschung wurde veröffentlicht in Natur .