Podobnosti medzi vtákmi a plazmi
Je ľahké vidieť podobnosti medzi triedami vtákov a plazov. V oboch je koža takmer bez žliaz, ale je chránená zrohovatenými šupinami u plazov a perím u vtákov. Všimnite si, že u vtákov sú šupiny vyvinuté na neoperených častiach kože (tarsus). Vtáčie perie sú tiež nadržané štruktúry, ktoré sa vyvíjajú zo šupín. Obe triedy sú vajcorodé a vajcia sú štruktúrované podobným spôsobom: škrupina, žĺtok a bielok. Embryá vtákov a plazov majú podobný vzhľad.
Predkovia vtákov sú staré plazy
Pri hľadaní bezprostredných predkov plazov boli vybrané malé primitívne plazy pseudosuchia, ktorý žil približne pred 200 miliónmi rokov (obdobie triasu). Pri hľadaní potravy sa niektoré z týchto tvorov prispôsobili šplhaniu po stromoch a skákaniu z vetvy na vetvu. Počas evolúcie sa táto metóda ukázala ako sľubná a pomohla primitívnym vtákom vyhnúť sa konkurencii medzi príbuznými druhmi a uniknúť pred predátormi. Ako sa šupiny predlžovali, menili sa na pierka, čo pomáhalo dávnym predkom vtákov nadobudnúť schopnosť plánovať, a potom byť aktívny, t.j. mávanie, let, ktorý má väčšina moderných vtákov.
Najstarší vták
Protoavia (1984) bola nájdená v Post, Texas, USA, s odhadovaným vekom 225 000 000 rokov.
Prvé vtáky sa objavili v mezozoickej ére
Vývoj Zeme je rozdelený do piatich časových období nazývaných éry. Prvé dve éry, archeozoikum a proterozoikum, trvali 4 miliardy rokov, teda takmer 80 % celej histórie Zeme. Počas archeozoika došlo k formovaniu Zeme, objavila sa voda a kyslík. Asi pred 3,5 miliardami rokov sa objavili prvé drobné baktérie a riasy. Počas proterozoickej éry, asi pred 700 rokmi, sa v mori objavili prvé živočíchy. Boli to primitívne bezstavovce, ako sú červy a medúzy. Paleozoické obdobie začalo pred 590 miliónmi rokov a trvalo 342 miliónov rokov. Potom bola Zem pokrytá močiarmi. Počas paleozoika sa objavili veľké rastliny, ryby a obojživelníky. Obdobie druhohôr začalo pred 248 miliónmi rokov a trvalo 183 miliónov rokov. V tomto čase Zem obývali obrovské dinosaurie jašterice. Objavili sa aj prvé cicavce a vtáky. Cenozoická éra začala pred 65 miliónmi rokov a trvá dodnes. V tejto dobe vznikli rastliny a živočíchy, ktoré nás dnes obklopujú.
Pochádza z coelurosaurov
Žijúci na konci triasu a v období jury, malé mäsožravé dinosaury zo skupiny coelurosaury boli dvojnohé s dlhými chvostmi a malými prednými končatinami úchopového typu. Nepotrebovali liezť na stromy a kĺzať sa z konára na konár. Aktívny let starých vtákov mohol vzniknúť na základe mávavých pohybov predných končatín, ktoré pomáhali zraziť lietajúci hmyz, pre ktorý mimochodom museli predátori skákať vysoko. Coelurosaury prežili masové vymieranie dinosaurov na konci druhohôr.
Úplne prvé dinosaurie vtáky
V druhohorách, teda pred 150 miliónmi rokov, tvorili predkovia vtákov hlavnú skupinu suchozemských zvierat v Argentíne. Nazývajú sa teropódy (Argentavis magnificens), jašterice šelmičky a tie už vedeli lietať. Terapodi sa pohybovali na dvoch nohách, ich predné nohy sa zmenili na krátke uchopovacie končatiny. Už sa na nich nedalo spoľahnúť, ale s korisťou bolo vhodné bojovať. Mohutné čeľuste teropódov boli husto lemované zubami a pripomínali pílový list. Na mieste opotrebovaných zubov narástli nové, takže aj keď zostarli, mohli jašterice svoju korisť potrápiť s rovnakou vervou. (Zuby si obnovujú aj žraloky.) Počas procesu evolúcie sa u niektorých teropódov vyvinul rohový zobák. Pri analýze anatomických vlastností teropódov sa predpokladá, že vtáky pochádzajú z týchto zvierat.
Fosílie nájdené v Argentíne v roku 1979 naznačujú, že tento obrovský vták podobný supom mal rozpätie krídel viac ako 6 m, výšku 7,6 m a hmotnosť 80 kg.
Jašterica podobná šelme ornitholestes, ktorý mal dĺžku tela 2,5 m, dáva predstavu o starých vtákoch.
rozpätie ich krídel bolo 7,5 m; žili v Európe, Afrike, Severnej a Južnej Amerike a boli mäsožravcami (jedli ryby a vodné bezstavovce).
Moderný vták, ktorý žil pred 120 miliónmi rokov
Po štúdiu fosílnych pozostatkov malého vtáka nájdeného v provincii Liaoning v severnej Číne vedci dospeli k záveru, že "Confuciusornis sanctus" - ako bol staroveký vták nazvaný - žil pred 120 miliónmi rokov. Súdiac podľa štruktúry zobáka, Confuciusornis pripomínal moderné vtáky: zuby tam už neboli, ale objavila sa nadržaná pošva.
Vzhľad mávajúceho letu
V období jury získali vtáky schopnosť aktívne lietať. Vďaka výkyvom predných končatín dokázali prekonať pôsobenie gravitácie a získali mnohé výhody oproti svojim pozemným, horolezeckým a plachtárskym konkurentom. Let im umožnil chytať hmyz vo vzduchu, účinne sa vyhýbať predátorom a zvoliť si pre život najpriaznivejšie podmienky prostredia. Jeho vývoj bol sprevádzaný skrátením dlhého chvosta, jeho nahradením vejárom z dlhého peria, vhodným na riadenie a brzdenie. Väčšina anatomických premien nevyhnutných pre aktívny let bola dokončená do konca staršej kriedy (asi pred 100 miliónmi rokov), t.j. dávno pred vyhynutím dinosaurov.
O priamom vzťahu medzi jaštericami a vtákmi nemôže byť ani reči.
Našli ho americkí vedci zo Štátnej univerzity v Severnej Karolíne. Porovnali zmeny na končatinách teropodov s vývojom krídel kurčiat, pštrosov a kormoránov. V procese evolúcie si obaja zachovali iba tri prsty z pôvodných piatich. Americkí biológovia však zistili, že vtákom chýbajú oba vonkajšie prsty, teda prvý aj piaty. Jašterice prišli o štvrtý a piaty prst.
dlhý vták
Kostra jašterice Unenlagia comahuensis, „dlhého vtáka“, nájdená v máji 1996 v Argentíne, vypĺňa medzeru oddeľujúcu staroveké teropodné plazy a prvého vtáka Arechaeopteryxa.
Rozdiely medzi vtákmi a plazmi
O vyššom vývoji vtákov svedčí zväčšený mozog (najmä veľká veľkosť mozgových hemisfér a mozočku u vtákov), dokonalosť dýchacieho a obehového systému - dvojité dýchanie a oddelenie arteriálnej krvi od venóznej krvi, ako napr. ako aj konštantná telesná teplota. Všetky tieto zlepšenia v organizácii vtákov u plazov chýbajú.
Letel najstarší vták
Debata o tom, či Archeopteryx dokáže lietať, pokračuje od roku 1861, keď sa našla prvá fosília, až doteraz. Odpoveď sa našla len nedávno. Fosilizovaný mozog tvora bol umiestnený do röntgenového prístroja, čo umožnilo získať tenké „plátky“ objektu. Tieto rezy boli spojené v počítači do trojrozmerného modelu. Ukázalo sa, že vo svojej anatómii je mozog Archaeopteryxa oveľa bližšie k mozgu moderných lietajúcich vtákov ako k mozgu dinosaurov, ako predtým predpokladali paleontológovia. Analýza odhalila najmä polkruhové kanáliky vo vnútornom uchu, ktoré slúžia na rovnováhu, a zväčšené laloky mozgu zodpovedné za videnie – vlastnosti, ktoré ovplyvňujú efektivitu letu. „Lietajúci“ mozog sa vyvinul súčasne s krídlami a samotná schopnosť lietať sa vyvinula v procese evolúcie oveľa rýchlejšie, ako si vedci predtým mysleli.
