היוטיראנוס, שחי בקרטיקון המוקדם, תקופה קרירה יחסית, התהדר בנוצות הדומות לאלו של אפרוח בן ימנו, שסייעו לו להתחמם
פלאונתולוגים יודעים כבר למעלה מעשור שלכמה דינוזאורים קטנים היו נוצות דומות לאלו שעוטות היום הציפורים, בעיקר הודות למאובנים שנשמרו היטב בצפון מזרח סין. כעת התגלו באותו איזור שלושה פרטים של דינוזאור לא מוכר למדע וגדול הרבה יותר שעטה נוצות.
שמו של המין החדש, Yutyrannus huali, משמעו “עריץ יפה נוצות” בשילוב של לטינית ומנדרינית. שלושת הפרטים נאספו משכבה במחצבה המתוארכת לתקופת הקרטיקון במחוז ליאונינג. הם מתוארים בידי מדענים סינים וקנדים בגליון השבוע של נייצ’ר.
“הנוצות של היוטיראנוס היו מדולדלות,” מסביר פרופ’ זו זינג מהמכון לפלאונתולוגיה של זוחלים ופלאנטרופולוגיה בביג’ינג, החוקר הראשי במחקר. “הם היו מזכירים יותר נוצות של אפרוח בן ימנו מאשר התכסית הצפופה של עופות בוגרים.”
החוקרים מעריכים כי אורכו של יוטיראנוס בוגר הגיע לתשעה מטרים והוא שקל כ-1,400 ק”ג דבר שעשה אותו משמעותית קטן יותר מאשר קרובו המפורסם, טירנוזאורוס רקס, כך שהוא עדיין שקל פי 40 יותר מאשר הדינוזאור הגדול ביותר בעל הנוצות שהיה מוכר עד כה למדע, Beipiaosaurus. גודלו של היוטיראנוס והמבנה המדולל של נוצותיו לא היה מאפשר לו לעוף, אך לנוצות יש כידוע תפקיד חשוב אחר: בידוד.
“הרעיון שהנוצות הפרימיטיביות שימשו לבידוד ולא לתעופה מסתובב כבר זמן רב” אומר ד”ר קורווין סאליבן, פלאונתולוג קנדי המעורב במחקר. “ואולם, בעלי חיים בעלי גוף גדול שימרו חום די בקלות, ולמעשה היתה להם בעיה גדולה יותר של התחממות יתר. דבר זה הופך את היוטיראנוס שהוא גדול ומדובלל להפתעה”.
ההסבר עשוי להיות קשור לאקלים, אומרים החוקרים, בעוד שתקופת הקרטיקון היתה באופן כללי חמה, היוטיראנוס חיו במהלך התקופה האמצעית של הקרטיקון המוקדם, אז הטמפרטורות היו מעט קרות.
הטי. רקס הענקי, וקרוביו הישירים לעומת זאת, חיו בתקופה בה התנאים היו חמים, בקרטיקון המאוחר. פיסות מבודדות של עור שהשתמר מבעלי חיים אלה הראה כי הם היו מכוסים בקשקשים ולא בנוצות, אך האפשרות שהם היו מכוסים חלקית בנוצות אינה יכולה לצאת מכלל חשבון.
“יוטיראנוס הגדילו באופן דרמטי את טווח הדינוזאורים שאנו מאמינים כי כוסו בנוצות” אמר פרופ’ זו. “ייתכן שהנוצות היו תכונה נפוצה בהרבה, לפחות בקרב דינוזאורים אוכלי בשר, מאשר מרבית המדענים היו מנחשים אפילו לפני מספר שנים.”
16 תגובות
ידעתי שהיו דינוזאורים אם נוצות אבל לא הייתי בטוח שלטירנוזאורוס רקס היו נוצות
לספקן ,
לא השתכנעתי בנכונות הטיעון המקורי אבל למדתי ממך הרבה 🙂
תודה
עמית.
אתה יכול לחלוק עלי לחלוטין, אבל זה עדיין לא משנה את העובדה שאתה טועה. אינך מכיר היטב את תורת האבולוציה (למרות שנידמה לך).
כאשר אני מדבר על אבולוציה “יקרה” כוונתי לאבולוציה שיש לה “הרבה” שלבי ביניים. אבולוציה כזו יכולה להתפתח רק אם יש “בונוס שרידותי” בכל שלב ביניים. להתפתחות נוצות למטרות “קישוטיות-תזוויגית” בלבד אין שום ערך שרידותי בשלבי הביניים, שהרי כאשר הנוצות הקישוטיות לא מפותחות לא רואים את הקישוט התזוויגי.
