התגלה מין חדש של ‘החוליה החסרה’ בין דינוזאורים לציפורים

מאובן דינוזאור מעופף המכונה ארכיאופטריקס מסין שנרכש על ידי אספן פרטי נחקר באמצעות סינכוטרון, והתברר כי הוא קדום לארכיאופטריקסים שהתגלו לפניו, ומהווה למעשה חוליה חסרה בינם לבין הדינוזאורים. ההערכה היא שמהם התפתחו מאוחר יותר העופות של ימינו

כותב: John Nudds, מרצה בכיר לפליאונטולוגיה, אוניברסיטת מנצ’סטר

אולי אחד המאובנים הידועים ביותר בעולם הוא ארכיאופטריקס. עם נוצות שהשתמרו להפליא, הוא כבר זמן רב נחשב הציפור הראשונה הרשומה המאובנת, והוא נקרא לעתים קרובות “הסמל של האבולוציה”. רק קומץ פרטים של ציפור מאובנת זו נחשפו אי פעם, ולכן החמקמקות שלה הוסיפה לקסמיה.
אבל האם זו באמת הציפור הראשונה והאם היא באמת יכלה לעוף? בהתחשב בכך שאנו יודעים היום שהציפורים הן צאצאי דינוזאורים, האם היה ארכיאופטריקס למעשה רק עוד דינוזאור קטן עם כיסוי נוצות?

לעמיתי ולי היתה הזדמנות נדירה לבחון שלד ארכיאופטריקס באמצעות אחד הסינכרוטרונים החזקים ביותר בעולם, סוג של מאיץ חלקיקים, בדומה למכונת צילום רנטגן, אבל בהיר עשרות אלפים מיליארד מאלה שבבתי החולים. הצלחנו לראות מה שיש במעמקי הסלע ולחשוף שברי עצם שלא נראו מעולם. מה שגילינו הפתיע אותנו: זה היה מין חדש לגמרי של ארכיאופטריקס.

המאובן הראשון של ארכיאופריקס נחשף בסלעים מתור היורה בבוואריה בקיץ 1861, שנתיים בלבד לאחר פרסום “מוצא המינים” מאת דרווין. הוא נראה כאחד מה”חוליות החסרות” של דרווין, בקשר בין זוחלים לעופות, במיוחד בין דינוזאורים לעופות.

הוא בהחלט נראה כמו עוף, עם נוצות עדינות שהשתמרו על כנפיו וזנב בצורת מניפה. כמו כן היתה לו עצם “furcula”, בדיוק כמו שנמצאת בעוף צלוי. ושתי התכונות האלה נחשבו בזמנו כקיימות רק אצל העופות. אבל לארכאופטריקס היו גם כמה תכונות האופייניות מאוד לזוחלים כמו זנב ארוך, גרמי, ולסת מלאה בשיניים חדות מאוד – ונראה כאילו מדובר בבעל חיים שנמצא בשלב ביניים בין שתי הקבוצות.
המאובן השני נמצא בשנת 1876, אבל מאז התגלו רק עוד עשרה מאובנים, אחד מהם אבד ומאחרים יש רק שברים.

למרות יותר מ-150 שנות מחקר, עדיין יש לנו הרבה מה לגלות על העוף הפרימיטיבי הזה. רוב המחלוקת נסובה סביב השאלה האם ארכיאופטריקס יכול לעוף, הקונצנזוס הוא שהוא היה במקרה הטוב עף או דואה מעט ונמוך.
המאובן השמיני שהתגלה היה אחד מהמאובנים הפחות ידועים. הוא נמצא על ידי אספן פרטי במחצבה ליד Daiting בבוואריה, גרמניה, בתחילת 1990, והחליף ידיים כמה פעמים לפני שנמכר בזול לאספן פרטי אחר מתוך הערכה כי זה היה פטרוזאור נפוץ. מאוחר יותר הוא החליף ידיים שוב תמורת מיליוני דולרים. כאשר נודע זאת למגלה הראשון הוא שם קץ לחייב בקפיצה מהמחצבה.

