Hóa thạch lông vũ từ Trung Quốc tiết lộ bình minh của các loài chim hiện đại

Đặt mình vào hành tinh 130 triệu năm trước. Hầu hết các loài động vật, từ khủng long có sừng đến bơi lội, plesiosaurs săn mồi, sẽ là người ngoài hành tinh sâu sắc, không thể nói là đáng sợ. Nhưng mọc lên từ vùng đất ngập nước và bay trên bầu trời là những con chim giật mình như ngày nay. Đó là thông điệp từ hai bộ xương chim được bảo tồn một cách ngoạn mục với lông vũ và tất cả các báo cáo trong tuần này.

Hóa thạch của những con chim lội 130 triệu năm tuổi, được tìm thấy ở phía đông bắc Trung Quốc bởi một nhóm do các nhà cổ sinh vật học Min Wang và Zhonghe Zhou của Viện Cổ sinh vật học và Cổ sinh vật học ở Bắc Kinh, đã đẩy lùi dòng dõi dẫn đến các loài chim ngày nay ít nhất 5 triệu năm và gần như chắc chắn rằng nguồn gốc của dòng dõi vẫn còn cũ hơn nhiều. Giải phẫu chuyên ngành của hóa thạch cho thấy các yếu tố chính trong thành công lâu dài của loài chim, như khả năng bay chuyên gia và tốc độ tăng trưởng nhanh, đã phát sinh sớm một cách đáng ngạc nhiên trong quá trình tiến hóa của chim.

Hóa thạch chim mới dường như xuất hiện mỗi tuần và chúng đang cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về sự tiến hóa của loài chim. Nhưng trong tất cả các mẫu vật mới, đây là một trong những mẫu quan trọng nhất được tìm thấy trong thập kỷ qua, chuyên gia cổ sinh vật học Stephen Brusatte thuộc Đại học Edinburgh ở Anh cho biết. Nhà nghiên cứu cổ sinh học Luis Chiappe thuộc Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên của Hạt Los Angeles ở California cho biết, con chim này không chỉ trông gần như hiện đại mà còn rõ ràng là một cư dân sống dưới nước, cho thấy rằng những con chim cổ xưa đã trở nên chuyên biệt trong thói quen của chúng.

Những con chim được sinh ra khoảng 150 triệu năm trước, khi một nhóm khủng long ăn thịt nhỏ xòe đôi cánh lông vũ và đưa lên bầu trời. Họ sớm chia thành hai nhóm riêng biệt: dòng dõi dẫn đến các loài chim hiện đại, được gọi là ornithuromorphs, và được gọi là các loài chim đối diện, hoặc enantiornithines, có khớp vai và ổ cắm nối với nhau theo cách ngược với những con chim sống. Những người bay tương đối nghèo, những con chim đối diện cũng thường có răng và móng vuốt. Chúng phát triển mạnh hàng triệu năm, nhưng đã biến mất cùng với những người thân khủng long của chúng trong sự tuyệt chủng hàng loạt vào cuối kỷ Phấn trắng.

Trong khi đó, dòng dõi của các loài chim hiện đại đã tiến hóa cơ ngực và cánh khổng lồ bao gồm nhiều loại lông khác nhau xếp chồng lên nhau, khác nhau cần thiết cho chuyến bay công suất cao, Brusatte giải thích. Cấu trúc xương của chúng cũng cho thấy chúng phát triển nhanh hơn nhiều so với các loài chim đối diện. Nhưng các nhà nghiên cứu không biết khi nào những tính năng đó xuất hiện. Mặc dù họ đã tìm thấy một số mẫu vật tuyệt vời của những con chim đầu tiên, chẳng hạn như Archaeopularx 150 triệu năm tuổi nổi tiếng của Đức, cũng như những hóa thạch tuyệt đẹp sau đó từ phía đông bắc Trung Quốc, khoảng cách 20 triệu năm vẫn còn giữa Archaeopularx và các hóa thạch khác, hầu hết Trong số đó là những con chim đối diện, Chiappe nói.