לגבי עקרון ההכבדה, לדעתי (ולדעת רבים) זה עקרון מפוקפק מאוד (למרות שבישראל מיחסים לו חשיבות כלשהיא בגלל מתן יחס כבוד לאמוץ זהבי). חבל שעקרון זה מבלבל את דעתם של אנשים טובים שמגיעים למסקנות מוטעות.
לגבי זנב הטווס, לפי בדיקה שערכתי רוב הסיכויים הוא שזנב הטווס “הארוך מאוד” הוא תוצאה של ברירה מלאכותית (למטרות יופי) כשם שטיפחו את כלבי הציוואווה למטרות יופי. לפי עקרון ההכבדה, כלב הצ’יוואווה הקטין את עצמו מנימוקי “עקרון ההכבדה” (כדי להראות שהוא שורד למרות היותו קטן גוף), אבל הלוקש הזה לא משכנע כי אנו מכירים היטב את הברירה המלאכותית שיצרה את זן הצ’יוואווה .
במקור, אורך זנב הטווס (זכר) דומה כנראה לאורך זנב הטווסה, אולי קצת ארוך יותר. לטווס האפריקאי (הזכר) יש זנב שאורכו כאורך זנב טווסה (אפריקאית או אסיאנית), זאת משום שלא עשו עליו ברירה מלאכותית למטרות קישוט.
הטווס שייך למשפחת הפסיונים שלכולם זנב ארוך במיקצת.
זנב ארוך במקצת של טווסים מסייע להם בתור טורפי חיות קרקעיות קטנות, למשל ציד נחשים. (זנב ארוך במקצת מאפשר לטווסים לצוד חיות על ידי שיפור הקואורדינציה של הגוף בזמן שהם עטים על הטרף. שיפור קואורדינציה: הטיית זנב גדול לכיוון אחד , גורמת להטית קידמת הגוף לצד הנגדי מנימוקי חוק שימור התנע).
חלק מהפסיונים התרנגוליים (כמו תרנגול הבית ותרנגול הודו) משתמשים בזנב כקישוט תזוויגי. תרנגול הודו גם פורש את הזנב בצורת מניפה כמו שעושה הטווס האסיאני הזכר. אבל — הזנב של התרנגוליים לא התפתח מאפס לצורך קישוט תזוויגי, השימוש בו כקישוט תזוויגי נעשה *בדיעבד* לאחר שהזנב הארוך במקצת כבר היה קיים (תהליך שקראתי לו “אבולוציה זולה”).
הטווס (המתורבת), אגב, אינו שורד כלל בטבע, למעשה הוא במצב הכחדה. הטווס ארוך הזנב מגודל כולו (פחות או יותר) בחוות לגידול טווסים, הוא נימכר מהחוות (לאנשים פרטיים או לגני חיות), או משולח לטבע בהודו (לאיזורי תיירות). חלק מהטווסים שבורחים מהחוות או מבעליהם מצליחים איכשהוא לחיות חיים פראיים, עד שצדים אותם, או שהם נימלטים לנישות מעטות בטבע בהן אין להם היום אויבים טבעיים.
לספקן ,
אני חולק לחלוטין על טענתך כי : “הטענה שנוצות התפתחו לצורך קישוט מיני לגמרי לא סבירה, שכן המאמץ האוולוציוני לא שווה את התוצאה (יש דרכי קישוט רבות “זולות” יותר מבחינת מאמץ אבולוציוני, למשל פיגמנטציה של העור או השמעת קולות)”
בעיקר בגלל העובדה שהביטוי “התפתחו לצורך” לא קיים במונחים אבולוציוניים : יש שינויים וברירה טבעית ,כאשר הברירה הטבעית הינה משמעותית ביותר ודוגמת הטווס שממש צועק נוכחות לטורפים היא טיעון שקשה לחלוק עליו.
ישנן דרכים זולות יותר לרבייה מינית ? אולי ,אבל זו לא פונקצייה מתמטית מדוייקת ,יש תנאי סביבה שבהם אולי זאת הדרך הזולה ביותר .
התרחיש הסביר בעיני הוא שבמינים שונים היו תרחישים שונים בהתאם ללחצים האבולוציוניים ,לא בהכרח ישנו קו יחיד להתפתחות הנוצות .יכול להיות גם שהאבולוציה “המציאה” את הנוצות מספר פעמים בוריאציות שונות ,ואולי גם לעולם לא נדע את זה…
נובע*
safkan
ככלל, דבריך מוצאים אצלי הד חיובי. אבל ברצוני לציין כי גם נוצה פלומתית היא בעלת מיתר מרכזי. ההבדל בין שני סוגי הנוצות נוכע מכך שהמיתר המרכזי בנוצה הפלומתית אינו מפותח.