Kosti slúžili ako kondicionér
Pri love starodávne teropódy jašterice-vtáky regulovali svoju telesnú teplotu, aby sa vyhli prehriatiu. Funkciu klimatizácie plnili duté kosti.
Archaeopteryx je priamym predkom moderných vtákov
Pozostatky vyhynutého vtáka pripomínajúceho straku, ktorý žil v druhej polovici obdobia jury, t.j. Pred 140 miliónmi rokov boli objavené v Európe. Vo vrstvách zemskej kôry vedci objavili skamenené kosti kostry neznámeho tvora a neďaleko odtlačky jeho peria. Vták dostal meno archeopteryx (Archaeopteryx litographica),Čo znamená "staroveký vták"? Tento malý vták mal ostré, štrbinové zuby, dlhý jaštericovitý chvost a predné končatiny s tromi prstami s hákovými pazúrmi.
Archaeopteryx pripomínal plaza
Tvar lebky Archeopteryxa so zubami v oboch čeľustiach a veľmi dlhým chvostom s 20 stavcami pripomínal plaza. Vo väčšine znakov sa Archeopteryx podobal viac plazom ako vtákom, s výnimkou skutočného peria na predných končatinách a chvoste.
Ako lietal Archeopteryx?
Celé telo tohto tvora, okrem hlavy, bolo pokryté perím a predné končatiny mali všetky základné znaky vtáčích krídel s letkami. Len prsty krídel boli dlhšie ako prsty moderných vtákov a mali pazúry. Nohy mali štyri prsty: prvý prst smeroval dozadu, zvyšok - dopredu, čo pomáhalo dobre zovrieť konáre prstami. Chvostové perá boli pripevnené v pároch na každom stavci dlhého chvosta a nie, ako u moderných vtákov, v širokom vejári na kostrč. Charakteristiky Arechaeopteryxa naznačujú, že bol schopný letu mávať, ale len na veľmi krátke vzdialenosti.
Zviera veľké ako vrana
Rahonavis Toto zviera veľkosti vrany žilo asi pred 80 miliónmi rokov a patrí do rovnakej skupiny dinosaurov ako Velociraptor. Pravdaže, tvor má veľa spoločného aj s vtákmi. Rahonavis mal zatiahnuteľný kosákovitý pazúr na prostrednom prste, kryt z peria a dlhý chvost s pazúrmi podobný Archeopteryxovi.
Prvé vtáky žili v lese
Prví zástupcovia triedy vstali a začali ovládať let, žili v lese na konároch stromov, skákali a šplhali po konároch, držali sa ich dlhými prstami predných končatín s pazúrmi. Po roztiahnutí krídel kĺzali vo vzduchu zhora nadol pozdĺž naklonenej roviny a tiež lietali na krátke vzdialenosti mávaním krídel. Až neskôr sa niektoré vtáky začali prispôsobovať životu v stepiach a púšťach, na brehoch nádrží a na iných miestach.
Firstbird - ďalší vták-dinosaurus
Archaeopteryx zostal po dlhú dobu jediným spojením medzi vtákmi a plazmi, ktoré veda pozná, ale v roku 1986 sa našli pozostatky iného fosílneho tvora, ktorý žil pred 75 miliónmi rokov a spájal vlastnosti dinosaurov a vtákov. Hoci toto zviera bolo pomenované Protoavis (protovták), jeho evolučný význam je medzi vedcami kontroverzný.
V období kriedy sa objavilo veľa druhov vtákov
Po Archeopteryxovi je vo fosílnom zázname vtákov medzera, ktorá trvá asi 20 miliónov rokov. Nasledujúce nálezy pochádzajú z obdobia kriedy, kedy sa objavilo mnoho druhov vtákov, prispôsobených rôznym biotopom. Spomedzi približne dvoch desiatok kriedových taxónov známych z fosílií sú zaujímavé najmä dva: Ichthyornis A Hesperornis. Obe boli objavené v Severnej Amerike, v horninách vytvorených na mieste rozľahlého vnútrozemského mora.
Ichthyornis - staroveká čajka
Ichthyornis bol rovnako veľký ako Archeopteryx, jeho telo bolo dlhé asi 50 cm a vážilo 5 kg. Navonok to pripomínalo čajku s dobre vyvinutými krídlami, čo naznačuje schopnosť silne lietať. Rovnako ako moderné vtáky, nemal žiadne zuby, ale jeho stavce boli podobné stavcom rýb, odtiaľ pochádza jeho všeobecný názov, ktorý znamená „rybí vták“. Jeho pozostatky sa našli v USA. Ichthyornis žil pred 65-90 tisíc rokmi.
Hesperornis - starodávny blázon
Hesperornis („západný vták“) bol dlhý 1,5–1,8 m (až 2 m) a takmer bez krídel. Jeho hmotnosť bola 40 kg. S pomocou obrovských plutvovitých nôh, ktoré sa na úplnom konci tela rozprestierajú do strán v pravom uhle, očividne plávala a potápala sa o nič horšie ako potápky. Mal zuby „plazieho“ typu, ale stavba stavcov bola v súlade so štruktúrou typickou pre moderné vtáky. Pozostatky Hesperornisa sa našli v USA. Tento vták žil pred 70 tisíc rokmi.
Moderné vtáky vznikli pred 65 miliónmi rokov
S nástupom treťohorného obdobia (pred 65 miliónmi rokov) sa počet druhov vtákov začal rýchlo zvyšovať. Z tohto obdobia pochádzajú najstaršie fosílie tučniakov, lykožrútov, kormoránov, kačíc, jastrabov, žeriavov, sov a niektorých spevavých vtákov.
Obrovské nelietavé vtáky
Okrem predkov moderných druhov sa v treťohorách objavilo aj niekoľko obrovských nelietavých vtákov, ktoré zrejme zaberali ekologickú niku veľkých dinosaurov. Jedným z nich bol Diatryma, objavený vo Wyomingu, 1,8–2,1 m vysoký, s mohutnými nohami, mohutným zobákom a veľmi malými, nedostatočne vyvinutými krídlami.
V období kriedy žili lietajúce jašterice alebo pterosaury,
Ich rozpätie krídel bolo 7,5 m; žili v Európe, Afrike, Severnej a Južnej Amerike a boli mäsožravcami (jedli ryby a vodné bezstavovce).
Veľké prehistorické vtáky pripomínali pštrosy
Podľa paleontologických údajov tu boli veľké, čiastočne operené jašterice. V roku 1834 našiel francúzsky bádateľ Goudeau na Madagaskare polovicu vaječnej škrupiny takú veľkú, že sa dala použiť ako nádoba na vodu. Potom sa v močiaroch ostrova našlo niekoľko obrovských kostí, ktoré si spočiatku mýlili s pozostatkami slona alebo nosorožca. Ale kosti patrili vtákovi, ktorý musel vážiť aspoň pol tony. Madagaskarské pštrosy epiornithes (Aepyornithes), dosahoval výšku 5 m, znášal vajcia 32 cm dlhé a 22 cm široké, s obsahom 8,5 litra tekutého obsahu. Za najväčšie vajce znášky Epyornis sa považuje dĺžka 24 cm a objem 11 litrov.