Các hóa thạch mới lấp đầy khoảng trống về thời gian và cả về giải phẫu. Viết trên tạp chí Nature Communications, nhóm nghiên cứu Bắc Kinh mô tả hai bộ xương của một loài mà họ gọi là Archaeornithura meemannae . ( Archaeornithura có nghĩa là cổ xưa ornithuromor, 's và meemannae là để tôn vinh nhà cổ sinh vật học Trung Quốc Meemann Chang.) Mỗi ​​mẫu vật được bảo quản tinh xảo đều có những đặc điểm nổi bật của một loài chim hiện đại: lông đuôi hình quạt, xương hợp nhất ở hai đầu cánh. xương đòn hình chữ U quen thuộc với bất cứ ai đã chạm khắc một con gà nướng. Các hóa thạch thậm chí còn có một hình chiếu nhỏ ở rìa trước của đôi cánh của chúng, được biết đến để tăng khả năng cơ động trong chuyến bay, tương tự như loài chim ngày nay.

Hơn nữa, Archaeornithura có đôi chân và bàn chân dài thích nghi rõ ràng với việc lội trong nước, tương tự như những người thợ làm tranh ngày nay, cho thấy rằng những con chim hiện đại nảy sinh trong môi trường sống dưới nước. Tìm thấy một con chim hiện đại như vậy, đã chuyên về lội, cho thấy rằng hàng triệu năm tiến hóa dưới nước đã diễn ra ngay cả trước khi A. meemannae xuất hiện, Zhou giải thích. Ông gợi ý rằng trong khi những con chim đối diện tìm thấy sự an toàn trong cây, thì cuộc sống ở những không gian dưới nước cởi mở hơn có thể mang đến cho ornithuromorphs nhiều lựa chọn hơn về thức ăn giàu protein và ưa thích sự tiến hóa của chúng thành những con chim én để chúng có thể tránh được nguy cơ của kẻ săn mồi. Tất cả sự tiến hóa này phải xảy ra sau Archaeopercx nhưng trước 130 triệu năm trước.

Hóa thạch tiết lộ nguồn gốc của các đặc điểm mà hàng chục triệu năm sau, có thể đã cho phép các loài chim hiện đại sống sót sau sự tuyệt chủng của kỷ Phấn trắng khi các loài chim khác không, Zhou và Wang nói. Không ai chắc chắn điều kiện nào xảy ra trong ngày tận thế postasteroid, nhưng Wang suy đoán rằng tốc độ tăng trưởng nhanh của các loài chim hiện đại, cho phép chúng đến tuổi trưởng thành nhanh hơn và dành ít thời gian hơn phụ thuộc vào cha mẹ, có thể giúp chúng có lợi thế; chuyến bay lành nghề tương tự có thể là một lợi ích.

Nhưng ý tưởng này là quá đơn giản, các quầy của quầy Sankar Chatterjee, một nhà cổ sinh vật học tại Đại học Texas Tech ở Lubbock, bởi vì nhiều ornithuromor cũng biến mất trong thời kỳ tuyệt chủng. Tuy nhiên, Brusatte lập luận, từ đống tro tàn của sự tuyệt chủng đó, một vài nhóm chim tinh vi hơn, có khả năng bay tốt hơn và có thể tăng trưởng nhanh hơn, đã có thể sống sót. Từ những đặc điểm quan trọng đó, hóa thạch mới xuất hiện gần bình minh của sự tiến hóa chim.

* Sửa chữa, ngày 5 tháng 5, 3 giờ chiều: Một phiên bản trước đó của câu chuyện này đã tuyên bố rằng những con mosasaur đang sống cách đây 130 triệu năm vào thời điểm những người thân đầu tiên của loài chim hiện đại. Mosasaurs đã không đến cho đến sau đó, nhưng plesiosaur đang phát triển mạnh vào thời điểm đó.