Informatie

Vogels en dinosaurussen


Dit kwam naar voren in een ruzie met een paar vrienden. Ik weet dat vogels directe afstammelingen zijn van dinosaurussen, vrij duidelijk aangetoond door het fossielenbestand. Is het echter juist om te zeggen dat vogels? zijn dinosaurussen, of is er een echt onderscheid?


Ik wed dat je geïnteresseerd zult zijn in het concept monofylie. Elke door mensen gemaakte groep van soorten (of taxon) zoals vogels, dinosaurussen, primaten, bacteriën, angiosperm, reptielen, ... zijn monofyletisch, polyfyletisch of parafyletisch. Deze afbeelding verklaart het concept. Wanneer het taxon monofyletisch is, wordt het een clade genoemd.

Monofyletisch taxon zijn die groepen soorten die als objectief kunnen worden beschouwd in de zin dat het een groep soorten vertegenwoordigt waarbij elke soort in het taxon meer verwant is (in termen van tijd met een gemeenschappelijke voorouder, niet volgens hun genetische gelijkenis) met andere soorten binnen hetzelfde taxon dan voor andere soorten buiten dit taxon. Dit is duidelijk niet het geval voor paraphyletic of polyphyletic taxon.

Meestal beschouwen we een papegaai of een hert niet als reptielen. Daarom maakt het gebruikelijke begrip van "reptielen" dit taxon parafyletisch. Nu moet men het algemene begrip (wat in ons dagelijks leven een reptiel is) niet verwarren met de strikte definitie van het taxon Reptilia, dat een monofyletisch taxon is (of met andere woorden een clade). Waarschijnlijk de beste bron voor het verkennen van de levensboom is tolweb.org. Hier vind je de clade Reptilia (waaronder vogels, slangen, schildpadden en hagedissen). Opmerking: zoogdieren behoren tot de Reptiliomorpha, niet tot de Reptilia.

Het is precies hetzelfde probleem met de dinosaurussen. Als we het in ons dagelijks leven over dinosaurussen hebben, bedoelen we niet vogels. Maar er is een clade genaamd Dinosauria, die zowel dinosaurussen als vogels omvat.

Kortom, ik zou zeggen dat een vogel een Dinosauria is (monofyletisch taxon) maar geen dinosaurus is (parafyletisch taxon). Maar deze kleine woordspeling is geen wetenschappelijke kwestie, maar een kwestie van Engels gebruik.

Je vindt in dit bericht ook een inleiding tot fylogenie


Zijn vogels echt dinosaurussen?

Mensen zeggen vaak dat vogels verwant zijn aan dinosaurussen, maar dat is echt niet waar – vogels zijn niet verwant naar dinosaurussen'8230 zij zijn dinosaurussen!

Ongeveer 65 miljoen jaar geleden heeft een enorme uitsterving alle dinosaurusgroepen uitgeroeid, behalve één groep. Die groep dinosaurussen werd alle vogels die we vandaag zien. Maar laten we bij het begin beginnen.

Dinosaurussen'8230

Dinosaurussen waren een diverse groep reptielen die voor het eerst ontstond tijdens het Trias, 231,4 miljoen jaar geleden. Ze waren 135 miljoen jaar lang de dominante levensvormen op het land, totdat een grote uitsterving de meeste van hen wegvaagde. De oorzaak van dat uitsterven is nog steeds een kwestie van debat, maar de meest waarschijnlijke optie lijkt een asteroïde-inslag te zijn (hoewel vulkaanuitbarsting ook heel goed mogelijk is).

Dinosaurussen worden over het algemeen verdeeld in twee hoofdgroepen: Saurischia en Ornithischia.

  • De Saurischia omvatten alle vleesetende dinosaurussen (theropoden) en de gigantische, herbivore dinosaurussen (sauropoden). De theropoden zijn de meer 'populaire' vleesetende dinosaurussen, zoals de T-Rex of de velociraptor, terwijl de sauropoden de grootste dieren zijn die ooit op het land hebben gelopen
  • De Ornithischia zijn een orde van snavelvormige, herbivore dinosaurussen. De meer opvallende dinosaurussen van de groep zijn de Stegosaurus en Iguanodon.

Interessant genoeg, vogels zijn geëvolueerd uit de saurischiaanse dinosauriërs. De moderne paleontologie geeft aan dat vogels mogelijk zijn begonnen op te duiken tijdens het Jura, zo'n 150 miljoen jaar geleden.

… en vogels

Vogels zijn lid van Maniraptora, een groep theropoden. Het lijkt misschien vreemd dat ze eigenlijk uit dinosaurussen zijn voortgekomen, maar tegenwoordig zijn de meeste paleontologen het erover eens dat verschillende dinosaurussen bedekt waren met veren, wat een beetje acceptabeler is. Hun botten waren ook erg licht, ze legden eieren en ondanks hun algehele uiterlijk hebben ze veel gemeen, zelfs met moderne vogels.

