Ryster dinosaurernes stamtræ:Hvordan udviklede sig dinosaurer med fuglehofte?

Forskere har foretaget en ny analyse af oprindelsen af ​​"fuglehippede" dinosaurer - gruppen, der inkluderer ikoniske arter som Triceratops - og fundet ud af, at de sandsynligvis udviklede sig fra en gruppe dyr kendt som silesaurer, som først blev identificeret for to årtier siden.

Forskerne fra University of Cambridge og Universidade Federal de Santa Maria i Brasilien forsøgte at løse et mangeårigt mysterium inden for palæontologi:hvor de "fuglehippede" dinosaurer, eller ornithischer, kom fra.

I øjeblikket er der et hul på mere end 25 millioner år i fossiloptegnelsen, hvilket gør det vanskeligt at finde den gren af ​​dinosaurernes stamtræ, hvor ornithischerne hører hjemme.

Forskerne foretog en omfattende analyse af tidlige dinosaurer såvel som silesaurer, en gruppe opkaldt efter Silesaurus, første gang beskrevet i 2003. Forskerne foreslår, at silesaurer gradvist ændrede deres anatomi i løbet af den sene triasperiode, så de kom til at ligne ornithischianere fra den tidlige tid. Jurassic Period.

Disse ornithische forfædre har imidlertid hoftestrukturen som de "firben-hippede" dinosaurer, eller saurischians, hvilket tyder på, at de tidligste fugle-hippede dinosaurer faktisk var firben-hippede. Resultaterne er rapporteret i Zoological Journal of the Linnean Society .

Dinosaurer opstod i den sene trias-periode, for omkring 225 millioner år siden, og dominerede livet på Jorden indtil en masseudryddelse for 66 millioner år siden. Dinosaurer har fascineret os, siden de første gang blev navngivet som sådan af Richard Owen i 1842.

De tidligst opdagede rester af dinosaurer var skrabet:mærkelige tænder og nogle få knogler. I sidste halvdel af det 19. århundrede var der imidlertid fundet nok dinosaurrester til, at der var behov for et klassifikationssystem. Harry Seeley, som var blevet trænet i Cambridge af Adam Sedgwick, udviklede en sådan klassificering af dinosaurer baseret primært på formen af ​​deres hofteknogler:de var enten saurischians (firben-hofte) eller ornithischians (fugle-hippede). Denne klassifikation, der først blev offentliggjort i 1888, viste sig at være pålidelig:alle dinosauropdagelser syntes at falde pænt ind i en eller anden af ​​disse grupperinger.

Men i 2017 blev professor David Norman fra Cambridges Institut for Jordvidenskab og hans tidligere ph.d. studerende Matthew Baron og Paul Barrett argumenterede for, at disse dinosaurfamiliegrupper skal omarrangeres, omdefineres og omdøbes. I en undersøgelse offentliggjort i Nature , foreslog forskerne, at dinosaurer med fuglehofte og dinosaurer med firben, såsom Tyrannosaurus, udviklede sig fra en fælles forfader, hvilket potentielt væltede mere end et århundredes teori om dinosaurernes evolutionære historie.

Bortset fra kontroverser, har det længe været erkendt, at de fuglehippede dinosaurer er anatomisk adskilte fra alle andre typer dinosaurer, selvom de intet har med fugle at gøre. Men hvordan de blev til, har været et langvarigt problem.

"Det så ud til at være, at de stammede fra alle andre dinosaurer i det sene trias, men udviste et unikt sæt træk, som ikke kunne passes ind i en evolutionær arvefølge fra deres dinosaurfætre," sagde Norman, som er en Fellow of Christ's College. "Det var, som om de lige pludselig dukkede op ud af ingenting."

Nyere arbejde er begyndt at indikere et mere varieret og gådefuldt billede af ornitisk oprindelse. Fra et fylogenetisk perspektiv - hvordan dinosaurens stamtræ forgrener sig over tid - forudsiges det, at ornithischiske rester først skulle dukke op i fossiloptegnelsen for omkring 225 millioner år siden.

"Men, jo mere vi har kigget i klipper af den alder, jo mindre har vi fundet," sagde Norman. "De første ubestridelige ornithischer-rester stammer fra mindre end 200 millioner år siden, hvilket betyder, at der er et 25+ millioner-årigt ornitisk hul. Indtil videre er alle forsøg på at udfylde dette hul mislykkedes."

