Všichni moderní ptáci schopní letu mají speciální konstrukci křídel zvanou propatagium (část letové membrány), bez které by nemohli létat. Evoluční původ této struktury zůstává záhadou, ale nový výzkum naznačuje, že pochází z neptačích dinosaurů. Objev, který je výsledkem statistické analýzy kloubů končetin zachovaných ve fosiliích, pomáhá zaplnit některé mezery ve znalostech o původu ptačího letu.
Již dlouho je známo, že moderní ptáci pocházejí z určitých linií dinosaurů, kteří žili před miliony let. To vedlo vědce k tomu, aby se podívali na dinosaury, aby vysvětlili některé vlastnosti jedinečné pro ptáky, jako je peří, struktura kostí a tak dále. Ale na ptačích křídlech je něco zvláštního, co vzbudilo zájem výzkumníků.
“Na přední hraně ptačího křídla je struktura zvaná propatagium, která obsahuje sval spojující rameno a zápěstí, který pomáhá mávat křídly a umožňuje ptákovi let,” uvedli vědci.
“Nenachází se u jiných obratlovců a také bylo zjištěno, že zmizel nebo ztratil svou funkci u nelétavých ptáků, což je jeden z důvodů, proč víme, že je k letu nezbytný.” Abychom tedy pochopili, jak se u ptáků vyvinulo létání, musíme vědět, jak se vyvinulo propatagium. To nás vedlo ke studiu některých vzdálených předků moderních ptáků, teropodních dinosaurů.
Teropodní dinosauři jako Tyrannosaurus a Velociraptor měli spíše ruce než křídla. Pokud by vědci našli důkaz o raném příkladu propatagia u těchto dinosaurů, pomohlo by to vysvětlit, jak se moderní ptačí větev stromu života vyvinula z ramen na křídla.
To však není tak jednoduché, protože propatagium se skládá z měkkých tkání, které špatně fosilizují, pokud vůbec, takže přímý důkaz nelze nalézt. Místo toho museli výzkumníci najít nepřímý způsob, jak určit přítomnost nebo nepřítomnost propatagia ve fosiliích.
„Řešením, se kterým jsme přišli na to, abychom vyhodnotili přítomnost propatagia, bylo shromáždit data o úhlech kloubů podél paže nebo křídla dinosaura nebo ptáka,“ říkají vědci.
„U moderních ptáků se křídla nemohou plně rozvinout kvůli propatagiu, což omezuje rozsah možných úhlů mezi spojovacími částmi. Pokud bychom našli stejnou specifickou sadu úhlů mezi klouby u dinosauřích exemplářů, mohli bychom si být jisti, že i oni měli propatagium. A pomocí kvantitativní analýzy fosilních ptáků a dinosaurů jsme našli referenční rozsahy úhlů kloubů, v které jsme doufali.”
Na základě tohoto vodítka tým zjistil, že propatagium se pravděpodobně vyvinulo ve skupině dinosaurů známých jako maniraptorí teropodi, včetně slavného Velociraptora.
To bylo potvrzeno, když vědci identifikovali propatagium v zachovaných fosiliích měkkých tkání, včetně opeřeného oviraptorosaura Caudipteryx a okřídleného dromaeosaura Microraptor. Všechny vzorky, ve kterých to našli, existovaly před evolucí letu v této linii.
Objev znamená, že je nyní známo, kdy se propatagium objevilo, a vede výzkumníky k další otázce, jak k němu došlo. Proč tyto konkrétní druhy teropodů potřebovaly tuto strukturu, aby se lépe přizpůsobily svému prostředí, může být složitější otázka.
Vědci již začali zkoumat možné souvislosti mezi fosilními důkazy a embryonálním vývojem moderních obratlovců, aby zjistili, zda to vrhá nějaké světlo na záhadu.
Vědci se také domnívají, že někteří theropodi si možná nevyvinuli propatagium, aby se naučili létat, protože jejich přední končetiny byly navrženy pro uchopení předmětů spíše než pro létání.
“Dinosauři vyobrazení v populárních médiích jsou stále přesnější,” řekl autor studie Tatsuya Hirasawa. “Nyní můžeme alespoň vidět prvky jako peří, ale doufám, že brzy budeme moci vidět ještě modernější pohled, ve kterém mají teropodi také své vlastní propatagium.”
Práce byla publikována v časopise Zoological Letters.