מכאלק,
שני ההסברים שהעלית אינם מושלמים. אני מציע את הניסוח הבא:
1. הדינוזאורים החלו לפתח נוצות למטרות אחרות, ואז בתהליך מהיר, “קפיצה אבולוציונית” (מה זה מיליונים ספורים מתוך מיליארדי שנות אבולוציה?), קבוצה מתוכם עברה שינויים שאיפשרו לה לעוף, ולהם ייקרא עופות.
2. היו דינוזאורים שפיתחו יכולת לעוף (הם מעולם לא נמצאו, היות שתהליך המעבר היה “מהיר” ולא נותרו הרבה פרטים של שלבי בינים), לאחר מכן אצל חלקם היא התנוונה (למשל, יוטיראנוס) אך הנוצות נותרו.
אפשר למנות מספר סיבות להישארות של תכונה. להלן שתים: א) לתכונה נמצא שימוש מועיל אחר. ב) היות שהתכונה אינה מפריעה (כאמור, נוצה היא מבנה פשוט שאינו מצריך קוד גנטי “כבד”) היא לא נמחקה.
האבולוציה היא ענף מדעי מן התוססים. מלאה השערות והשערות שכנגד, ותכופות מתגלים ממצאים חדשים שיש בכוחם להפוך תאוריות מוצקות על פיהן. לכן אינני שולל לחלוטין שום הסבר.
האבולוציה של נוצות.
ההסבר המקובל ביותר הוא שהנוצות הראשונות התפתחו מקשקשים. לכל הזוחלים יש קשקשים מפותחים או קשקשים במצב רצסיבי , זאת מכיוון שהזוחלים התפתחו מהדגים (לדגים רבים היו קשקשים זמן ממושך).
הצורה הפשוטה ביותר של התפתחות נוצות מקשקשים הוא התפצלות הקשקש לרצועות שכולם יוצאות מה”שורש” של הקשקש, כלומר התפצלות מהנקודה בה הקשקש מחובר לגוף. מדובר בנוצות פלומתיות, לא הנוצות המפותחות של ציפורים. הנוצות (בכנפיים) של ציפורים בנות ימינו , הן נוצות עם מיתר מרכזי , כאשר בדרך כלל יש התפצלות מהמיתר המרכזי למיתרים מישניים, יש התפצלות נוספת מהמיתרים המישניים ל”שערות”. לרוב הציפורים יש (בנוסף לנוצות המיתריות) גם נוצות פלומתיות, למשל באיזור הצוואר, הבטן והחזה.
התפתחות נוצה פלומתית מקשקש לא מצריכה שינויים אבולוציוניים גדולים כי מלכתחילה קשקש אינו מושלם ויכול להיות מחורץ בחלק החיצוני שלו, לכן תהליך ההתפצלות הוא יצירת חריצים עמוקים יותר ויותר עד שנוצרות רצועות. תהליך אבולוציוני זה (החריצה המתעמקת בהדרגה) ידוע היטב בבוטניקה: למשל במינים השונים של עצי שיטה (לחלק מהשיטים יש עלים מחורצים יותר, לחלקם עלים מחורצים פחות, לחלק של השיטים העלים לא מחורצים כלל).
מה הסיבה שנוצרו נוצות אצל דינוזאורים ? הסיבה הכי סבירה היא בידוד תרמי (חום או קור) , זה מאפשר זמן פעילות ממושך יותר בשעות היממה או גמישות בבחירת טריטוריות ראויות למחיה. הטענה שנוצות התפתחו לצורך קישוט מיני לגמרי לא סבירה, שכן המאמץ האוולוציוני לא שווה את התוצאה (יש דרכי קישוט רבות “זולות” יותר מבחינת מאמץ אבולוציוני, למשל פיגמנטציה של העור או השמעת קולות).
למה יש נוצות אצל בעלי חיים חיים גדולים ? יתכן שזו תורשה מהזמן שאבותיהם של בעלי החיים היו קטנים (לדוגמא: הממוטות היו שעירות למרות גודלן, לא הייתה תועלת לשעירות שלהן כשהיו גדולות, השיעור של הממותות יכול להיות תורשה מאבותיהם הקטנים שניזקקו לשיעור כדי לשמור בידוד תרמי. זשבמקור כל כל קבוצת “הפילים” היו בעלי חיים קטנים שהלכו וגדלו). ידוע שכל מיני הדינוזאורים הגדולים היו במקור קטנים, הם גדלו בהדרגה במהלך האבולוציה .
הדינוזאור החדש שנימצא עם נוצות שייך כנראה למיני דינוזאורים שבהם הנוצות פלומתיות. לפיכך הקשר שלו לציפורים בנות ימינו רופף (לציפורים בנות ימינו יש נוצות מיתריות בעיקר).