Roc
Sám benátsky cestovateľ Marco Polo nemal možnosť navštíviť Madagaskar, no vypočul si aj úžasné príbehy: „Hovorí sa, že tam žije sup, objavuje sa v určitom ročnom období a vo všetkom nie je sup. také, ako si myslíme a ako je znázornené. Hovorí sa, že sup je napoly vták, napoly lev, a to nie je pravda. Tí, čo ho videli, tvrdia, že vyzerá ako orol, ale len veľmi veľký... Na ostrove ho volajú Ruk.“
Epiornis boli krúžkovaní pred 5 tisíc rokmi
Francúzski zoológovia objavili na Madagaskare pozostatky apiornisa s bronzovým krúžkom pripevneným na nohe vtáka. Odborníci dospeli k záveru, že znaky na prsteňoch nie sú ničím iným ako odtlačkom pečate z éry najstaršej civilizácie v Indii – Mohendžo-Daro. vyrobený asi pred päťtisíc rokmi. Rádiokarbónové datovanie kostí vtáka pomohlo určiť jeho vek: má päťtisíc rokov! V 3. tisícročí pred Kristom podnikali obyvatelia Hindustanu odvážne námorné výpravy. Do tejto doby nazbierali stáročné skúsenosti s riadením lodí a Indiáni navštívili aj Madagaskar. V tom čase sa tu hojne vyskytovali apiorny. V príbehoch námorníkov, ktorí sa vrátili domov, sa im dostalo veľkej pozornosti.
Existuje ešte dnes aepornis?
Vajíčka, ktoré sa našli na pieskových dunách a močiaroch v južnej časti ostrova Madagaskar, vyzerali podozrivo čerstvé. Zdalo sa, že boli zbúrané pomerne nedávno. Miestni obyvatelia sú si istí, že obrie vtáky stále žijú v najhlbších lesoch ostrova, ale nie je ľahké ich vidieť. Na Madagaskare sú stále obrovské oblasti chránenej džungle a neprešliapaných močiarov, je tu dosť miesta pre apyornis.
Pštrosie dromomy z Austrálie
Súdiac podľa fosílnych kostí nôh nájdených v roku 1974 neďaleko Alice Springs, bez letu Dromomis stirtoni, obrovský vták podobný pštrosom, ktorý žil v strednej Austrálii asi pred 15 miliónmi až 25 000 rokmi, dosahoval výšku 3 m a vážil asi 500 kg.
Pštros Moa z Nového Zélandu
Obrovský vták, ktorý vyzerá ako pštros moa (Dinornis maximus),žijúci na ostrovoch Nového Zélandu, pravdepodobne do začiatku 19. storočia, bol pravdepodobne ešte väčší na výšku - 3,7 m a vážil asi 230 kg.
Kedy vyhynuli posledné obrovské vtáky v Austrálii?
Analýza starých vaječných škrupín naznačuje, že obrovské nelietavé vtáky v Austrálii vyhynuli pred 45 000 až 55 000 rokmi po tom, čo ľudia spálili ich biotop.
Čo jedli prvé vtáky?
Medzinárodný tím vedcov analyzoval stovky fragmentov vaječných škrupín vyhynutého nelietavého vtáka menom Geniornis, ktorý žil pred 130 000 až 50 000 rokmi. Izotopy uhlíka z vaječných škrupín odhaľujú, čo vtáky jedli, keď zniesli vajcia. Zistilo sa, že Geniornisova diéta bola prísna a vždy zahŕňala trávu.
Najväčší staroveký vták schopný lietať
Na konci treťohôr (pred 1 miliónom rokov) a počas celého raného pleistocénu, čiže glaciálu, počet a diverzita vtákov dosiahli maximum. Vznikli mnohé z dnešných druhov, ako aj ďalšie, ktoré neskôr vyhynuli. Teratornis incredibilis z Nevady (USA), obrovský kondorovitý vták s rozpätím krídel 4,8–5,1 m; bol pravdepodobne najväčším známym vtákom schopným lietať.
Rozdiel medzi vtákmi a cicavcami
Charakteristiky špecifické pre triedu vtákov sú primárne spojené so schopnosťou týchto zvierat lietať, hoci niektoré z ich druhov, ako sú pštrosy a tučniaky, ju počas svojho neskoršieho vývoja stratili. Čo ich ešte viac vyníma, je ich perie, ktoré sa nenachádza u žiadneho iného zvieraťa. Od väčšiny cicavcov sa líšia tým, že kladú vajíčka.
Vyhynuté a ohrozené vtáky
Prvým zdokumentovaným prípadom tohto druhu bolo zničenie dodo. maurícijský dodo Raphus cuculatus veľké nelietavé holuby, vzhľadom pripomínajúce moriaky, z ktorých tri druhy žili na troch ostrovoch súostrovia Maskarény v Indickom oceáne (Maurícius, Réunion a Rodrigues). Ľudstvo ich rýchlo zničilo takmer okamžite po ich objavení: súostrovie bolo objavené v roku 1507, posledný dodo bol videný na Mauríciu v roku 1681. Počas 174 rokov po objavení Maurícia Európanmi v roku 1507 bola celá populácia týchto vtákov vyhubená námorníkmi a zvieratami, ktoré priviezli na svojich lodiach. Na ostrove Réunion bol posledný vták zabitý v roku 1750, na ostrove Rodrigues posledný vták tiež neprežil do konca 18. storočia.
Najznámejšie vyhynuté vtáky
Osobný holub
V roku 1914 zomrela v Cincinnati Zoo (Severná Karolína, USA) Martha, posledná zástupkyňa predtým veľkého rodu. osobné holuby (Ectopistes migratorius). Osobné holuby boli nemilosrdne vyhubené pre mäso.
Prvý severoamerický druh, ktorý vyhynul v rukách ľudí
...sa stal auk veľký (Alca impennis), vyhynul v roku 1844. Taktiež nelietal a hniezdil v kolóniách na atlantických ostrovoch blízko kontinentu. Námorníci a rybári tieto vtáky ľahko zabíjali pre mäso, tuk a na výrobu návnady pre tresku.
Krátko po zmiznutí auka veľkého sa dva druhy na východe severoamerického kontinentu stali obeťami ľudí. Jedným z nich bol Papagáj Carolina (Conuropsis carolinensis). Farmári zabíjali tieto húfy vtákov vo veľkých počtoch, pretože tisíce z nich pravidelne útočili na záhrady.
Zmizlo 100 druhov vtákov
Od roku 1600 na celom svete vyhynulo asi 100 druhov vtákov. Väčšinu z nich predstavovali malé populácie na morských ostrovoch. Často neschopní letu ako dodo a takmer sa nebojajúci človeka a ním prinesených malých predátorov stali sa pre nich ľahkou korisťou.
Aj mnohé druhy vtákov sú na pokraji vyhynutia V súčasnosti sú na pokraji vyhynutia aj mnohé druhy vtákov, alebo im v najlepšom prípade hrozí vyhynutie. V Severnej Amerike patrí kondor kalifornský, kulík žltonohý, žeriav čierny, kučera eskimáka a (pravdepodobne už vyhynutý) ďateľ slonovinový medzi najviac utrápené druhy. V iných regiónoch je vo veľkom nebezpečenstve bermudský tajfún, filipínska harpya, kakapo (soví papagáj) z Nového Zélandu, nelietavý nočný druh a austrálsky pozemný papagáj.
Vtáky ohrozené vyhynutím
V prírodných podmienkach žije v našej dobe len jeden ara modrý (Cyanopsittaspixii), približne 30 z týchto vtákov sa však chová v zajatí.
penica havajská, Mojo lepidoptera (Moxobracattus), považovaný za úplne vyhynutý a znovuobjavený až v roku 1960, zjavne je zastúpený iba 2 pármi jedincov.
Na svete je menej ako 20 preživších (väčšinou v zajatí) Ibis červenonohý (Nipponia nippon), ale všetky sú zjavne príliš staré na reprodukciu.
V dôsledku nekontrolovaného lovu Novozélandský papagáj sova (Strigops habroptilus) bol na pokraji vyhynutia. Druhým dôvodom jeho vyhynutia je, že tento nelietavý vták nemôže uniknúť pred predátormi, takže nažive zostáva len 10 exemplárov.
V súčasnosti ich v prírodných podmienkach existuje len niekoľko. Kalifornské kondory, chovaný v zajatí a vypustený v roku 1992.
Medzi ďalšie známe vyhynuté druhy vtákov patrí
Labrador kajka Camptorhynchus labradorius.
