Forskere viser højtydende vejrtrækning i knogler

Dinosaurer er langt fra uddøde, men dominerer som fugle stadig de fleste regioner på kloden. En del af denne enorme succes skyldes udviklingen af ​​luftsække, som er afgørende for den høje effektivitet af deres åndedrætssystem. Forskere ved universitetet i Bonn analyserede strukturen af ​​knogler, der er i kontakt med luftsække, og fandt både i uddøde og nulevende arter en hidtil ukendt type knoglevæv. Resultaterne er nu offentliggjort i Biologibreve .

"Åndedrætsorganerne hos hvirveldyr udviser en enorm grad af diversitet, men fuglenes lunge-luftsækkesystem er virkelig unikt blandt eksisterende arter, " siger Dr. Markus Lambertz fra Institut for Zoologi ved Universitetet i Bonn i Tyskland. Luftsække er bælglignende fremspring af lungen, og deres volumenændringer forårsager luftstrømmen i den separate gasveksler. Denne funktionelle adskillelse er afgørende for den exceptionelle effektivitet af dette åndedrætssystem, men luftsække kan mere:de kan invadere knogler, en proces kaldet "pneumatisering."

Pneumatiserede knogler er meget lette, fordi de er fyldt med luft i stedet for den mere tunge marv, hvilket ikke kun var vigtigt for aktiv flyvning, men også for udviklingen af ​​gigantisme i sauropod dinosaurer. Gennem tilstedeværelsen af ​​de resulterende pneumatiske hulrum, det har længe været kendt, at luftsæklignende strukturer går forud for fuglenes oprindelse, da de blev fundet både i de gigantiske sauropoder såvel som i kødædende dinosaurer. Imidlertid, hvornår og potentielt hvor mange gange luftsække udviklede sig var utilgængeligt indtil nu.

Pneumosteum:en hidtil ukendt type knoglevæv som diagnostisk værktøj

Filippo Bertozzo blev temmelig overrasket, da han analyserede knoglestrukturen i løbet af sin kandidatafhandling ved Steinmann-Instituttet for Geologi, Mineralogi og palæontologi ved universitetet i Bonn:"Knogler, der er i kontakt med luftsække, udviser en unik struktur sammensat af meget fine og tætpakkede fibre. Efter at det viste sig, at dette var sandt både i moderne fugle og uddøde dinosaurer, vi foreslog at navngive denne særlige slags knoglevævspneumost.

Særligt forbløffende var det faktum, at pneumosteum ikke kun var begrænset til pneumatiserede knogler, men blev også fundet på overfladen af ​​iøjnefaldende hulrum til stede i halshvirvler hos sauropoddinosaurer. Dr. Lambertz tilføjer:"Sådanne hulrum var allerede tidligere blevet antaget som potentielle placeringer af luftsække, men kun vores mikroskopiske analyse giver nu overbevisende argumenter for dette."

andet blødt væv, såsom muskler, kan også efterlade spor i knogler. "Der er flere typer fibre i knoglevæv, men pneumosten er markant forskellig fra dem, " forklarer prof. dr. Martin Sander fra Steinmann-instituttet i Bonn. Denne karakteristiske individualitet af pneumosten gør det således til et fremragende diagnostisk værktøj til at genkende knogler, der var i kontakt med luftsække.

Adgang til fortiden og potentiale for fremtidig forskning

Da pneumosteum kun blev opdaget i dinosauriske slægt, giver det nu mulighed for at spore luftsækkenes evolutionære oprindelse. Især det faktum, at pneumosteum ikke er begrænset til pneumatiserede knogler, men også blev fundet på knogleoverflader, åbner adgang til at studere arter, der kan have udvist luftsække som en del af deres åndedrætssystem, men mangler åbenbart pneumatiserede knogler.

Fossilisering af luftsække er næsten umulig, fordi deres sarte struktur kun består af nogle få lag af celler. Professor Sander er således overbevist om, at opdagelsen af ​​pneumosteum vil føre til en stærkt forbedret forståelse af udviklingen af ​​dinosauriske luftveje. Dr. Lambertz afslutter med:"Dette projekt fremhæver endnu en gang vigtigheden af ​​det tværfaglige samarbejde mellem zoologer og palæontologer for at belyse evolutionær historie."