De ce au avut pene dinozaurii?

Întrebarea de ce anumiți dinozauri au pene nu este diferită, în principiu, de a întreba de ce peștele au solzi sau de ce câinii au blana. De ce epiderma goală a oricărui animal ar trebui să aibă orice tip de acoperire (sau, în cazul ființelor umane, practic nicio acoperire)? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să abordăm un conundru mai profund: ce avantaj evolutiv a făcut penele conferă dinozaurilor care nu puteau fi realizate cu blană sau cu peri sau cu reptilieni simpli cântare?

Cu toate acestea, înainte de a începe, este important să recunoaștem că nu toate dinozaurii aveau pene. Marea majoritate a dinozauri cu pene au fost terropode, o categorie largă care cuprinde răpitoare, tiranozauri, ornitomimide și „păsări dino”, precum și primii dinozauri ca Eoraptor și herrerasaurus. În plus, nu toate terropodele au fost pene: este un pariu destul de sigur că Jurasicul târziu Allosaurus avea pielea solzoasă, la fel ca și alte teropode mari

Terropodii nu erau singurii membri ai ordinului saurischia („șopârlă cu șopârlă”) dinozauri: destul de ciudat, rudele lor cele mai apropiate au fost uriașul, buștenii, picioarele de elefant Sauropozii, care au fost la fel de diferite ca aspect și comportament față de terropode pe care le puteți obține! Până în prezent, nu există absolut nicio dovadă pentru rudele cu pene Brachiosaurus sau apatosaurusși o astfel de descoperire pare extrem de puțin probabilă. Motivul are legătură cu diferitele metabolizări ale dinozaurilor de teropod și sauropod, dintre care mai jos.

Extrapolând din exemplul păsărilor moderne, s-ar putea crede că scopul principal al penelor este acela de a susține zborul; penele prind buzunare mici de aer și oferă „ridicarea” crucială care permite unei păsări să se ridice în aer. Din toate indicațiile, însă, utilizarea penelor în zbor este strict secundară, una dintre acele evoluții contingente pentru care evoluția este atât de renumită. În primul rând, funcția penelor este de a asigura izolație, la fel ca placa de aluminiu a unei case sau spuma de poliuretan împachetată în căpriori.

Și de ce un animal ar trebui să aibă izolare, întrebați? Ei bine, în cazul dinozaurilor terropod (și păsările moderne), se datorează faptului că posedă un endoterm (cu sânge cald) metabolismul. Când o creatură trebuie să-și genereze propria căldură, are nevoie de o modalitate de a reține căldura la fel de eficient posibil, iar o haină de pene (sau blană) este o soluție care a fost favorizată în mod repetat de evoluţie. În timp ce unele mamifere (precum ființele umane și elefanții) nu au blană, toate păsările au pene - și izolatoare priceperea penei nu este mai bine demonstrată decât în ​​păsările acvatice fără zbor, care locuiesc în climat rece, adică, pinguini.

Desigur, acest lucru ridică întrebarea de ce Allosaurus și alți dinozauri mari cu teropod au lipsit de pene (sau de ce acele pene erau prezente doar la puieți sau haiduci). Acest lucru poate avea ceva de-a face cu condițiile climatice din regiunile în care au trăit acești dinozauri sau cu o înflăcărare a metabolismului marilor teropode; inca nu stim raspunsul. (În ceea ce privește motivul pentru care sauropodii nu aveau pene, asta se datorează faptului că erau aproape sigur cu sânge rece și aveau nevoie să absoarbă și să radiaze eficient căldura pentru a regla temperatura corpului lor intern. Dacă ar fi fost acoperite cu pene, s-ar fi copt din interior, ca cartofii cu microunde.)

Când vine vorba de trăsături altfel misterioase din regnul animal - gâturile lungi de sauropode, plăcile triunghiulare ale stegosaursși, eventual, penele strălucitoare ale dinozaurilor de teropod - nu ar trebui să reducem niciodată puterea selecției sexuale. Evoluția este notorie pentru a alege trăsături anatomice aparent aleatorii și a le introduce în overdrive sexual: martor nasuri enorme de maimuțe probozice masculine, rezultat direct al faptului că femelele din specii preferă să se împerecheze cu cele mai mari nasuri masculi.

Odată ce pene izolatoare au evoluat în dinozaurii terropod, nu a existat nimic care să împiedice preluarea selecției sexuale și conducerea procesului și mai departe. Până acum, știm foarte puțin despre culoarea penelor dinozaur, dar este un pariu sigur că unele specii au prezentat verzi strălucitoare, roșii și portocale, probabil într-o dimorfă sexuală moda (adică, masculii erau mai viu colorați decât femelele sau invers). Unele teropode calve pot avea sporturi de pene în locații ciudate, cum ar fi antebrațele sau șoldurile, o altă mijloace de semnalizare a disponibilității sexuale, iar unele păsări dino-celebre timpurii, precum Archeopteryx, erau echipate cu întuneric și lucios pene.

În cele din urmă, ajungem la comportamentul pe care majoritatea oamenilor îl asociază cu pene: zborul. Există încă multe despre care nu știm despre evoluția dinozaurii terropod în păsări; acest proces s-a putut întâmpla de mai multe ori în timpul erei mezozoice, doar ultima undă evolutivă rezultând în păsările pe care le cunoaștem astăzi. Este un caz aproape deschis și închis, prin care păsările moderne au evoluat din micile, strălucitoare, cu pene "dino-păsări„din târziu Cretacic perioadă. Dar cum?

Există două teorii principale. S-ar putea ca aceste pene dinozauri să ofere un plus de ridicare atunci când urmăreau prada sau fugeau de prădători mai mari; selecția naturală a favorizat creșterea numărului de ascensoare și, în final, un dinozaur norocos a obținut decolarea. Spre deosebire de această teorie „în sus”, există teoria „arboreană” mai puțin populară, care consideră că dinozaurii mici, care trăiesc în copaci, au evoluat pene aerodinamice în timp ce au sărit de la ramură la ramură. Oricum ar fi cazul, lecția importantă este că zborul a fost subprodusul nedorit, nu scopul nedorit, al penelor dinozaur!

O nouă evoluție în dezbaterea dinozaurilor cu pene este descoperirea unor ornitopode mici, cu pene, cu plante Tianyulong și Kulindadromeus. Poate asta înseamnă că ornithopoda, precum și terropodele, aveau metabolisme cu sânge cald? Este cel puțin posibil ca păsările să fi evoluat din ornitopode care mănâncă plante, mai degrabă decât răpitoare care mănâncă carne? Încă nu știm, dar contează că aceasta este o zonă activă de cercetare cel puțin în următorul deceniu.