Sliepka samojská Gallinula pacifica.
Biely chochol Porphyrio albus.
Maurícijský modrý holub Alectroenas nitidissima.
Norfolský zemný holub Hemiphaga argetraca.
Štíhlý nestor Nestor productus.
Ara kubánsky Ara tricolor.
Kajmanský modrý vták Turdus ravidus.
Vyššie uvedené vtáky sa ocitli v nezávideniahodnej pozícii najmä vinou ľudí, ktorí nekontrolovaným lovom, neuváženým používaním pesticídov či radikálnou premenou prirodzených biotopov priviedli ich populácie na pokraj vyhynutia.
V súčasnosti je na pokraji vyhynutia 26 druhov vtákov a 132 druhov cicavcov.
Darwinova teória teda získala ďalšie a veľmi silné potvrdenie. Prvé vtáky, ktorých kostry sa našli v bavorských bridlicových lomoch, žili na Zemi asi pred 160 miliónmi rokov - v období druhohôr jej geologického vývoja, presnejšie na konci obdobia jury. Obdobie druhohôr bolo obdobím plazov, niekedy najvyšším rozkvetom tejto triedy stavovcov. Žili vo vode, na zemi a vo vzduchu. Niekedy dosahovali gigantické veľkosti. Rozpätie krídel niektorých lietajúcich tvorov - napríklad pteranodonov - bolo 6-7 metrov. Boli to najväčšie lietajúce zvieratá, aké kedy žili na Zemi.
Prvé vtáky boli relatívne malé. Archeopteryx bol len o niečo väčší ako holub. Bol to úbohý letec a pohyboval sa tak, že sa vznášal zo stromu na strom alebo zo stromu na zem. Zo zeme opäť vyliezol po kmeni stromu a pazúrmi prstov na nohách a krídel sa pridŕžal kôry. Slabé čeľuste lemované malými zubami naznačujú, že Archeopteryx nebol predátor. S najväčšou pravdepodobnosťou sa tento vták (systematickí zoológovia pevne zaraďujú Archaeopteryxa do triedy vtákov, pričom ho však zaraďujú do samostatnej podtriedy starých vtákov) kŕmil ovocím a bobuľami, nepohrdnúc ani drobným hmyzom a červami. Z fosílnych pozostatkov sa nedá povedať, aká bola farba peria Archeopteryxa. Existuje však dôvod domnievať sa, že to bolo viacfarebné a maskovalo vtáka na pozadí vegetácie.
Pôvod prvých vtákov z plazov je nepochybne. Pravda, paleontológom sa ešte nepodarilo nájsť všetky schody, po ktorých kráčala. Jednohlasne však dospeli k záveru, že predkovia vtákov boli malé plazy zo skupiny pseudosuchianov, ktoré pôvodne žili na plochých, stepných priestoroch, miestami pokrytých drobnými skalami. Mali zväčšené zadné končatiny, veľké mozgové dutiny, ktoré odľahčili váhu lebky – tieto znaky nám umožňujú dospieť k záveru, že sa ich telo narovnalo a zvieratá sa pokúšali chodiť po zadných končatinách. Následne sa niektoré z týchto plazov prispôsobili životu na stromoch, ako napríklad skleromochlus.
Ak u stepných vzpriamených druhov boli predné končatiny postupne nepotrebné a zmenšovali sa, stromové plazy ich potrebovali na šplhanie po vetvách. Vďaka tomu si zachovali dôležitý predpoklad pre vzhľad krídel.
Fosílne pozostatky prechodnej formy medzi plazmi a vtákmi sa zatiaľ nenašli. Môžeme však predpokladať jeho existenciu. Paleontológovia si dokonca predstavovali vzhľad tohto predkov. V tomto štádiu vývoja sa šupiny už zmenili na pierka, čo pomáhalo zvieraťu pri letoch na padákoch z vetvy na vetvu alebo zo stromu na zem.
Od veľkého vtáka to nie je ďaleko k Archeopteryxovi. Prikrývka peria nielenže zdvihla do vzduchu najstaršie vtáky. Pomáhal udržiavať stálu telesnú teplotu. Prvýkrát vo vývoji živého sveta sa na Zemi objavili teplokrvné živočíchy. Takto si vedci predstavujú pôvod vtákov.
Pôvod vtákov- táto otázka je trochu nejasná a kontroverzná; niet pochýb o tom, že predkovia vtákov (a teda aj samotné vtáky) patria plazov, a to do triedy Archosaury(Archosauria), ktorá zahŕňa aj mnohé vyhynuté formy, predovšetkým Dinosaury(Dinosauria) a iba zo živých Krokodíly(Krokodília). Vedci nevedia pomenovať konkrétnu skupinu archosaurov, z ktorých vznikli vtáky; Existujú o tom minimálne dve hypotézy.
Prvý a najbežnejší predpokladá, že vtáky sú priamymi potomkami dinosaurov – alebo presnejšie, ani nie potomkami, ale ich jedinou prežívajúcou vetvou, takže tvrdenie o vyhynutí dinosaurov na hranici druhohôr a kenozoík nie je úplne pravdivé. Z dvoch známych skupín dinosaurov predkovia vtákov neboli Ornitský(Ornitischia), ako by sa dalo očakávať, a Jašterica-panvová(Saurischia); ich najbližšími príbuznými sú podľa tejto hypotézy predstavitelia kladu Deinonychosaurus(Deinonychosauria), ktoré sú spolu s vtáčími predkami, samotnými vtákmi a niektorými ďalšími dinosaurami klasifikované ako klad Maniraptor(Maniraptora), jedna z vetiev skupiny Zvieracie nohy(Theropoda). Títo maniraptori žili na Zemi už neskoro Jurské obdobie(pred 156 miliónmi rokov) a už o šesť až desať miliónov rokov neskôr žil najstarší známy vták - Archaeopteryx(Archaeopteryx litographica). Samozrejme, Arechopteryx nemôže byť predkom iných vtákov - je to len jedna z vetiev kmeňa vtákov, z ktorej nevznikli potomkovia a je známa ako infratrieda Lizardtails(Archeornithes). Ďalšími vyhynutými infratriedami vtákov sú Enantiornithaceae(Enantiornithes), Hesperornisaceae(Hesperornithes) a Ichthyornitidae(Ichthyornithes); živé vtáky sú klasifikované ako infratrieda Fantails(Neornithes), známy už neskoro krieda(70 miliónov rokov).
Ďalšia hypotéza sleduje pôvod vtákov do Protoavisu(Protoavis texensis), ktorý žil v ranom trias(pred 225-210 miliónmi rokov) a podľa mnohých paleontológov má oveľa viac podobností s modernými vtákmi ako Archaeopteryx. Niektorí (najmä ruský paleornitológ E.N. Kurochkin) veria, že Protoavis je predkom moderných vtákov; Vtáky teda nie sú potomkami dinosaurov, ale ich príbuznou vetvou, pochádzajúcou z nejakého spoločného predka archosaura. Archaeopteryx a enantiornis v tejto situácii stále pochádzajú zo zvierat a nemajú nič spoločné s vtákmi. Väčšina paleontológov s touto hypotézou nesúhlasí, tvrdiac, že po prvé, samotná skutočnosť existencie protoavis je kontroverzná a v skutočnosti objavené pozostatky nepatria jednému organizmu, ale niekoľkým rôznym tvorom, z ktorých každý má nejakú charakteristickú štruktúru. , spoločné s vtákmi (pozri nižšie); a po druhé, medzi protoavisom a jeho fantailovými potomkami je obrovská časová medzera; v takom rozsahu dátumov malo existovať značné množstvo prechodných formulárov – žiadne sa však nenašli. Existujú aj rozpory v hypotéze pôvodu zo zvieracích nôh – a tieto rozpory spočívajú v štruktúre krídel: všetky vtáky majú v štruktúre ruky iba tri prsty (II, III, IV), pričom ich predpokladaní predkovia majú tiež tri, ale rôzne (I, II a III).