Křídla, tělesné orgány, které u zvířat poskytují schopnost aktivního letu. Dostupné u většiny hmyzu, ptáků a některých savců (chiropteranů). Někteří fosilní plazi (létající ještěři) měli křídla. Původ křídel se u velkých živočišných taxonů liší. U obratlovců jsou přední končetiny přeměněny v křídla. U ptáků je nosná plocha křídla tvořena převážně velkými (leteckými) pery, pevně spojenými s předloktím a rukou, ve kterých jsou zachovány pouze 3 prsty. Letky se částečně překrývají, na jejich základnách leží několik vrstev skrytých peříček na kůži a na náběžnou hranu přiléhá plochý svazek malých tvrdých peříček na pohyblivém ukazováčku. Na koncích křídel se letky vějířovitě rozevírají a u mnoha ptáků jsou jejich konce odděleny. Peří křídel se dlaždicově překrývají a tvoří lehkou a odolnou nosnou plochu se systémem štěrbin v apikální části. Ptačí křídla mají aerodynamicky výhodné klenuté profily. U netopýrů jsou křídla tvořena měkkou kožní blánou napnutou mezi tenkými kostmi přední končetiny, bočním povrchem těla, malými a slabými zadními končetinami a ocasem. Dominantní a nejúčinněji kontrolovanou částí povrchu je široká tenká dlaň, vyztužená čtyřmi dlouhými kostmi záprstní kosti (druhá až pátá). Relativně malý ukazováček ruky není spojen s membránou a je vyzbrojen drápem. U létajících ještěrů (pterosaurů), příbuzných krokodýlů a dinosaurů, byla letová plocha také tvořena kožní membránou, ale byla umístěna zcela za přední končetinou, protože byla připevněna podél neúměrně velké čtvrté číslice. Jiné prsty byly použity při pohybu na tvrdém podkladu.
Okřídlený hmyz má tenká lamelární křídla na dvou hrudních segmentech (střední a metathorax). Jsou to dvouvrstvé záhyby stěny těla. Tuhost těchto křídel je zachována díky zesílení – žilám s kanálky uvnitř, kterými protéká hemolymfa, omývá celé tělo, prochází průdušnice a nervy. Na základě stavby a počtu žil se rozlišují křídla síťovitá (u vážek, jepic a krajek), prostoupená četnými podélnými a příčnými žilkami, a membránová (u blanokřídlých a mnoha homoptera) s malým počtem žilek, zejména ty příčné. Venace vzor křídel je velmi různorodý a používá se v taxonomii hmyzu jako důležitý identifikační znak. Mnoho hmyzu používá oba páry křídel, u much a dalších zástupců řádu Diptera jsou zbytky redukovaného zadního páru reprezentovány halteres a u Coleoptera (brouci) se přední pár změnil na tuhé elytry, pokrývající složená křídla. zadního páru v klidu. U některých druhů hmyzu může počet úderů dosáhnout 1000 za sekundu. Křídla jsou poháněna kontrakcí silných vertikálních a horizontálních letových svalů.
Dzeržinskij Felix Janovič. První publikace: Velká ruská encyklopedie, 2010.
Publikováno 19. května 2022 v 16:27 (GMT+3). Naposledy aktualizováno 22. března 2023 v 11:40 (GMT+3). Kontaktujte redakci
Oblasti odbornosti: Stavba a funkce orgánů
- Vědecký a vzdělávací portál “Velká ruská encyklopedie”
Vytvořeno s finanční podporou Ministerstva digitálního rozvoje, komunikací a masových komunikací Ruské federace.
Osvědčení o registraci hromadných sdělovacích prostředků EL č. FS77-84198, vydané Federální službou pro dohled nad komunikacemi, informačními technologiemi a hromadnými komunikacemi (Roskomnadzor) dne 15. listopadu 2022.
ISSN: 2949-2076 - Zakladatel: Autonomní nezisková organizace „Národní vědecké a vzdělávací centrum „Velká ruská encyklopedie“
Šéfredaktor: Kravets S.L.
Telefon redakce: +7 (495) 917 90 00
E-mailem Redakční e-mail: secretar@greatbook.ru
- © ANO BRE, 2022 – 2024. Všechna práva vyhrazena.
- Podmínky použití informací. Veškeré informace zveřejněné na tomto portálu jsou určeny pouze pro osobní potřebu a nejsou předmětem další reprodukce.
Mediální obsah (ilustrace, fotografie, videa, zvukové materiály, mapy, naskenované obrázky) lze použít pouze se svolením držitelů autorských práv. - Podmínky použití informací. Veškeré informace zveřejněné na tomto portálu jsou určeny pouze pro osobní potřebu a nejsou předmětem další reprodukce.
Mediální obsah (ilustrace, fotografie, videa, zvukové materiály, mapy, naskenované obrázky) lze použít pouze se svolením držitelů autorských práv.