Natuurlijk vond de overgang plaats over miljoenen en miljoenen jaren, met verschillende belangrijke overgangen. Het meest bekende overgangsfossiel is: Archaeopterix, de zogenaamde ontbrekende schakel tussen reptielen en vogels.

Archaeopteryx leefde in de late Jura-periode, ongeveer 150 miljoen jaar geleden, toen Europa een archipel van eilanden in een ondiepe warme tropische zee was. De soort is een van de duidelijkste voorbeelden van overgangssoorten, met karakters van zowel dinosauriërs als vogels. De meeste gevonden fossielen bevatten impressies van veren, die slechts zelden in fossielen worden bewaard. Omdat deze veren een geavanceerde vorm hebben (vliegveren), zijn deze fossielen het bewijs dat de evolutie van veren begon vóór het late Jura.

Het duurde echter geruime tijd voordat vogels begonnen te diversifiëren. Tientallen miljoenen jaren lang hadden vogels nog steeds geklauwde vleugels en tanden. Echt moderne vogels verschenen 100 miljoen jaar geleden, ver voor de massale uitsterving die de dinosauriërs uitroeide. Hoewel ze nooit echt bovenaan de voedselketen stonden, zijn ze de enige tak van dinosaurussen die voorbij het Krijt hebben overleefd (als je dat nog niet hebt gedaan, wen maar aan het idee: vogels zijn dinosaurussen).

Moderne vogels worden gekenmerkt door een snavel zonder tanden en een hoge stofwisselings- en groeisnelheid. De meeste kunnen vliegen, op enkele uitzonderingen na. Ze hebben ook verschillende andere aanpassingen die specifiek gericht zijn op vliegen.

Dus vogels zijn reptielen?

Nou ja, in zekere zin zijn vogels in zekere zin reptielen, maar het is ingewikkelder dan dat.

Biologen gebruiken twee soorten classificatiesystemen, de Linnaean en de fylogenetische. Afhankelijk van het classificatiesysteem dat je gebruikt, zijn vogels wel of geen reptielen. In de Linnaean-classificatie is een reptiel een dier dat koelbloedig is en schubben heeft, dus in die zin is een vogel beslist geen reptiel. Maar in de moderne biologie hebben mensen de neiging om de fylogenetische classificatie te volgen, dat wil zeggen, dieren zijn gegroepeerd op basis van hun voorouders, en op deze manier zijn vogels een soort reptielen. Het is contra-intuïtief, maar de vraag is alleen bijzonder nuttig voor classificatiedoeleinden, en beide systemen hebben verschillende toepassingen.

De vraag die nu naar voren komt is: als vogels inderdaad reptielen zijn, wat zijn dan hun naaste verwanten? Vreemd genoeg zijn vogels het nauwst verwant aan krokodillen. Maar terwijl krokodillen tientallen miljoenen jaren grotendeels onveranderd zijn gebleven, zijn vogels veranderd en aangepast. Daarom zien we vandaag deze verbluffende vogeldiversiteit.


Een problematische levensboom

Feduccia denkt dat de huidige levensboommethode voor het classificeren van fossielen, fylogenetische systematiek genaamd, vol problemen zit.

"Het is een keurslijfmethodologie die probeert de evolutionaire vertakkingsvolgorde op te lossen. Het gevolg is dat alle biologische interpretaties in overeenstemming moeten zijn met de fylogenie of boom, en als de boom verkeerd is, dan zullen alle gevolgtrekkingen daaruit ook zijn,” zei Feduccia.

De methodologie kan tot verstoringen leiden omdat, volgens Feduccia:

  • Het kan convergente evolutie niet detecteren, een veel voorkomend fenomeen wanneer organismen die niet nauw verwant zijn aan elkaar onafhankelijk vergelijkbare kenmerken verwerven terwijl ze zich aanpassen aan vergelijkbare omgevingen
  • het bestuderen van verslechterde fossielen en onvolledige gefossiliseerde skeletten - slechts ongeveer 15% van de lichaamsmassa van een dier - kan onbetrouwbare bevindingen opleveren en
  • gestopte ontwikkeling, gebruikelijk bij gewervelde dieren, verstoort de fylogenie.

"Er is een heel klein percentage van een skelet waarop deze enorme conclusies kunnen worden gebaseerd," zei Feduccia. "De hele genoomanalyse van levende vogels heeft minstens 20 enorme fouten aangetoond die in strijd zijn met de fylogenetische systematiek. De methodologie is alom geprezen als het antwoord voor het ontwikkelen van een levensboom en het werkt gewoon niet.”


Het succes van vogels is gebaseerd op hun unieke biologie

Tegenwoordig zijn er ongeveer 10.000 soorten vogels. Dit zijn bijna twee keer zoveel soorten als zoogdieren of amfibieën, en meer dan reptielen. Zoveel mensen houden van vogels, of ze nu eigenaren van gezelschapsdieren, actieve vogelspotters, jagers of milieuactivisten zijn. Volgens de American Veterinary Medical Association hebben 3,6 miljoen huishoudens in de VS vogels als huisdier 1 . Bovendien zijn er 5,8 miljoen vogelaars 2 .