Vtáky sa od svojich predkov a príbuzných líšia len tým, že všetky tieto vlastnosti dokázali skĺbiť – a, samozrejme, naučiť sa lietať, pretože práve táto zručnosť je určujúcim faktorom pri stavbe tela vtákov. Existujú dokonca hypotézy o pôvode niektorých dinosaurov od prvých vtákov, ktoré túto schopnosť stratili – v podstate tak, ako ju stratili moderné pštrosy.
Ako presne sa vtáky naučili lietať, je ťažké jednoznačne odpovedať; Všetky predpoklady v tejto veci možno spojiť do dvoch hypotéz. Prvý predpokladá, že vtáky boli pôvodne malé lesné zvieratá, neschopné aktívneho mávavého letu, ale schopné liezť po stromoch a kĺzať sa pomocou predných končatín – ako to robia napr. vlnky A lietajúce veveričky(cicavce), niekt hady A jašterice. Končatiny umožnili tieto skoky predĺžiť, pričom ich nejaký čas držali vo vzduchu. V oboch prípadoch bol konečným výsledkom objavenie sa aktívneho letu, charakteristické pre všetky živé vtáky - dokonca aj pre nelietavé tučniakov A pštrosy pochádzajú z lietajúcich druhov, ktoré túto schopnosť počas evolúcie stratili.
Evolúcia
V každom prípade do času vyhynutia dinosaurov(koniec Obdobie kriedy) vtáky už úspešne existovali a delili sa na dnes známe nadrady Staroveké nebesia(Paleognathae) a Nový palatín(Neognathae), líšiace sa predovšetkým stavbou lebky. K ďalšiemu rozdeleniu došlo v priebehu r paleocén A Eocén; Do oligocénu sú známe fosílne pozostatky väčšiny existujúcich rádov. Zároveň sú oddiely starovekých palat, napriek svojmu názvu, mladšie ako oddiely nových palat; predpokladá sa, že ich rôzne rády majú nezávislý pôvod a k ich oddeleniu došlo ešte pred stratou schopnosti lietať, čo určilo ich podobnosť v štruktúre a spôsobe života. Podobná konvergencia vysvetľuje podobnosť v štruktúre vzdialených genetických rádov Nových Palatínov, získaných v dôsledku vývoja v podobných ekologických výklenkoch. Sokoly, napríklad oveľa bližší príbuzní vrabcov, skôr než sa im podobajú tak výzorom, ako aj životným štýlom k jastrabom.
Čo sa týka Prastarých Nebeských, za najstarších sa považujú odlúčení Tinamuformes(Tinamiformes), ktorý si zachoval schopnosť letu, aj keď na veľmi krátke vzdialenosti, kýl hrudnej kosti a niektoré ďalšie štrukturálne znaky spoločné pre novopalatínske vtáky. Všetky ostatné jednotky Starovekých nebies sú spojené do kladu Beskilevykh(Ratitae), ktorá úplne prešla do bežeckého režimu lokomócie. Dôvod, prečo prestali lietať, je celkom pochopiteľný, ak prijmeme hypotézu o pôvode letu vtákov ako spôsobu úteku pred predátormi - predsa obor pštrosy a ich príbuzných sa stalo po masovom vyhynutí dinosaurov, keď už neboli žiadni veľkí predátori, pred ktorými by mohli odletieť. Divergencia Nových Palatínov začala už v období kriedy, keď vznikli dve skupiny nerovnakého počtu druhov: Ako kura(Galloanserae) a Vyššie nové poschodia(Neoaves). Predpokladá sa, že prvý je starší a vyznačuje sa takými vlastnosťami, ako je vysoká plodnosť spojená s veľkým počtom vajíčok v znáške, prevažne plodový typ vývoja a polygamný životný štýl; Táto vrstva obsahuje dve objednávky - Anseriformes(Anseriformes) a Galliformes(Galliformes), ktoré sa rozchádzali späť v Obdobie kriedy. Všetky ostatné rady novopalatínov patria do druhej skupiny a vyznačujú sa menším počtom vajec v znáške, prevažne hniezdiacim typom vývoja a monogamným životným štýlom; k oddeleniu väčšiny týchto oddelení došlo v prvej polovici kenozoikum.
Každý už dávno vie, že vtáky sa vyvinuli z dinosaurov, no málokto vie o dávnych vtákoch druhohornej éry, ktoré žili bok po boku s obrovskými plazmi, alebo o kenozoickej ére – priestore geologického času po vyhynutí dinosaurov. Ďalších 10 odsekov článku prináša popis a fotografie vyhynutých druhov pravekých vtákov (v chronologickom poradí ich výskytu), ktoré mali rozhodujúci vplyv na evolučný vývoj pernatej zveri.
1. Aurornis (pred 160 miliónmi rokov)
Možno si niekto myslel, že Archeopteryx by mal byť prvý na zozname, ale malé vtáky rodu aurornis sa objavil pred Archaeopteryxom o 10 miliónov rokov. Aurornis však mal viac spoločného s dinosaurami ako s vtákmi a jeho perie bolo príliš jemné na to, aby bolo užitočné počas letu. Ale aj tak budeme počítať aurornis najstaršieho vtáka a nechajme diskusiu a špekulácie na paleontológov.
2. Confuciusornis (pred 130 miliónmi rokov)
Na rozdiel od predchádzajúceho zástupcu fosílnych vtákov sa Confuciusornis podobal skôr moderným vtákom. Boli to prvé vtáky, ktoré mali skutočný zobák. Nemali zuby (hlavný znak plazov), telo bolo pokryté silnou vrstvou peria a dlhé, zakrivené pazúry umožňovali sebaisto sedieť na vetvách vysokých stromov. Napriek vyššie uvedenému nemožno dospieť k záveru, že všetky moderné vtáky pochádzajú z Confuciusornisa: je pravdepodobné, že vtáky sa objavili a vymreli nezávisle od seba niekoľkokrát počas druhohôr.
3. Gansus (pred 110 miliónmi rokov)
Ako ste už pochopili z prvých bodov, je veľmi ťažké (alebo dokonca nemožné) úplne pochopiť vývoj vtákov, ktorí žili pred desiatkami miliónov rokov. Gansus- ďalší druh pravekého vtáka, ktorý je v paleontologických kruhoch prezentovaný ako najstarší predstaviteľ podtriedy pravých vtákov (teda priamy predok všetkých moderných vtákov). Táto teória spôsobuje veľa kontroverzií, no napriek tomu už dávno zanikla gansus najlepším uchádzačom ako predchodca moderných kačíc a potvoriek.
4. Hesperornis (pred 75 miliónmi rokov)
Staroveké vtáky mali dostatok času na vývoj a deevolúciu v druhej polovici druhohôr. Fascinujúce je, že vtáky rodu Hesperornis boli druholetcami (teda vyvinuli sa z raných lietajúcich vtákov, ale postupne stratili schopnosť lietať, ako napríklad tučniak alebo moriak). Mohlo to byť spôsobené konkurenciou veľkých pterosaurov z neskorej kriedy Severnej Ameriky, najmä všadeprítomných pteranodonov, takže hesperornis sa musel uspokojiť so suchozemským ekologickým výklenkom.
5. Gastornis (pred 55 miliónmi rokov)
Po smrti dinosaurov, asi pred 65 miliónmi rokov, sa vtáky mohli rozvíjať v uvoľnených ekologických výklenkoch. Úloha hrôzostrašného dvojnohého predátora prešla na 2-metrové vtáky z rodu Gastornis (známe aj ako diatrymas). Verí sa, že Gastornis lovil v svorkách a prenasledoval svoje obete ako menšie verzie Tyrannosaura rexa.
6. Eocypselus (pred 50 miliónmi rokov)
Zamysleli ste sa niekedy nad tým, ako vyzeral praveký predok kolibríka? Paleontológovia o tom veľa nehovoria, no stále je už dlho známe, že kolibríky sa vyvinuli z eocypselus- druh malých vtákov žijúcich v zalesnených oblastiach raného eocénu Severnej Ameriky, asi pred 50 miliónmi rokov. Krídla eocypselus boli väčšie ako tie moderného kolibríka, takže jeho let nemožno nazvať ladným.