ליובל,
ראשית, נוצות זה ממש לא סיפור עד כדי כך פשוט. הנוצה היא בליטה חיה וצומחת של האפידרמיס מחוצה לו, בניגוד לפרווה שהיא גוש מת שמופרש מהאפידרמיס. זה שהיא לא “מסובכת” מתמטית עדיין לא אומר שפשוט לייצר אותה.
בנוגע לתעופה – נוצות ממש ממש אינן מספיקות כדי לעוף. לשם תעופה נדרשת קלות יוצאת דופן של הגוף (אתה יודע שאין אף ציפור שעפה כיום שמשקלה עולה על 14 ק”ג בבוגר?!), שרירי חזה מפותחים מאוד, שינויים במבנה הזרועות, שינויים בעצמות וכו’.
אז מה לדעתך מהווה הסבר יותר פשוט וסביר:
1. הדינוזאורים החלו לפתח נוצות למטרות אחרות, ואז בתהליך הדרגתי ואיטי קבוצה מתוכם עברה שינויים שאיפשרו לה לעוף, ולכם ייקרא עופות.
2. היו דינוזאורים שפיתחו יכולת לעוף (שמעולם לא נמצאו), לאחר מכן אצל חלקם היא התנוונה (ואותם מוצאים בזמן האחרון) ואז מהם התפתחה שוב יכולת תעופה בעופות.
נ.ב
למקרה שאתה עומד לומר את זה, פטרוזאורים אינם דינוזאורים.
מכאלק,
אמנם המבנה של נוצה נראה מסובך ומורכב, אך למעשה הוא עץ רקורסיבי שהתפתחותו עשויה להיות מהירה ביותר הן בהתפתחות הפרט (מפלומת האפרוח ועד לנוצת העוף הבוגר), והן באבולוציה של מחלקת העופות. אכן סביר כי הנוצה קדמה לתעופה ושימשה בתחילה למטרות כגון אלה שציינת, אך סביר גם שהתעופה התפתחה זמן קצר (במונחי אבולוציה) לאחר מכן.
דעתי, כאמור, היא שגידול נוצות הינו פשוט ואינו דורש השקעה רבה, וכך אפשר למצוא נוצות על גופם של עופות שוויתרו על המעוף ולא טרחו להיפטר מהן. לכן אינני שולל את האפשרות שנוצותיו של היוטירנוס הן שרידים מנוונים של נוצות תעופה אצל אבותיו הקדומים.
ליובל
הסברה איננה שראשית התפתחות הנוצות בעופות קשורה לתעופה. נוצות קטנות ולא מפותחות לא יכולות לשמש לתעופה, ולתעופה נדרשות עוד תכונות רבות נוספות, כך שההשערה היא שנוצות שימשו בראשית דרכן לחימום/מצג חיזור, ורק אחר כך החלו לשמש לתנועה, בין אם להאצה בריצה ובין אם לדאייה, ורק אז לתעופה.
הדינוזאור הזה שנמצא נמנה עם “חלוצי הנוצות”, אבל בשלב כל כך מוקדם אין סיבה להאמין שהנוצות האלה הן דגרדציה של נוצות מפותחות ששימשו לתעופה.
*
לאחרונה מתרחבת ההכרה כי העופות הם צאצאי הדינוזאורים.
הסברה הרווחת היא שראשית התפתחות הנוצות אצל אבותיהם הקדומים של העופות קשורה לתעופה, וכי הנוצות שרדו גם בגופם של העופות שויתרו על התעופה לטובת מימדי גוף גדולים.
אפשר להחיל את אותה סברה גם על הדינוזאורים
כפי שבימינו העופות שוויתרו על התעופה שמרו על הנוצות, גם הדינוזאורים שוויתרו על התעופה לפני מאות מיליוני שנים שמרו על נוצותיהם.
לאחרונה מתרבת ההכרה כי העופות הם צאצאי הדינוזאורים.
הסברה הרווחת היא שראשית התפתחות הנוצות אצל אבותיהם הקדומים של העופות קשורה לתעופה, וכי הנוצות שרדו גם בגופם של העופות שויתרו על התעופה לטובת מימדי גוף גדולים.
אפשר להחיל את אותה סברה גם על הדינוזאורים
כפי שבימינו העופות שוויתרו על התעופה שמרו על הנוצות, גם הדינוזאורים שוויתרו על התעופה לפני מאות מיליוני שנים שמרו על נוצותיהם.
לא כל הפלאונתולוגים מסכימים.
ראיון עם הפלאונתולוג אלן פדוציה
http://discovermagazine.com/2003/feb/breakdialogue
חימום גוף הוא לא בהכרח הסיבה העיקרית לנוצות : סביר מאוד שזה היה חלק חשוב בברירה מינית ולכן לגודל של הדינוזאור אין משמעות