Vogels zijn niet alleen dinosaurussen, ze zijn de enige overlevende dinosaurussen. Ze zijn afstammelingen van gevederde reptielen 3 . De volgorde van aminozuren in collageen van Tyrannosaurus rex toont de nauwe relatie aan tussen dinosauriërs en hedendaagse vogels, en iets minder met alligators 4 . Onlangs is aangetoond dat een groep tweevoetige vleesetende theropode dinosauriërs meer dan 50 miljoen jaar is gekrompen 5 . Dit "aanhoudende miniaturisatieSamen met de innervatie van het skelet en de bevedering was essentieel voor de ontwikkeling van vliegende vogels 5 .

Het is bekend dat er minstens 1.000 soorten niet-aviaire dinosauriërs zijn geweest. De laatste niet-aviaire dinosaurus leefde ongeveer 66 miljoen jaar geleden aan het einde van het Krijt, toen de aarde vermoedelijk werd getroffen door een grote meteoor. Voorafgaand aan die catastrofe waren er schommelingen in de dinosauruspopulaties die mogelijk hebben bijgedragen tot hun ondergang 6 . Het uitsterven van het Krijt-Tertiair (K:T) betekende niet alleen het einde van niet-aviaire dinosaurussen, maar ook van vele soorten. Waarom hebben vogels het overleefd? Vertegenwoordigers van de bestaande vogelbestellingen Anseriformes, Gaviiformes, Procellariformes en Charadriformes waren aanwezig in het late Krijt vóór het uitsterven 7 .

Waarom zijn vogels zo succesvol? Net als zoogdieren hebben ze een hart met vier kamers, homeothermie en longen. Er zijn echter duidelijke verschillen tussen de fysiologie van vogels en die van zoogdieren. Deze omvatten de aanwezigheid van genucleëerde erytrocyten, grote dooier eieren (niet gevonden bij zoogdieren behalve de monotremes), een afwezigheid van lactatie (behalve in sommige taxa zoals duiven en duiven van de Columbiformes), en meerdere patronen van ouderlijk gedrag en veren. Vogels worden beschouwd als vogeldinosaurussen. Ze vertonen duidelijke overeenkomsten met dinosaurussen, zoals een hart met vier kamers 8 , dat grote eieren legt met kalkhoudende schalen 9 en calciumvoorraden in het lange bot, medullaire botten genoemd 10 dat gemakkelijk kan worden gemobiliseerd voor de synthese van eischalen. Hierop zijn echter uitzonderingen. Dinosaurussen hebben het voorouderlijke kenmerk behouden dat ze twee eileiders 11 hebben vergeleken met één bij vogels.

Ik suggereer dat de biologie van vogels en hun zusters, de dinosauriërs, de onderliggende factor is die het succes van dinosaurussen over hun tijdvak van 150 miljoen jaar en van de 10.000 soorten vogels vandaag mogelijk maakt. Aviaire fysiologie heeft meerdere unieke kenmerken. Vogels hebben unieke biologische systemen die vluchten, migratie, productie van grote dooiereieren, het handhaven van hoge lichaamstemperatuur en hoge bloedglucoseconcentraties mogelijk maken, samen met de zorg voor jongen. Voor meer informatie over de fysiologie van vogels, ga naar mijn herziene editie van Sturkie's Aviaire Fysiologie. Dit bouwt voort op een grote traditie, maar met nieuwe hoofdstukken en nieuwe auteurs. Ik ben ook de nieuwe redacteur! Ik heb veel gepubliceerd over vogelbiologie en bekleedde senior faculteits- en/of bestuursfuncties aan de University of Leeds, Rutgers – de State University of New Jersey, Iowa State University, Mississippi State University en University of Wisconsin Milwaukee.


Wat zijn de overeenkomsten tussen dinosaurussen en vogels?

Niet alle dinosaurussen hebben duidelijke overeenkomsten met vogels, maar voor degenen die dat wel doen, zijn de overeenkomsten niet alleen beangstigend, maar suggereren ze dat dinosaurussen evolueerden tot moderne vogels. Hoewel veel wetenschappers deze theorie nu ondersteunen, dringen creationisten er hard op aan. Hoe dan ook, de overeenkomsten blijven bestaan, en velen worden hieronder vermeld.

De benen en voeten van tweevoetige dinosaurussen lijken sterk op die van een vogel, drie tenen naar voren, één teen naar achteren. Sommige gefossiliseerde dinosaurussporen lijken precies, met uitzondering van de grootte, op de sporen van een emoe. Zowel dinosaurussen als vogels hebben poten met enkels die ongeveer halverwege het been zijn, en ons equivalent van een knie is zelfs nog hoger.

Hoewel sommige dinosaurussen op handen en voeten liepen, stonden velen op hun twee achterpoten. Met een klein beetje verbeeldingskracht kunnen we een verband zien tussen een tweevoetige dinosaurus en een struisvogel of emoe.