7. Icadyptes salasi - predchodca tučniakov (pred 40 miliónmi rokov)
Dá sa predpokladať, že starí tučniaci, ktorí žili asi pred 40 miliónmi rokov, mali rovnaký životný štýl ako súčasní: žili na ľadových kryhách, potápali sa za rybami a pri každej príležitosti si čistili perie. Tento predpoklad je do značnej miery pravdivý, s výnimkou života na ľade. Na konci eocénu, icadyptes skutočne žil v tropickom podnebí blízko rovníka Južnej Ameriky. Tieto tučniaky boli väčšie ako moderné druhy a dosahovali výšku 1,5 m a vážili asi 35 kg.
8. Fororacos (pred 12 miliónmi rokov)
Pamätáte si na Gastornisa (pozri bod 6), vysokého 2 m a vážiaceho vyše 100 kg, ktorý žil desať miliónov rokov po dinosauroch? Takže po 40 miliónoch rokov sa Fororakos stal dôstojnou náhradou za Gastornisa. Fororakos viedol do značnej miery rovnaký životný štýl ako Gastornis. Aj keď mali vo svojom arzenáli ďalšiu zbraň: dlhý, silný zobák podobný sekere, ktorý používali na spôsobenie hlbokých, smrteľných rán svojim obetiam.
9. Argentavis (pred 6 miliónmi rokov)
Akokoľvek pôsobivo vyzerali vtáky počas kenozoickej éry, nikdy sa veľkosťou a majestátnosťou nevyrovnali najväčším pterosaurom. Na konci miocénu bol Argentavis najväčším lietajúcim vtákom s rozpätím krídel až 7 ma hmotnosťou 70-72 kg. Pôsobivé? Ale o 60 miliónov rokov skôr mal pterosaurus Quetzalcoatlus rozpätie krídel asi 12 m (ako súkromné lietadlo). Napodiv, menší Argentavis lietal ako pterosaury a tiež sa vznášal vo vzdušných prúdoch, namiesto toho, aby aktívne mával krídlami.
10. Epiornithidae (pred 2 miliónmi rokov)
Pleistocénna epocha, pred 2 miliónmi až 10 000 rokmi, zaznamenala návrat megafauny. Pleistocén dal okrem šabľozubých tigrov a mamutov vznik obrovským vtákom, ako je madagaskarský apiornis z čeľade Apiornisidae. Tieto vtáky dosahovali výšku 3-5 m a telesnú hmotnosť až 500 kg a ich vajcia boli približne 100-krát väčšie ako objem štandardných slepačích vajec.
Lesní obyvatelia čínskej provincie Liaoning pred 130 miliónmi rokov. V popredí sa vznáša malý štvorkrídlový dinosaurus Microraptor gooi. Cathayornis lietajúce vpravo sa tiež nepovažujú za vtáky. Ale vľavo na konári sedí Confuciusornis, ktorý predstavuje jednu z evolučných línií blízkych vtákom. Je zrejmé, že rôzne skupiny operencov sa v období kriedy snažili ovládnuť vzdušné prostredie
Až donedávna predstavoval raný vývoj vtákov možno najtemnejšiu kapitolu vo fosílnych záznamoch. A hoci nedávne paleontologické objavy mnohé objasnili, nedá sa to prečítať úplne. Je známe, že vtáky sa vyvinuli z plazov. Ale z ktorých presne? Priami predkovia moderných vtákov sa nikdy nenašli a perie a schopnosť lietať sa opakovane objavovali u rôznych zvierat mezozoickej éry. Hypotetických predkov je viac než dosť: sú medzi nimi pseudosuchiani, ornithosuchiani, pterosaury, dinosaury a dokonca aj krokodíly. Ale archaeopteryxa, ktorého každý pozná z obrázku v školskej učebnici, treba z tohto zoznamu vyškrtnúť.
Vtáky sú spolu s hmyzom hlavnými obyvateľmi vzdušných priestorov Zeme. Niekoľko zariadení im umožňuje vzniesť sa na oblohu a kontrolovať ich pohyby počas letu. Po prvé, špeciálna kostra. Zložité krídlo je schopné udržať celú váhu tela vo vzduchu. Jeho švihové pohyby závisia od štruktúry ramenného pletenca, tvoreného lopatkou, korakoidom, hrudnou kosťou a kľúčnymi kosťami zrastenými do vidlice. Je tam napríklad trojkostný otvor, cez ktorý prechádza šľacha svalu, ktorý po spustení krídlo dvíha hore. Na uchytenie chvostových pier, ktoré pri lete slúžia ako kormidlo, tvoril koniec chrbtice krátku a širokú kosť - pygostyle. Po druhé, perie pomáha vtákom lietať. Ovládateľnosť za letu zabezpečujú veľmi špecifické perá: letky a chvostové perá. Existujú však aj perá, ktorých účel je iný: vytvára pre vtáky efektívny tvar tela počas letu aj pri potápaní, slúži ako tepelná ochrana a vďaka svojej pestrej farbe pomáha pri komunikácii medzi príbuznými.
Okrem vtákov sú v súčasnosti jedinými stavovcami, ktoré dokážu lietať, netopiere a kalone. Majú však zásadne odlišnú štruktúru krídel a nemajú perie, vďaka čomu sa ich let nepodobá letu vtákom. V minulosti bola rozmanitosť lietajúcich a operených tvorov mimoriadne veľká. Okrem dlho známych pterosaurov a archeopteryxov objavili paleontológovia veľké množstvo nezvyčajných druhov, o ktorých existencii ani len netušili. Zdá sa, že svet zvierat nemal núdzu o ľudí ochotných dobyť oblohu.
Existujú dve hlavné hypotézy pre zvieratá, ktoré nadobudnú mávavý let: z rýchlejšieho behu po zemi alebo zo skákania a kĺzania z niektorých vyvýšených miest - stromov, stúpania v horách. Posledná uvedená hypotéza získala nepriame potvrdenie po objavení rôznych operených dinosaurov v Číne v provincii Liaoning. Teraz väčšina vedcov verí, že lietajúce druhy pochádzajú z prostredia lesného obydlia, pravdepodobne niektoré veľmi malé, nie väčšie ako holuby, druhy plazov a vtákov. Ich potomkovia rýchlo prešli primitívnou fázou – kĺzaním z vyvýšených miest – a naučili sa skutočne lietať. Ako dlho to všetko trvalo, koľko druhov sa zmenilo, kým vtáky vzlietli? Nikto nepovie, keďže lietajúce tvory, ktoré našli paleontológovia, možno neboli prvé a samotný začiatok evolúcie vtákov je nám stále skrytý.
Dlho sa verilo, že perie vtákov sú šupiny plazov modifikované v priebehu miliónov rokov evolúcie. Výsledky najnovšieho výskumu to však spochybňujú. Perie aj šupiny, ako všetky krycie útvary u stavovcov, pochádzajú z buniek vonkajšej vrstvy kože – epidermis. Šupiny plazov sú zložené z takzvaného alfa-keratínu, proteínu s krátkymi peptidovými reťazcami. Tvorí sa z vyčnievajúcich oblastí jednej vonkajšej vrstvy epidermis. Počas vývoja peria u vtákov sa tiež najprv objaví tuberkulóza epidermy, ktorá je však tvorená nie jednou, ale dvoma vonkajšími vrstvami. Potom sa tento hrbolček ponorí do kože a vytvorí akýsi vačok – folikul, z ktorého vyrastá pierko. Navyše materiál peria je mierne odlišný - beta-keratín, zložený z dlhých peptidových reťazcov, vďaka čomu je pružnejší a pevnejší, schopný podopierať platničky peria. Alfa-keratín je prítomný aj u vtákov, používa sa na vytvorenie krytu zobáka, pazúrov a šupín na tarze. Okrem toho má perie vtákov rúrkovú štruktúru a šupiny plazov sú pevné. Očividne je pierko evolučnou inováciou, ktorá časom preukázala svoju užitočnosť.
