Forskere afslører oprindelsen for kinetiske kranier i tidlige kridt-paraver

Et team af videnskabsmænd ledet af Dr. HU Han fra University of New England, Australien og Dr. ZHOU Zhonghe fra Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) fra det kinesiske videnskabsakademi rapporterede en ny kvantitativ analyse af tidlige kridt-paraver. Denne forskning blev offentliggjort i det seneste nummer af PNAS , i et papir med titlen "Evolution of the vomer og dens implikationer for kraniel kinesis i Paraves."

Fugle er den eneste gruppe af dinosaurer, der overlever gennem slutningen af ​​Kridttidens masseudryddelse. Deres evolutionære succes er blevet tilskrevet mange biologiske tilpasninger, herunder kraniel kinesis, en særlig evne til at bevæge talerstolen uafhængigt af hjernen, som menes at være forbundet med fodringsmekanismer. De reducerede laterale og fleksible palatale strukturer muliggjorde kraniekinesis ved at overføre kraft fra kvadratet for at hæve den øvre næb. Dermed, mobilitet af ganen er ekstremt vigtig.

De nærmeste dinosauriske slægtninge til fugle menes at have stive kranier uden kraniekinesis. Selvom denne funktion har været genstand for stor interesse siden den første beskrivelse, dets oprindelse og tidlige udvikling er stadig dårligt forstået i tidligere undersøgelser, hovedsagelig på grund af den yderst sjældne bevarelse af ganen blandt tidlige fugle.

Forskerne lavede 3D-rekonstruktioner af vomere (et af de palatale elementer) af en tidlig kridtfugl Sapeornis, og en troodontid Sinovenator, en ikke-fugle dinosaur tæt på dinosaur-fugl overgangen. De gav ny morfologisk information til ganen på disse to tidlige paraver og muliggjorde en foreløbig rekonstruktion af ganen hos Sapeornis, den første tilgængelige for en fugl fra tidlig kridt.

Baseret på de nye 3-D data fra disse to uddøde slægter og repræsentanter for moderne fugle, de gennemførte en omfattende morfologisk undersøgelse af fugles gane, og en 3-D geometrisk morfometrisk analyse med fokus på vomeren.

Resultaterne indikerer, at Palaeognathae bibeholdt den plesiomorfe morfologi af ganen, der er arvet fra ikke-fugle dinosaurer. I modsætning, den neognatiske gane var meget mere modificeret, idet vomer spillede en fremtrædende rolle i denne evolutionære overgang.

Basal fugle, som palæognaths, havde begrænset kraniekinesis, en konklusion også understøttet af identifikationen af ​​et ektopterygoid i Sapeornis. Dette tyder på, at det bemærkelsesværdigt fleksible fuglekranie sandsynligvis er en nyskabelse af Neognathae, som udviklede sig efter dets divergens fra Palaeognathae i den sene kridttid.

Den større effektivitet og evolutionære plasticitet af den neognatøse fodringsmekanisme, som evolutionen af ​​kraniel kinesis giver, kan have øget tilpasningsevnen af ​​denne klade, giver dem mulighed for at diversificere til en bredere vifte af økologiske nicher sammenlignet med palæognaths, og dermed i sidste ende bidrage til den nuværende succes for den neognatiske stråling.