Recent bewijs heeft uitgewezen dat de botten van sommige dinosauriërs hol waren, net als die van een vogel. Deze lichtgewicht botten zouden niet alleen geschikt zijn om te vliegen, maar in dinosaurussen werden ze ook gebruikt voor ademhalingsdoeleinden. Om dinosaurussen zo groot te laten worden als zij, moesten ze meer zuurstof verwerken, dit werd gedaan met behulp van luchtzakken in hun botten. Vogels verwerken ook meer zuurstof, maar dan om sneller, hoger of dieper te kunnen vliegen.

Vogels en dinosaurussen delen een unieke manier van ademen, net zoals mensen en andere dieren ademen. Vogels hebben longen die niet uitzetten en instorten zoals de onze. Je kunt een vogel niet zien ademen zoals je een kat of hond kunt zien door de borstkas te zien uitzetten en instorten. In plaats daarvan gebruikten vogels een systeem van luchtzakken om lucht door de longen te pompen. Dezelfde kenmerken zijn aangegeven op een nieuw ontdekte dinosaurussoort genaamd Aerosteon riocoloradensis.

Het is de vraag of de kip eerst kwam, of het ei, behalve om te zeggen dat dinosaurussen eieren legden lang voordat kippen bestonden. Van veel dinosaurussen is ook aangetoond dat ze nesten maken en hun jongen grootbrengen. De meeste vogels brengen voedsel en voeren hun jongen, hoewel niet alle dat doen. Kippen brengen bijvoorbeeld geen voedsel naar hun jongen. Het is waarschijnlijk dat sommige dinosaurussen hun jongen voedden en andere niet.

Dit is het bot aan de voorkant van de borstkas dat hecht aan de vliegspieren bij vogels. Van sommige dinosauriërs is aangetoond dat ze een gelijkvormig borstbeen hebben.

Sommige vogels, zoals de struisvogel, emu en toerako's hebben primitieve klauwen op hun vleugels, deze lijken erg op de kleine klauwen op de voorpoten van sommige dinosauriërs, vooral de vleeseters.

Kijk naar de nek van een vogel, liefst een grotere vogel, dan zie je vanaf de zijkant dat de nek typisch '8220S'8221 gevormd is. Dit is vergelijkbaar met dat van een dinosaurus. Sommige vogels, zoals sommige dinosaurussen, hebben langere nekken, waardoor dit meer uitgesproken is dan andere.

De baan is het gat in de schedel voor de oogkas, bij beide vogels en dinosauriërs zijn deze gaten relatief groot in verhouding tot de schedel zelf.

De vorm van een bekken is veelzeggend, hoewel niet voor alle dinosauriërs, sommigen hadden een bekken in de vorm van die van een vogel. Die met een vogelachtig gevormd bekken waren van de orde Ornithischia.

Ongetwijfeld gebruikten veel vleesetende dinosaurussen hun zwakke voorpoten niet om te doden of te vechten. In plaats daarvan vertrouwden ze op krachtige achterpoten. Hetzelfde kenmerk van het hebben van krachtige achterpoten is van vogels zoals struisvogels en emoes. Hun achterpoten zijn zo krachtig dat een goed geplaatste voorwaartse slag een mens kan opensnijden.

We kennen allemaal de mooie hoofddeksels van sommige dinosaurussen. Interessant genoeg dragen sommige vogels net zoveel hoofddeksels. Een van die vogels is de kasuaris, een opvallend primitief uitziende vogel.

De Archaeopteryx is bewaard gebleven om duidelijk te laten zien dat hij veren had, maar meer recentelijk bleken ook andere dinosaurussen soortgelijke kenmerken te hebben. Dit zijn “theropoden”. Deze veren waren aanvankelijk niet bedoeld om te vliegen en dienden waarschijnlijk om de dieren warm te houden, waardoor ze effectievere jagers konden zijn, omdat ze met extra warmte konden jagen tijdens de koele nachten, toen de pas ontwikkelende zoogdieren actief waren.

Er zijn zeker dinosaurussen die meer op vogels lijken dan andere. Evenzo zijn er sommige vogels die meer op dinosaurussen lijken dan andere. De overeenkomsten alleen bewijzen niet dat de een van de ander afstamt, maar ze duiden er zeker op.


Oorsprong van veren

Bestaan ​​er gevederde dinosaurussen?

Veren zijn lang beschouwd als uniek voor vogels. Zeker, alle levende vogels hebben een soort veren, terwijl er geen ander levend wezen dan vogels is gevonden met een huidaanhangsel dat zelfs maar in de verste verte op een veer lijkt. Aangezien de meeste evolutionisten er zeker van zijn dat vogels zijn geëvolueerd uit dinosauriërs (of er in ieder geval nauw mee verwant zijn), is er een intense poging gedaan om fossielen van dinosauriërs te vinden die enige suggestie van veren of "protoveren" vertonen. Met zo'n vooringenomenheid van waarnemers, moet men sceptisch staan ​​​​tegenover recente wijdverbreide berichten over gevederde dinosaurussen.