En løsning på denne gåde kan spores tilbage til en opdagelse i de tidlige år af dette århundrede, hvor skelettet af et usædvanligt sentrias-dinosaurlignende dyr blev opdaget i Polen. Den blev beskrevet af Jerzy Dzik og fik navnet Silesaurus ("den schlesiske firben").

Silesaurus har lange slanke ben, der gav den en opretstående dinosaur-lignende holdning - og dens hofteknogler er arrangeret som en saurischian - men den så ud til at have et tandløst, næblignende område foran på underkæben. Dette var ikke ulig den tandløse næblignende struktur kendt som en prædentær, der findes i alle ornithischiske dinosaurkranier, selvom den unikke ornithischiske prædentære knogle ikke var til stede.

Dens tænder var også indsnævret i toppen af ​​rødderne, og tandkronerne var bladformede i profil:en type tandform, man ser hos mange tidlige ornitikere. Dzik spekulerede i de mulige ornithische ligheder med Silesaurus, men forslaget blev afvist eller ignoreret af de fleste forskere.

I årene efter blev flere Silesaurus-lignende skabninger opdaget, for det meste i Sydamerika. Mange af disse prøver var fragmenter, men den tandløse spids af underkæben og de bladformede tænder var almindelige.

Ophobningen af ​​disse prøver tiltrak sig flere forskeres opmærksomhed. Deres analyser antydede, at silesaurer var nære slægtninge til ægte dinosaurer. Enten blev de placeret på en gren lige før oprindelsen af ​​ægte dinosaurer, eller i nogle tilfælde optrådte de som en søstergruppe til Ornithischia. I 2020 foreslog Mauricio Garcia og Rodrigo Müller fra Universidade Federal de Santa Maria i Brasilien, at silesaurlignende skabninger kunne sidde på den gren af ​​Dinosaurien, der førte til Ornithischia.

"Dette arbejde tiltrak vores opmærksomhed i Cambridge," sagde Norman. "For nogle år siden udtænkte jeg et forskningsprojekt, der var rettet direkte mod problemet med, hvordan Ornithischia blev til, og Matt var forskningsstuderende på projektet."

Norman og Barron begyndte at samarbejde med Rodrigo og Mauricio, og udvidede den oprindelige analyse til at omfatte en række ornithische dinosaurer såvel som dinosaur-forfædre. Resultatet af deres samarbejde er et stamtræ, der afbilder silesaurer som en række dyr på stammen af ​​den gren, der fører til Ornithischia.

"Silesaurianere ændrede gradvist deres anatomi under det sene trias, så de kommer til at ligne ornithischians," sagde Norman. "Vi har været i stand til at spore denne overgang gennem udviklingen af ​​det tandløse næb, udviklingen af ​​bladformede grovkantede tænder, der er typiske for dem, der ses hos planteædende ornithischer, modifikationer af skulderknoglerne, ændringer i proportionerne af bækkenknoglerne , og endelig en omstrukturering af muskeltilhæftningsområderne på bagbenene."

Forskningen tyder på, at ornithischians ikke opstod fra ingenting. Tværtimod dukkede de først op i det sene trias i skikkelse af silesaurer, der gradvist omarrangerede deres anatomi med tiden, indtil genkendelige ornithischer havde udviklet sig ved begyndelsen af ​​juraperioden.

Der er dog et andet aspekt ved denne forklaring, som er, at de tidligste ornithischere fra det sene trias ikke havde nogen af ​​de anatomiske karakteristika som ægte ornithischer:de manglede en prædentær og, vigtigst af alt, beholdt den tidlige saurischiske hoftekonstruktion.

"Så de allertidligste ornithischianere var teknisk set sauriske," sagde Norman. "Ud fra et taksonomisk perspektiv virker klassificering af silesaurer som tidlige ornithischianere kontraintuitivt. Men i et darwinistisk perspektiv måtte ornithischernes unikke anatomiske karakteristika udvikle sig et eller andet sted fra, og hvor bedre end fra deres nærmeste slægtninge:deres sauriske fætre." + Udforsk yderligere

Det første komplette dinosaurskelet, der nogensinde er fundet, er endelig klar til nærbillede