Perie, ktoré ľahko nadobúda rôzne tvary a farby, otvorilo vtákom takmer neobmedzené možnosti pre rôzne druhy letu, rozvoj signálnych a identifikačných štruktúr a rozvoj mnohých ekologických výklenkov. Bolo to perie, ktoré pomohlo vtákom dosiahnuť obrovskú rozmanitosť, ktorú teraz vidíme. Takmer desaťtisíc druhov je viac ako všetky ostatné suchozemské stavovce.
Ak väčšina operených dinosaurov nemohla lietať, prečo potrebovali páperie alebo perie? Jednoznačne nie na lietanie. V žiadnom prípade nie hneď na let. Je možné, že medzi dravými jaštericami vznikli rôzne páperovité útvary ako tepelnoizolačný kryt, ako naznačujú paleoklimatické údaje. V polovici a na konci obdobia triasu (pred 230-210 miliónmi rokov), keď sa objavili prvé dinosaury, nastal na Zemi chlad. Na okraji obrovského kontinentu Pangea, jediného v tom čase, sa objavili zemepisné klimatické zóny s chladným a vlhkým podnebím. Zvieratá, ktoré tam žili, sa prispôsobili chladu, a to aj pomocou peria. Naopak, stred Pangey bol obsadený suchými a púštnymi oblasťami s vysokou úrovňou slnečného žiarenia, pretože oblačnosť v týchto častiach bola zriedkavá. Na ochranu pred žiarením plazy opäť používali páperie a perie. Časom sa perie na koncoch predných končatín, na chvoste a na hlave mohlo zmeniť na predĺžené perá, ktoré slúžili ako ozdoby alebo identifikačné znaky. Stali sa základom pre vzhľad lietajúceho peria u niektorých dinosaurov. Podobným spôsobom mohli perie získať aj iné plazy, medzi ktorými boli vzdialení predkovia vtákov.
Nezobrazuje sa u vtákov
Takmer 150 rokov, od prvého objavu, bol Archeopteryx považovaný za predchodcu moderných vtákov. V skutočnosti, okrem vedomostí o tomto tvorovi, vedci dlho nemali žiadne iné informácie o pôvode vtákov. Zdalo by sa, že také črty ako perie a krídla nepopierateľne naznačovali, že Archaeopteryx bol najstarším vtákom. Na druhej strane, čo sa týka stavby lebky, chrbtice a iných častí kostry, bola podobná dravým dinosaurom. Tieto pozorovania viedli k hypotéze o pôvode vtákov z dávnych jašterov, ktorá sa teraz stala obzvlášť populárnou.
Ako sa vo vede často stáva, podporu našla aj alternatívna hypotéza. Dlho vyslovované pochybnosti o priamom vzťahu Archaeopteryxa a vtákov (sú príliš anatomicky odlišné) sa zmenili na presvedčenie, keďže od začiatku 80. rokov našli paleontológovia operené dinosaury, staroveké vtáky a ich blízkych príbuzných. Našli sa aj nové kostry Archaeopteryxa. Dnes je ich známych desať, všetky sú z vrchnej jury (pred 145 miliónmi rokov) z rieky Altmühl v Bavorsku. Posledný exemplár, ktorý je zachovalejší ako ostatné, opísaný koncom roku 2005, napokon presviedča, že Archaeopteryx pochádza z dravých dinosaurov, ale s modernými vtákmi nemá nič spoločné. On je niečo iné: nie dinosaurus, ale ani vták. Musel som hľadať iného kandidáta na rolu praotca vtákov.
Páperová bunda s dinosaurami
O existencii operených dinosaurov sa dlho tušilo, no neexistujú o tom žiadne dôkazy. Objavili sa v 90. rokoch v Číne, v provincii Liaoning. Paleontológovia tam objavili celý cintorín lesnej flóry a fauny starý 130-120 miliónov rokov. Jedinečnosť podujatia robí prírodný areál odkrytý vykopávkami. Morské alebo blízkovodné spoločenstvá živočíchov a rastlín sú zvyčajne dostupné na štúdium vďaka lepším podmienkam na pochovávanie. Obyvatelia lesov, stepí či hôr z minulosti sa najčastejšie nezachovajú vo fosílnom stave, pretože sa baktériami rýchlo menia na prach. A tu je momentka zo života lesov v období strednej kriedy, zaznamenaná sopečným popolom.
Prvá objavená kostra jašterice s krátkymi ryhami podobnými chumáčom pozdĺž obrysu celého tela - Sinosauropteryx prima - vyvolala početné spory: nie všetci súhlasili s tým, že malé ryhy na skamenenej hline sú z páperia. Potom vykopali ďalšieho tvora, ktorý už nepochybne mal odtlačky peria na chvoste a predných nohách. Pre svoju podobnosť s Archaeopteryxom dostal meno Protarchaeopteryx robusta. Na končatinách ďalšieho dinosaura, Caudipteryx zoui, perie ešte zhrublo a telo bolo pokryté páperím.Teraz bolo opísaných viac ako tucet jašteríc s prekvapivo rozmanitým perím: od krátkeho páperia až po skutočné asymetrické perie na končatinách, čo naznačuje schopnosť lietať. Okrem toho kostra týchto dravých dinosaurov odhalila niektoré znaky charakteristické iba pre vtáky: vidličku, háčikovité výbežky na rebrách a pygostyle. Stále to však neboli vtáky, ale malé dravce, ktoré sa pohybovali hlavne behom. S dlhými chvostmi, zubatými, pokrytými šupinatou kožou, so skrátenými prednými nohami a dlhými pazúrovitými prstami. Súdiac podľa štruktúry kostry, väčšina z nich nemohla skutočne lietať, teda mávať krídlami. Známy je len jeden druh, ktorý stúpol o stupienok vyššie. Toto je Microraptor gui - zaujímavý exemplár malého dromaeosaura, ktorý sa tam našiel v Liaoningu. Všetko v jemnom operení, s hrebeňom na hlave. Jeho predné nohy boli pokryté asymetrickými (s úzkymi vonkajšími a širokými vnútornými sieťami) letkami presne ako vtáky. Zadné končatiny boli tiež pokryté letiacim perím, dlhšie na metatarze a kratšie na predkolení. Ukázalo sa, že to nie je nič iné ako štvorkrídlový operený dinosaurus, ktorý dokáže lietať zo stromu na strom. Ukázalo sa však, že je to chudobný letec. Pri absencii binokulárneho videnia (keď sa zorné pole oboch očí prekrýva) nemohol Microraptor presne zamerať miesto pristátia a zostúpil medzi stromy, zjavne dosť nemotorne.
Zdalo by sa možné predpokladať, že vtáky pochádzajú z dravých dinosaurov vznášajúcich sa medzi stromami. Príliš výrazné anatomické rozdiely medzi nimi to však neumožňujú. Netreba sa teda ponáhľať a zaznamenávať operených dinosaurov ako predkov vtákov.
Zavedení konkurentiBok po boku s operenými dinosaurami žili enantiornis, čo v gréčtine znamená „protivtáky“, stvorenia obzvlášť dôležité pre pochopenie vývoja vtákov. Súdiac podľa nálezov, išlo o najväčšiu a najrozmanitejšiu skupinu letcov, ktorí žili v období kriedy.
Navonok sa enantiornhis veľmi podobal moderným vtákom. Boli medzi nimi malé aj veľké druhy, bezzubé aj zubaté, pobehujúce, vodné, stromové a hlavne, všetci perfektne lietali. V kostre bolo tiež veľa známosti: rovnaké kosti krídla, trupu a zadných končatín. Len niektoré veci sa inak artikulujú v lopatke, iné v päte, dolnej časti nohy a chrbtici. Na prvý pohľad malé rozdiely. A konečným výsledkom je iný systém zdvíhania krídel a práce nôh. Väčšina skutočných vtákov môže pohybovať labkami v rôznych smeroch: otočiť sa dovnútra, otočiť von. To pomáha dravcom, orlom a sokolom, obratne chytiť a držať svoju korisť. Nohy enantiornisov (mimochodom, z ktorých mnohé boli tiež predátormi) sú navrhnuté inak, a preto chodili po zemi, skôr nemotorne sa kolísali zo strany na stranu, ako husi. To všetko značne vzďaľuje Enantiornis od skutočných vtákov. Ukazuje sa, že ich vonkajšia podobnosť je formálna. Tak ako je chvost vodných jašterov ichtyosaurov podobný chvostu rýb, tak aj labky a krídla enantiornisa sú podobné labkám a krídlam skutočných vtákov.
