Kada fosil sačuva cijelo tijelo životinje u pozi smrti, vidjeti ga je kao promatrati snimku vremena. Postoji nekoliko takvih fosila za Arheopteriksa - najraniju poznatu pticu - a sada, izvanredan primjerak koji je desetljećima bio nedostupan naučnicima nudi dosad neviđene dokaze o sposobnosti prve ptice da leti, piše CNN.
Istraživači se dugo pitaju kako je Arheopteriks poletio dok većina njegovih pernatih rođaka dinosaura nikada nije napustila tlo, a neki su tvrdili da je Arheopteriks vjerovatno bio više jedriličar nego pravi letač. Prvi fosili ovog jurskog krilatog čuda pronađeni su u južnoj Njemačkoj prije više od 160 godina i stari su oko 150 miliona godina; do danas je otkriveno samo 14 fosila. No, privatni kolekcionari su zgrabili neke od tih rijetkosti, izolirajući fosile od naučnih studija i otežavajući istraživanja ovog ključnog trenutka u evoluciji ptica.
Jedan takav fosil nedavno je nabavio Prirodoslovni muzej Field u Chicagu i pružio je odgovore na dugogodišnje pitanje o letu Arheopteriksa. Istraživači su 14. maja u časopisu Nature objavili opis primjerka veličine goluba, izvještavajući da su ultraljubičasto (UV) svjetlo i kompjuterizirana tomografija (CT) otkrili meka tkiva i strukture koje nikada prije nisu viđene kod ove drevne ptice. Nalazi su uključivali perje koje ukazuje na to da je Arheopteriks mogao postići let s motorom.
Dok je većina fosilnih uzoraka Archaeopteryxa 'nepotpuna i zdrobljena', ovom fosilu je nedostajao samo jedan prst i ostao je nespljošten vremenom, rekla je glavna autorica studije dr. Jingmai O'Connor, paleontologinja i saradnica kustosa fosilnih gmazova u Muzeju Field.
"Kosti su jednostavno izvrsno očuvane u 3D-u; to se zaista ne vidi kod svih ostalih primjeraka“, rekao je O'Connor za CNN. „Također imamo više fosiliziranih mekih tkiva povezanih s našim primjerkom nego što smo vidjeli kod bilo koje druge jedinke.“
Perje za let
Akiko Shinya i Constance Van Beek, preparatorke fosila iz Muzeja Field i koautorice studije, radile su na uzorku više od godinu dana. Provele su stotine sati skenirajući i modelirajući položaje kostiju u tri dimenzije; uklanjajući krhotine vapnenca; i koristeći UV svjetlo za osvjetljavanje granica između mineraliziranog mekog tkiva i stjenovite matrice.
Njihova priprema - proces koji je ukupno trajao oko 1600 sati, procijenio je O'Connor - isplatila se. Istraživači su kod Arheopteriksa otkrili prvi dokaz o skupini letnih pera zvanih tercijali, koja rastu duž humerusa između lakta i tijela i važna su komponenta svakog leta s motorom kod modernih ptica. Od 1980-ih naučnici su pretpostavljali da je Arheopteriks imao tercijale zbog dužine humerusa, rekao je O'Connor. Ali ovo je prvi put da su takva pera pronađena u fosilu Arheopteriksa.
Iznenađenja tu nisu završila. Izduženi oblici ljuski na jastučićima prstiju nagovještavali su da je Arheopteriks provodio vrijeme tražeći hranu na tlu, kao što to čine moderni golubovi i grlice. A kosti na nepcu pružile su tragove o evoluciji značajke lubanje kod ptica koja se naziva kranijalna kineza, neovisno kretanje kostiju lubanje jedna u odnosu na drugu. Ova značajka daje pticama veću fleksibilnost u načinu na koji koriste kljunove.
„Bio je to jedan 'Vau!' za drugim“, rekao je O'Connor.
Otkriće tercijala posebno „izvanredno je otkriće jer sugerira da je Arheopteriks doista mogao letjeti“, rekla je dr. Susan Chapman, izvanredna profesorica na odjelu za biološke nauke Univerziteta Clemson u Južnoj Karolini. Chapman, koja nije bila uključena u istraživanje, proučava evoluciju ptica koristeći paleontologiju i razvojnu biologiju.
"Preparatori čikaškog arheopteriksa odradili su izvanredan posao očuvanja ne samo koštane strukture, već i otisaka mekog tkiva", rekao je Chapman za CNN u e-poruci. "Zahvaljujući njihovoj brizi, ovaj gotovo cjeloviti uzorak pruža dosad nerazumljiv uvid u ovaj prijelazni fosil od teropodnih dinosaura do ptica."
Međutim, Arheopteriks je vjerovatno mogao letjeti samo na kratke udaljenosti, dodala je. Unatoč tome što je imao tercijale, nedostajale su mu određene prilagodbe za motorizirani let kakve se vide kod modernih ptica, poput specijaliziranih mišića za let i produžetka prsne kosti koji se naziva kobilica za učvršćivanje tih mišića, rekao je Chapman.
Evolucijska prekretnica
Muzej je ovaj primjerak Arheopteriksa nabavio 2022. godine, a u to vrijeme, predsjednik i izvršni direktor muzeja Julian Siggers nazvao ga je 'najznačajnijom fosilnom akvizicijom Muzeja Field od SUE-a, T-rexa'.
Kao veza između neptičjih teropodnih dinosaura i loze koja je dala sve moderne ptice, evolucijska važnost Arheopteriksa bila je neupitna. Ali u nekim aspektima, muzej je u velikoj mjeri riskirao s tim određenim fosilom, prema O'Connoru. Bio je u privatnim rukama od 1990. godine, a njegovo stanje bilo je nepoznato. Kad je stigao u muzej, znanstvenici nisu bili sigurni što očekivati, rekao je O'Connor.
Reći da je fosil nadmašio njihova očekivanja bilo bi podcjenjivanje.
"Kad sam saznao da ćemo nabaviti Arheopteriksa, ni u najluđim snovima nisam pomislio da ćemo na kraju imati tako spektakularan primjerak“, rekao je O'Connor. "Ovo je jedan od najvažnijih makroevolucijskih prijelaza u povijesti Zemljinog života, jer to dovodi do skupine dinosaura koja ne samo da preživljava masovno izumiranje krajem krede, već potom postaje najraznolikija skupina kopnenih kralježnjaka na našem planetu danas. Dakle, ovo je vrlo, vrlo važan trenutak u evoluciji.“
Značaj takvih uzoraka naglašava zašto bi naučni pristup trebao biti prioritet nad privatnim kolekcionarskim zbirkama fosila, dodala je Chapman. Kada se fosili prodaju radi profita i privatnog izlaganja, a ne za proučavanje, "njihova je priprema često loša, čime se gube nezamjenjive strukture mekog tkiva", rekla je. "Štoviše, vrijednost takvih uzoraka za ljudsko razumijevanje evolucije gubi se desetljećima.“
Čikaški arheopteriks vjerovatno čuva mnoge druge važne detalje o evoluciji ptica, dodao je O'Connor. S obzirom na obilje podataka koji su već prikupljeni iz fosila i analizu koja je još u toku, njegova potpuna priča tek treba biti ispričana.
"Bit će toga još puno", rekla je. "Nadam se da će svi to smatrati jednako uzbudljivim kao i ja."