Dinosaurussen zijn reptielen, en daarom is het niet verwonderlijk dat fossiel bewijs heeft aangetoond dat ze een schilferige huid hebben die typerend is voor reptielen. Zo is er onlangs een goed bewaard gebleven exemplaar van Compsognathus (een kleine theropode dinosaurus van het type waarvan wordt aangenomen dat hij het nauwst verwant is aan vogels) vertoonde onmiskenbaar bewijs van schubben, maar helaas - geen veren.7

Toch zijn er veel claims over gevederde dinosaurussen, met name van fossielen gevonden in de provincie Liaoning in het noordoosten van China.8 De vroegste gevederde dinosaurus uit deze bron is de zeer unbird-achtige dinosaurus Sinosauropteryx, die geen enkel bewijs heeft van structuren waarvan kan worden aangetoond dat ze veerachtig zijn

Structuren beschreven als "protoveren" in de dinosaurusfossielen Sinosauropteryx en Sinithosaurus zijn filamenteus en hebben soms verweven structuren die geen duidelijke gelijkenis vertonen met veren. Het lijkt nu waarschijnlijk dat deze filamenten (vaak aangeduid als "dino-fuzz") in feite bindweefselvezels (collageen) zijn die in de diepe dermale laag van de huid worden aangetroffen. Feduccia betreurt dat "het belangrijkste en meest verontrustende probleem van de gevederde dinosaurushypothese is dat de integumentale structuren zijn gehomologeerd met vogelveren op basis van anatomisch en paleontologisch ondeugdelijke en misleidende informatie."10

Wat de zaken nog ingewikkelder maakt, is het feit dat er echte vogels zijn gevonden tussen de fossielen van de provincie Liaoning in dezelfde lagen als hun veronderstelde voorouders van dinosauriërs. Het voor de hand liggende vogelfossiel Confuciusornis sanctusheeft bijvoorbeeld lange, slanke staartveren die lijken op die van een moderne schaarstaartvliegenvanger. Twee taxa (Caudipteryx en Protarchaeopteryx) waarvan werd gedacht dat het dinosaurussen waren met echte veren, wordt nu algemeen erkend als loopvogels

Tot nu toe is het enige veronderstelde dinosaurusfossiel met duidelijke veren dat werd "gevonden": Archaeoraptor liaoningensis. Deze zogenaamde definitieve gevederde dinosaurus werd met veel tamtam gemeld in het novembernummer van 1999 National Geographic maar sindsdien is aangetoond dat het een fraude is.

Wat zou het bewijzen als kenmerken die gemeenschappelijk zijn voor het ene type dier op een ander diersoort werden gevonden? Niks. Simpel gezegd, God gebruikt verschillende ontwerpen met verschillende schepselen. Neem bijvoorbeeld het vogelbekdier - een mozaïek. Het heeft verschillende ontwerpkenmerken die worden gedeeld met andere dieren, en toch is het volledig verschillend. Dus als er ooit een dinosaurus (of zoogdier) met veren wordt gevonden, zou dit onze menselijke criteria voor classificatie in twijfel trekken, niet de bijbelse waarheidsgetrouwheid. Wat nodig is om evolutie te ondersteunen is: niet een ongewoon mozaïek van complete eigenschappen, maar een eigenschap in overgang, zoals een 'schubveer', wat creationistische biologen een 'sceather' zouden noemen.

Veren en schubben zijn verschillend.

Een close-up van een veer

Een close-upbeeld van schalen

Als vogels zijn geëvolueerd uit dinosaurussen of een ander reptiel, dan moeten veren zijn geëvolueerd uit reptielenschubben. Evolutionisten zijn er zo zeker van dat veren zijn geëvolueerd uit schubben dat ze vaak beweren dat veren erg op schubben lijken. De populaire computer-encyclopedie van Encarta (1997) beschrijft veren als een "hoornachtige uitgroei van de huid die kenmerkend is voor de vogel, maar die qua structuur en oorsprong vergelijkbaar is met de schubben van vissen en reptielen."12

In feite verschillen veren grondig van schubben in zowel hun structuur als hun groei. Veren groeien individueel uit buisachtige follikels die lijken op haarzakjes. Reptielenschubben daarentegen zijn geen individuele folliculaire structuren, maar vormen eerder een doorlopende laag op het oppervlak van het lichaam. Dus terwijl veren groeien en afzonderlijk worden afgeworpen (eigenlijk in symmetrisch op elkaar afgestemde paren!), groeien de schubben en worden ze afgeworpen als een heel vel huid.

De veerschoep bestaat uit honderden weerhaken, elk met honderden baardjes die in elkaar grijpen met kleine scharnierende haakjes. Deze ongelooflijk complexe structuur vertoont niet de minste gelijkenis met de relatief eenvoudige reptielenschaal. Toch blijven evolutionisten fantasierijke scenario's publiceren over hoe langgerande reptielenschubben bij toeval tot veren evolueerden, maar het bewijs van "sceathers" ontgaat hen.


