1 rok temu

Naukowcy wyhodowali kurczaka z pyskiem dinozaura!

42-20490665.jpg__800x600_q85_crop

Kolejny dowód na to, że przodkami wielkich gadów są ptaki.

Spójrz rzez okno a zobaczysz żywe dinozaury. Zamiast totalnie wyginąć 66 milionów lat temu, w czasie wymierania wielkich gadów, latająca linia dinozaurów przetrwała, rozwijając się jako gatunek i ewoluowała w dzisiejsze ptaki.

Jednym z najbliższych krewnych dinozaurów może być zwykły kurczak!

Pomysł jakoby ptaki wyewoluowały z dinozaurów po raz pierwszy zaproponowano już w XIX wieku, gdy odkryto skamieliny wczesnego gatunku ptaka zwanego Archaeopteryx. Ptak miał skrzydła oraz pióra. Jednak te wczesne formy są bliższe wyglądem dinozaurom niż współczesnym ptakom. W szczególności dlatego, że nie miały dziobów, lecz pyski podobnie jak ich przodkowie.

Archaeopteryx-fossil-001

Archaeopteryx „najstarszy ptak”

Aby prześledzić proces, w jaki sposób budzące grozę drapieżniki, zamieniły się w upierzone ptaki, które możemy oglądać nawet na własnym podwórku, możemy posłużyć się skamielinami.

Ślady tych procesów zachowały się również w bogatym zapisie genetyczny, utrwalonym w tkankach współcześnie wyjących zwierząt.

Paleontolog z Yale Bhart-Anjan Bhullar, do zbadania procesu transformacji dinozaurów, parował kości oraz tropy współczesnych i wymarłych już gatunków, by zrozumieć jaką drogę ewolucyjną przeszły, porównywał latające dinozaury do dzisiejszych kurczaków. Na pierwszy rzut oka różnica między nimi wydaje się ogromna.

„Ptaki są o wiele mniejsze, sama ich czaszka jest mniejsza, mieści jednak w sobie znacznie powiększony mózg. Ptaki nie mają już zębów, a ich pyski są bardzo krótkie, mają również bardzo zróżnicowaną budowę ciała. Na początku wydaje się, że jest to milion różnic. Jednak okazuje się, że wiele z nich jest potencjalnie wytłumaczalnych, jeśli potraktujemy ptaki, jako odmłodzoną wersję swoich przodków” wyjaśnia paleontolog.

W analizie Bhullar i jego koledzy wykazali, że duży mózg, duże oczy i krótka twarz są cechami, które wykazywały młode dinozaurów, co świadczyłoby o tym, że współczesne ptaki mają głowy młodych osobników pterodaktyli.

Część tajemniczego procesu przemiany, można badać obserwując ewolucję ptasiego dzioba. Górna część dzioba jest oparta na jednej dużej kości przedszczękowej. Kość sama w sobie była kiedyś niewielka i często zawierała również zęby – u dinozaurów stanowiła tylko element budujący szczękę. Jednak w czasie ewolucji para kości przedszczękowych urosła, stając się główną kotwicą szkieletu bezzębnych dziobów.

Koleją zmianą jest redukcja dolnej kości szczęki, która u dinozaurów była bardzo duża i mieściła większość dolnych zębów. U współczesnych kurczaków kość ta jest znacznie mniejsza i stała się jedynie elementem budowy czaszki. Tym sposobem jedna z górnych kości pyska została powiększona, a dolna zredukowana tworząc dzisiejszy dziób.

Proces ten ma związek ze specyficznymi genami wzorcowymi, które są genetycznymi instrukcjami, mówiącymi o tym jak komórki powinny kształtować dorosłego osobnika. Naukowcy wykazali, że dokonując drobnych zmian w tych genach, są w stanie uzyskać u kurczaków głowy zbliżone wyglądem do ich ewolucyjnych przodków!

czaszka-czikenozaura

Aby prześledzić, jak pysk zmienił się w dziób, naukowcy zmanipulowali procesy molekularne, odpowiedzialne za kształtowanie się dzioba u współczesnych gatunków. Tym sposobem udało im się stworzyć kurczaka z pyskiem, podobnym do tego, w jaki wyposażone były małe pierzaste dinozaury jak np. Velociraptor.

„Aby zrozumieć, w jaki sposób kształtuje się dziób u ptaków, obserwowaliśmy rozwój embrionu u różnych gatunków zwierząt – myszy, emu, aligatorów, jaszczurek, żółwi i wielu innych. Zauważyliśmy, że ptaki mają specjalny zestaw genów, odpowiedzialny za formowanie kości czaszki w dziób. Gdy „wyciszyliśmy” te gen wygląd dzioba zmienił się, zbliżając się do wersji pradawnych przodków”.

dino-chicken

Interpretacja artysty – porównanie współczesnego ptasiego dzioba Tinamou (na dole) oraz dinozaura z gatunku Anchiornis (na górze) z zaznaczeniem kości występujących w dziobie.

Czy więc naukowcy wyhodowali w laboratorium chickenozaurusa?! Raczej nie musimy obawiać się urealnienia scenariusza z Jurasic Park, jak mówi Bullar „zmiany, których dokonaliśmy nie były drastyczne – są z pewnością mniej dziwne niż te, rozwijane przez hodowców czy kolekcjonerów”.

Eksperyment oraz dogłębna analiza pozwoliły jednak naukowcom zrozumieć i przyjrzeć się z bliska jednemu z największych ewolucyjnych przejść w historii życia na ziemi – od dinozaurów do dzisiejszych ptaków.

„Każdy organizm czy zwierzę niesie w swojej morfologii dziedzictwo historii. Kwas nukleinowy, który tworzy genom, obciążony jest historią – reliktami, które pozostały, molekularnymi skamielinami – to wszystko stanowi potencjał, który może nam pomóc wyjaśnić historię życia, a może nawet jego przyszłość”.