Vďaka mnohým anatomickým vlastnostiam je Enantiornis podobný mäsožravým dinosaurom. Potvrdzujú to nálezy embryí vo vnútri fosílnych vajíčok v Mongolsku. Ukázalo sa, že kosti kostry sa nakoniec u týchto primitívnych vtákov vytvorili veľmi skoro. Kĺby nevyliahnutých kurčiat už boli kosti ako dinosaury, a nie chrupavkové. U kurčiat moderných vtákov zostávajú kĺby dlho chrupavé a až po niekoľkých mesiacoch sú nahradené rastúcou kosťou. Okrem toho prierezy kostí enantiornis ukazujú línie spomalenia rastu, podobné rastovým prstencom na kmeňoch stromov. To naznačuje, že ich kosti nenarástli do konečnej veľkosti za jednu sezónu, ale tvorili sa v cykloch počas niekoľkých rokov, pričom sa spomaľovali počas chladných ročných období. To znamená, že antivtáctvo si nedokázalo udržať telesnú teplotu na konštantnej úrovni – rovnako ako plazy. Zrejme to boli mäsožravé dinosaury, ktoré boli predkami enantiornisa. Asi pred 67 miliónmi rokov obaja vyhynuli a nezanechali po sebe žiadneho potomka.Predok, ktorý možno neexistuje
Dlho sa verilo, že skutočné vtáky alebo vtáky s vejárom, ako sa im tiež hovorí, sa objavili na začiatku kenozoickej éry, teda nie skôr ako pred 65 miliónmi rokov. A zrazu sa zo Spojených štátov, Mongolska a Číny začali hrnúť nálezy staré 100 a 130 miliónov rokov. Najprv ani vekom neverili, no následná práca potvrdila, že áno, za čias dinosaurov a enantiornisov sa už vtáky s vejárom našli. Vyzerali rovnako ako moderné a dokonca dosiahli určitú rozmanitosť. Odkiaľ sa vzali, ak operené a lietajúce tvory, o ktorých sme hovorili vyššie, nie sú vhodné ako ich predkovia? Teraz je tu len jeden predpoklad.
V roku 1991 opísal americký paleontológ Shankar Chatterjee nezvyčajné stvorenie, ktoré našiel v Texase a ktoré bolo v mnohom podobné vtákom. Jeho vek je 225 miliónov rokov, čo je o 80 miliónov viac ako vek Archeopteryxa. Toto stvorenie sa nazývalo Protoavis texensis - „proto-vták“ a nie bez dôvodu. Jeho objemná lebka obsahovala dosť veľký mozog s hemisférami a mozočkom, ktorý iné stavovce v dobe neskorého triasu, keď žil, nemali. Súdiac podľa stavby lebky, Protoavis mal binokulárne videnie a široko posadené veľké oči, čo svedčí o jeho schopnosti obratne loviť a dobre sa orientovať v okolitom svete, ako je to typické pre vtáky. Vo všeobecnosti má kostra Protoavisa mnoho znakov podobných vtákom s vejárovým chvostom, ale proporcie tela, krátke a silné končatiny a poloha ťažiska naznačujú, že nemohol lietať. A zrejme nemal žiadne perie. Napriek tomu je Protoavis viac podobný skutočnému vtákovi ako Archaeopteryx a v súčasnosti možno práve Protoavisa považovať za najbližšieho predka moderných vtákov. Ak je to tak, potom by sa ich vývoj nemal uskutočňovať z dinosaurov, ale zo starodávnejších plazov združených v skupine archosaurov.
Objav protoavisu umožnil nájsť odpoveď na ďalšiu otázku: ako sa líšia vtáky od dinosaurov? Pretože vtáky vynakladajú obrovské množstvo energie na lietanie, rýchlosť ich metabolizmu je oveľa vyššia ako u plazov. U vtákov je spotreba kyslíka počas metabolizmu na kilogram hmotnosti 3-4 krát vyššia ako u plazov. Keďže rýchlosť metabolizmu je vysoká, toxíny musia byť z tela rýchlo odstránené. To si vyžaduje veľké, silné púčiky. U moderných vtákov sú v panvových kostiach tri hlboké dutiny, v ktorých sa nachádzajú tieto veľké obličky. Rovnaké dutiny pre obličky sú prítomné aj v panvových kostiach Protoavisu. Je zrejmé, že jeho telo malo vysokú úroveň metabolizmu, nezvyčajnú pre plazy.
Všetko by bolo v poriadku, no rekonštrukcia Protoavisu nevzbudzuje u mnohých paleontológov dôveru. Jeho pozostatky boli popretkávané kosťami iných plazov, v takýchto podmienkach nie je prekvapujúce zamieňať a počítať časti dvoch alebo dokonca niekoľkých rôznych zvierat ako jedného tvora. Vo všeobecnosti si na konečné závery musíme počkať na ďalšie nálezy a moderné vtáky zatiaľ zostanú bez priamych predkov.
Avšak ako prastaré vtáky bez priamych potomkov. Pretože nie je možné sledovať vývoj vtákov postupne od začiatku do konca. Stále je tam dosť medzier. Najmä sa nenašli žiadne medzičlánky medzi prastarými vejármi, ktoré si ešte zachovali plazí črty – zuby vyrastajúce z alveol, brušné rebrá a dlhý rad stavcov v chvoste – a modernými skupinami vtákov. Zrazu, akoby z ničoho nič, sa na konci druhohôr objavili prastaré husi, lykožrúty, albatrosy, kormorány a iné vodné vtáky.
Ako hypotéza
Videli sme teda množstvo úžasných operených tvorov, ktoré žili na Zemi prinajmenšom na konci druhohôr, pred 145-65 miliónmi rokov. V tom čase bol svet plný zvierat, ktoré sa snažili ovládnuť vzdušný priestor. Okrem všadeprítomných enantiornisov obývali moria Severnej Ameriky aj zubaté, gánetovité ichthyornisy. Hesperornis žil v neskorej kriede v moriach starovekej Eurázie. V Európe žil gargantuavis, vták neznámeho pôvodu vo veľkosti moriaka. Lesy Mongolska a Číny obývali stromové dinosaury Ambiorthus, Liaoningornis a operené dinosaury. A existuje oveľa viac jednotlivých foriem, ktorých postavenie na evolučnom strome vtákov je ťažké určiť. Jasne možno vysledovať iba dve vetvy: od protoavisa po vtáky s vejárovým chvostom a od operených dinosaurov po Archeopteryxa a potom enantiornisa.
Je známych množstvo fosílnych foriem, ktoré nepokročili nad rámec plánovania. Zatiaľ čo skutočný mávavý let dosiahli iba pterosaury (o nich tu nediskutujeme, keďže vôbec nesúvisia s vtákmi), mikroraptor gooi, enantiornis a skutočné vtáky s vejárom. Všetkým sa darilo zvládnuť vzdušné prostredie. Pterosaury vládli vo vzduchu 160 miliónov rokov, enantiornithes najmenej 80 miliónov rokov. Oboch v konkurencii pravdepodobne prekonali vejárovité vtáky, ktoré sa za posledných 65 miliónov rokov rozšírili po celej planéte.
Za posledných pár desaťročí paleontológovia ukázali, že paralelná evolúcia je rozšírenou cestou medzi živými vecami. Medzi bezstavovcami bolo niekoľko pokusov stať sa článkonožcami, medzi starými rybami dostať sa na súš a stať sa obojživelníkmi, medzi plazmi stať sa cicavcami, medzi rastlinami získať kvitnutie a stať sa krytosemennými rastlinami. Ale zvyčajne len jeden alebo dvaja z nich boli v budúcnosti úspešní.