Als vogels evolueerden uit dinosaurussen, zouden ze dan ook reptielen zijn?

Ja, vogels zijn reptielen, maar laat me het even uitleggen. Biologen gebruiken twee soorten classificatiesystemen, de Linnaean en de fylogenetische. Het Linnaean-systeem werd in de jaren 1730 ontwikkeld door Carolus Linnaeus. In het Linnaean-systeem worden organismen gegroepeerd op kenmerken, ongeacht hun afkomst. Dus een reptiel is een dier dat ectotherm is en schubben heeft, en vogels zouden geen reptielen zijn. In de jaren '40 bedacht een bioloog genaamd Willi Hennig een ander classificatiesysteem dat hij fylogenetica noemde. In dit systeem worden organismen alleen gegroepeerd op basis van hun afkomst en worden kenmerken alleen gebruikt om de afkomst te ontdekken. Dus een reptiel is elk dier dat afstamt van de oorspronkelijke groep die reptielen wordt genoemd. Zowel vogels als zoogdieren delen voorouders die soms worden aangeduid als reptielachtige dieren (Reptiliomorpha), maar het is niet erg gebruikelijk dat mensen over zoogdieren praten als reptielen. Voor vogels is de situatie anders. Vogels maken deel uit van de groep Diapsida, die ook alle andere levende reptielen omvat (krokodilachtigen, schildpadden, tuataras en squamaten (meestal slangen en hagedissen)).

Wat mensen gewoonlijk bedoelen als ze zeggen dat vogels reptielen zijn, is dat vogels nauwer verwant zijn aan reptielen dan wat dan ook, en dit is in zekere zin waar, maar er zijn veel soorten reptielen. Vogels zijn het nauwst verwant aan krokodillen. Om dit te begrijpen, moeten we naar wat geschiedenis kijken. De eerste groepen reptielachtige dieren evolueerden ongeveer 320 miljoen jaar geleden. Ongeveer 40 miljoen jaar later, (zeer snel volgens geologische normen), vertakt een groep genaamd therapsiden zich, die uiteindelijk moderne zoogdieren werden. Andere groepen reptielen splitsten zich in de komende 120 miljoen jaar af, en een tak, de archosauriërs genaamd, was zeer succesvol.

Archosauriërs waren de voorouders van dinosaurussen en krokodillen, maar ze waren slechts in de verte verwant aan moderne slangen, hagedissen en schildpadden, groepen die zich op verschillende tijdstippen hadden afgesplitst. Toen, 65 miljoen jaar geleden, was er een massale uitstervingsgebeurtenis en werden alle dinosaurussen gedood, behalve een enkele groep gevederde dinosaurussen. Deze evolueerden in de komende 65 miljoen jaar tot moderne vogels. Vogels zijn dus niet alleen nauw verwant aan dinosaurussen, het zijn echt dinosaurussen! En ze zijn het nauwst verwant aan krokodillen, die ook van archosauriërs kwamen. Dit is wat de meeste mensen bedoelen als ze zeggen dat vogels reptielen zijn, hoewel technisch gezien, volgens het fylogenetische systeem, vogels, reptielen en zoogdieren allemaal een reptielachtige voorouder delen.

Je vraagt ​​je misschien af ​​waarom biologen twee classificatiesystemen hebben. Een reden is natuurlijk de geschiedenis erachter, maar ze zijn ook allebei op hun eigen manier nuttig. Het fylogenetische systeem is nuttig om de relaties tussen dieren te begrijpen, terwijl het Linnaean-systeem nuttiger is om te begrijpen hoe dieren leven. Het is een beetje zoals koken. Als je al je ingrediënten fylogenetisch zou ordenen, zou je alles wat gemaakt is van pinda's op dezelfde plank zetten. Dan kon je zien dat pindakaas, pindaolie en pindakaas aan elkaar verwant zijn. Maar als je echt wilt koken, zou je zoiets als het Linnaean-systeem gebruiken en al je oliën bij elkaar voegen, al je droge goederen bij elkaar, enz. Dus beide systemen hebben hun nut.


Het belang van klein zijn

Hoewel de meeste mensen veren of vleugels kunnen noemen als een belangrijk kenmerk dat vogels van dinosaurussen onderscheidt, is de kleine gestalte van de groep ook buitengewoon belangrijk. Nieuw onderzoek suggereert dat de voorouders van vogels snel kromp, wat aangeeft dat de kleine grootte een belangrijke en voordelige eigenschap was, mogelijk een essentieel onderdeel in de evolutie van vogels.

Net als andere kenmerken van vogels, begon de afname van de lichaamsgrootte waarschijnlijk lang voordat de vogels zelf evolueerden. Een studie gepubliceerd in Wetenschap vorig jaar bleek dat het miniaturiseringsproces veel eerder begon dan wetenschappers hadden verwacht. Sommige coelurosauriërs begonnen al 200 miljoen jaar geleden te krimpen - 50 miljoen jaar voordat de archaeopteryx opkwam. In die tijd werden de meeste andere dinosauruslijnen groter. "Miniaturisatie is ongebruikelijk, vooral onder dinosaurussen," zei Benton.