הבעלים החדשים, אולי מתוך רגשות אשמה, היה מאוד חשאי ברכישתו, והקהילה המדעית לא ידעה על המאובן הזה)עד 1996 (ומכאן הכינוי שלה, “רוח הרפאים”), כשהיא הוצגה לזמן קצר במוזיאון הטבע בבמברג, גרמניה. לאחר מכן, בשנת 2009, אספן הדינוזאורים ריימונד אלברסדורפראף מבוואריה, רכש את המאובן)Iבשנת 2011 איפשר לצוות המחקר שלנו לחקור אותו).

הציפור המכוערת

הוא לא השתמר היטב, וכינינו אותו “הציפור המכוערת”, שכן העצמות נותקו לאחר מותה, התערבבו יחד ונמחצו. החלק התחתון של הגוף היה חסר לחלוטין. אבל לקחנו אותו לגרנובל, למתקן הקרינה הסינכרוטרוני האירופי (ESRF), שבו הצלחנו לבצע ניתוחים וירטואליים של השלד, ולחלק יחד שברי עצמות שנשברו כאשר החיה מתה לפני 150 מיליון שנה.

כל דגימות המאובנים של ארכיאופטריקס סווגו כמין יחיד, Archaeopteryx lithographica , אבל הוא נראה שונה. שאר הדגימות נאספו משכבה אחרת המכונה nצורת סולנהופן )) Solnhofen Formation המאובן שלנו נאסף מתוך תצורת מורנהיים, השוכנת מעל תצורת סולנהופן ונחשבה צעירה ממנה בחצי מיליון שנה.

שמנו לב לראשונה כי עצמות הגולגולת התמזגו יחד. ואז הבחנו שלפורקולה יש סיומת דמוית יד, שבציפורים מודרניות קשורה לשרירי הטיסה החזקים. אף אחת מהתכונות הללו לא נראתה בארכיאופריקס ליטוגרפי. פתח מורחב באחת העצמות של חגורת הכתף (הנקראת “הקראקואיד”) הוא רמז לעצב גדול שעבר דרך העצם הזאת ועוד עדות לכנף חזקה יותר.
אבל ההפתעה הגדולה ביותר שלנו היתה כאשר הבחנו כי העצמות של פרק כף היד התמזגו יחד – תכונה נוספת של ציפורים מודרניות המכונה “carpo-metacarpus”. מיזוג זה סיפק מבנה נוקשה המאפשר לעוף להכות חזק בכנפיו.

תכונה זו נמצאה גם בארכאופטריקס ליטוגרפי במקום הזרוע הגמישה שנראתה באבות הדינוזאורים שלו. היה ברור כי הדגימה שלנו מראה רבים מהמאפיינים שמוצאים בציפורים המעופפות המודרניות, אך ארתופטריקס lithographica דואה מעט ונמוך. גילינו מין חדש למדע, וכינינו אותו אותוארקיופטריקס אלברסדורפי על שמו של הבעלים שלו שהציל אותו מאלמוניות.
בכל פעם שמתגלה חוליה חסרה היא יוצרת שני קשרים חסרים – מה שקדם לה, ומה שבא אחריה. במקרה זה, מה שבא לפני ארכיאופטריקס התגלה בשנת 1996 עם תיאור של דינוזאורים בעלי נוצות בסין. המינים החדשים שלנו הם מה שבא אחרי. זה מאשר כי ארכאופטריקס היתה הציפור הראשונה ולא רק אחד ממספר מינים של דינוזאורים מנוצים כפי שהציעו חוקרים אחרים לאחרונה. המחקר שלנו מעמיד את ארכיאופריקס במקומו כציפור הראשונה.

לידיעה ב-THE CONVERSATION
למאמר המדעי

עוד בנושא באתר הידען:

• האסטרואיד מחה כמעט את כל העופות יחד עם הדינוזאורים
• כיצד דינוזאורים נעשו לציפורים
• הפרכת שישה מיתוסים אודות הדינוזאורים