Die krimp versnelde toen de voorouders van vogels vleugels kregen en begonnen te experimenteren met zweefvliegen. Vorig jaar toonde het team van Benton aan dat deze dinosaurus-afstamming, bekend als paraves, 160 keer sneller krimpt dan andere dinosaurus-afstammingen groeiden. "Andere dinosaurussen werden groter en lelijker, terwijl deze lijn stilletjes kleiner en kleiner werd", zei Benton. "We geloven dat dit op dat moment een gebeurtenis van intense selectie markeerde."

De snelle miniaturisatie suggereert dat kleinere vogels een sterk voordeel moeten hebben gehad ten opzichte van grotere. "Misschien was deze afname het openen van nieuwe habitats, nieuwe manieren van leven, of had het zelfs iets te maken met veranderende fysiologie en groei," zei Brusatte. Benton speculeert dat het voordeel van pint-formaat naar voren zou kunnen komen toen de voorouders van vogels naar bomen verhuisden, een nuttige bron van voedsel en onderdak.

Maar wat de redenen ook mogen zijn, kleine gestalte was waarschijnlijk een nuttige voorloper van vliegen. Hoewel grotere dieren kunnen glijden, vereist een echte vlucht aangedreven door slaande vleugels een bepaalde verhouding tussen vleugelgrootte en gewicht. Vogels moesten kleiner worden voordat ze ooit meer dan een korte vlucht de lucht in konden.


AskScience: Heeft u vragen? Krijg antwoorden.

Ja, vogels zijn dinosaurussen. Zeggen dat vogels geen dinosauriërs zijn, is hetzelfde als zeggen dat mensen afstammen van zoogdieren. maar zijn geen zoogdieren. We stamden natuurlijk af van zoogdieren, maar de eigenschappen die ons als soort en met andere mensapen en primaten verenigen, maken ons niet minder zoogdieren. Mammalia is een groep die zo'n 5.000 levende soorten omvat, en wij maken deel uit van taxonomische groepen die binnen die grotere groep zijn genest.

Taxonomische groepen moeten bestaan ​​uit een gemeenschappelijke voorouder en al zijn afstammelingen (en wordt monofyletisch genoemd). De verdeling van groepen die iets anders gebruiken dan monoflyly is willekeurig. Het verwijdert de context van evolutionaire relaties.

Er is eigenlijk heel weinig om ze te scheiden van hun directe voorouders, en veel van de dingen die we waarnemen als aanpassingen voor de vlucht (wat los staat van de evolutie van vogels) zijn in feite gecoöpteerde kenmerken die zijn geëvolueerd in de niet- vliegende voorouders. Vogels hebben onder meer hun vleugels en veren geërfd:

Asymmetrische slagpennen verschijnen in Avialae (veel theropode-arbeiders beschouwen alle avialans als "vogels", terwijl andere alleen Aves omvatten).

Maniraptorans hebben semilunate handwortelbeentjes, een naar achteren gericht schaambeen, een benig borstbeen en geveerde veren op de voorpoot (meer op de semilunate carpale).

Veren zijn zeker aanwezig in Coelurosauria, en veren of een soortgelijke integumentaire structuur verschijnen zelfs eerder in sommige dinosauruslijnen en mogelijk in pterosauriërs (die verwant zijn aan maar niet dinosaurussen).

Theropoden hebben een furcula (draagbeen) en holle botten.

Een unidirectioneel luchtstroomsysteem in de longen dat de ademhaling zeer efficiënt maakt, dat verder gaat dan alleen de evolutie van dinosauriërs en zich manifesteert in krokodillen en in monitorhagedissen. Ze zijn waarschijnlijk de voorouderlijke voorwaarde voor in ieder geval archosauriërs, en misschien alle reptielen.

Paleontologen hebben de hersenen van vogels en niet-vogeldinosaurussen gereconstrueerd en ontdekten dat de vergrote voorhersenen die we associëren met het neurologische vermogen om te vliegen eerder opduikt dan we dachten (het originele artikel is hier). Deze vergroting verschijnt meerdere keren om een ​​overkoepelende trend in theropoden te creëren.

Vogels zijn al deze dingen: archosauriërs, theropoden, coelurosauriërs, manipulatorans en avialans, en het wordt allemaal weerspiegeld in hun anatomie. Op dit punt zijn deze karakters zo ver in de dinosaurusboom uitgesmeerd dat er geen magisch punt is waarop een dinosaurus een vogel wordt, en er is zeker geen punt waarop een vogel ophoudt een dinosaurus te zijn.

Gezien het detailniveau waarmee we de evolutie van vogels hebben kunnen documenteren, ligt de meest bruikbare definitie van "vogel" op dit moment waarschijnlijk in de kroongroep, een groep die de gemeenschappelijke voorouder van alle levende vogels bevat en elke afstammeling van die voorouder. Dat is meestal hoe Aves wordt gedefinieerd. Wat op dit moment de kroongroepvogels onderscheidt van hun directe verwanten, is het volledige verlies van tanden in de snavel, en mogelijk de volledige fusie van de tibiotarsus, maar tanden gaan verloren en tibiotarsi zijn in verschillende geslachten versmolten. In wezen is er niets belangrijks dat hen onderscheidt van hun naaste familieleden. Om deze reden, zoals ik hierboven al zei, is de groep Avialae zo vogelachtig dat veel mensen ze "vogels" noemen.


Vogel-van-dinosaurus evolutietheorie uitgedaagd: was het andersom?

Een nieuwe studie die zojuist is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences levert nog meer bewijs dat vogels niet afstammen van op de grond levende theropode dinosaurussen, zeggen experts, en blijft tientallen jaren van geaccepteerde theorieën over de evolutie van de vlucht uitdagen.

Er werd een nieuwe analyse gedaan van een ongewoon fossiel exemplaar dat in 2003 werd ontdekt, 'microraptor' genaamd, waarin driedimensionale modellen werden gebruikt om het mogelijke vluchtpotentieel te bestuderen, en het concludeerde dat deze kleine, gevederde soort een 'zweefvliegtuig' moet zijn geweest dat kwam van bomen naar beneden. Het onderzoek is goed gedaan en consistent met een reeks onderzoeken van de afgelopen jaren die een toenemende uitdaging vormen voor de vogels-van-dinosaurussen-theorie, zei John Ruben, een professor in de zoölogie aan de Oregon State University die een commentaar schreef in PNAS over het nieuwe onderzoek.

Het gewicht van het bewijs suggereert nu dat niet alleen vogels niet afstammen van dinosaurussen, zei Ruben, maar dat sommige soorten waarvan nu wordt aangenomen dat ze dinosaurussen zijn, mogelijk afstammen van vogels.

"We breken eindelijk uit de conventionele wijsheid van de afgelopen 20 jaar, die erop stond dat vogels zijn geëvolueerd uit dinosaurussen en dat het debat helemaal voorbij is", zei Ruben. "Dit probleem is helemaal niet opgelost. Er zijn gewoon te veel inconsistenties met het idee dat vogels dinosaurusvoorouders hadden, en deze nieuwste studie draagt ​​daar nog aan bij."

Bijna 20 jaar onderzoek bij OSU naar de morfologie van vogels en dinosaurussen, samen met andere studies en de nieuwste PNAS research, Ruben said, are actually much more consistent with a different premise -- that birds may have had an ancient common ancestor with dinosaurs, but they evolved separately on their own path, and after millions of years of separate evolution birds also gave rise to the raptors. Small animals such as velociraptor that have generally been thought to be dinosaurs are more likely flightless birds, he said.

"Raptors look quite a bit like dinosaurs but they have much more in common with birds than they do with other theropod dinosaurs such as Tyrannosaurus," Ruben said. "We think the evidence is finally showing that these animals which are usually considered dinosaurs were actually descended from birds, not the other way around."

Another study last year from Florida State University raised similar doubts, Ruben said.

In the newest PNASstudy, scientists examined a remarkable fossil specimen that had feathers on all four limbs, somewhat resembling a bi-plane. Glide tests based on its structure concluded it would not have been practical for it to have flown from the ground up, but it could have glided from the trees down, somewhat like a modern-day flying squirrel. Many researchers have long believed that gliders such as this were the ancestors of modern birds.

"This model was not consistent with successful flight from the ground up, and that makes it pretty difficult to make a case for a ground-dwelling theropod dinosaur to have developed wings and flown away," Ruben said. "On the other hand, it would have been quite possible for birds to have evolved and then, at some point, have various species lose their flight capabilities and become ground-dwelling, flightless animals -- the raptors. This may be hugely upsetting to a lot of people, but it makes perfect sense."

In their own research, including one study just last year in the Journal of Morphology, OSU scientists found that the position of the thigh bone and muscles in birds is critical to their ability to have adequate lung capacity for sustained long-distance flight, a fundamental aspect of bird biology. Theropod dinosaurs did not share this feature. Other morphological features have also been identified that are inconsistent with a bird-from-dinosaur theory. And perhaps most significant, birds were already found in the fossil record before the elaboration of the dinosaurs they supposedly descended from. That would be consistent with raptors descending from birds, Ruben said, but not the reverse.

OSU research on avian biology and physiology has been raising questions on this issue since the 1990s, often in isolation. More scientists and other studies are now challenging the same premise, Ruben said. The old theories were popular, had public appeal and "many people saw what they wanted to see" instead of carefully interpreting the data, he said.

"Pesky new fossils. sharply at odds with conventional wisdom never seem to cease popping up," Ruben wrote in his PNAS commentary. "Given the vagaries of the fossil record, current notions of near resolution of many of the most basic questions about long-extinct forms should probably be regarded with caution."

Verhaalbron:

Materialen geleverd door Oregon State University. Opmerking: inhoud kan worden bewerkt voor stijl en lengte.