Wenn Sie aus dem Fenster schauen, können Sie einen lebenden Dinosaurier entdecken. Anstatt vor 66 Millionen Jahren in die totale Vernichtung zu geraten, gelang es der Dinosaurierlinie, nach dem Massensterben nicht nur zu überleben, sondern auch zu gedeihen, was zu modernen Vögeln führte.
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Fossilien können uns helfen, die Art und Weise zu verfolgen, wie sich die furchterregenden Reptilien in die gefiederten Herden verwandeln, die wir heute sehen. Es ist aber auch möglich, rückwärts zu arbeiten, indem man die reiche Evolutionsgeschichte nutzt, die in den Weichgeweben und Genen der Vögel geschrieben ist.
Der Yale-Paläontologe Bhart-Anjan Bhullar hat an dieser Kreuzung, an der die Moderne auf die Vorgeschichte trifft, nach neuen Erkenntnissen gesucht. Bhullar verband uralte Knochen und Spuren mit dem Verständnis der Entwicklung moderner Arten und nutzte „bewährte evolutionäre biologische Techniken“, um die Transformation der Dinosaurier zu erforschen.
Rein oberflächlich betrachtet, so Bhullar, können die Unterschiede zwischen den Dinosauriern der Vorfahren und den heutigen Vögeln überwältigend erscheinen: „Vögel sind viel kleiner. Der Vogelschädel ist viel kleiner, "aber er hat ein vergrößertes Gehirn", sagt er. "Sie haben keine Zähne. Sie haben tatsächlich ein sehr kurzes Gesicht. Sie haben eine ganz andere Architektur. “
Das Geheimnis ist, dass einige dieser großen Veränderungen auf relativ geringfügige Veränderungen in der Entwicklung eines Tieres zurückzuführen sind. "Zunächst scheint dies wie eine Million Änderungen", sagt Bhullar, "aber es stellt sich heraus, dass viele dieser Änderungen möglicherweise erklärbar sind, wenn man Vögel als potenziell juvenilisierte Versionen des angestammten Dinosauriers ansieht."
Zu diesem Schluss kamen Bhullar und seine Kollegen in einer Studie von 2012, in der Änderungen der Schädelform von Dinosauriern untersucht wurden. In der Arbeit während eines Ph.D. Das Team, das an der Harvard-Universität unter der Leitung von Arhat Abzhanov studierte, stellte fest, dass das große Gehirn, die großen Augen und die kurzen Gesichter von Vögeln Merkmale von Dinosauriern sind, was bedeutet, dass die heutigen Vögel Gesichter von Babys sind.
Aber Bhullar hat dort nicht aufgehört. Ein Teil des Geheimnisses des Wandels vom Vogel zum Dinosaurier war die Entwicklung des Schnabels. Der obere Vogelschnabel ist auf einem einzigen großen Knochen aufgebaut, der als Premaxilla bezeichnet wird. Dieser Knochen ist klein, hat oft Zähne und bildet bei den meisten Dinosauriern nur die Spitze der Schnauze. Während der Entwicklung der Vögel dehnten sich die beiden Knochen der Prämaxillen aus und wurden zum Haupt-Skelettanker für einen zahnlosen Schnabel. Wie ist es passiert?
"Es hat etwas mit spezifischeren Strukturierungsgenen zu tun", sagt Bhullar. Dies sind die genetischen Anweisungen, die frühen Embryonen mitteilen, wie sich Zellen bewegen sollen, um ein erwachsenes Tier zu formen.
Wie in einem Anfang dieses Jahres veröffentlichten Artikel ausführlich dargelegt, stellten Bhullar und seine Kollegen fest, dass sie durch geringfügige Änderungen dieser Mustergene bei Hühnern ein Gesicht schaffen konnten, das dem ihrer Vorfahren von Nicht-Vogel-Dinosauriern ähnlicher ist. Das Experiment führte dazu, dass Hühnerembryonen „zu Skeletten heranwuchsen, die in vielerlei Hinsicht mehr Vorfahren waren“, sagt Bhullar. Dazu gehörten kleine, abgerundete Kieferknochen, die „auffallend eher der Ahnenform entsprachen“.
In seiner Fortsetzung dieser Arbeit mit seinem Team in Yale beschreibt Bhullar, wie sich ein anderer Kieferknochen mit der Entwicklung der Vögel verändert hat. Dieser Knochen, der Oberkiefer, ist riesig und hält die meisten oberen Zähne bei Dinosauriern, ist jedoch bei Vögeln auf eine winzige Strebe reduziert. Die neue Wissenschaft, die letzten Monat auf dem jährlichen Treffen der Society of Vertebrate Paleontology angekündigt wurde, zeigt, wie die Spitze der Dinosaurierschnauze zum Hauptbestandteil des Vogelschnabels und der zahnigste Teil des Dinosaurierkiefers wurde auf fast nichts geschrumpft.
Element für Element beginnen Bhullar und seine Kollegen, die Grundlagen eines der transzendentesten Übergänge in der Evolutionsgeschichte zu verstehen. Nicht, dass Bhullar an der Schaffung eines „Chickenosaurus“ interessiert wäre - solche Vorschläge machen Schlagzeilen, würden aber nur das wahre Wunder darüber verschleiern, mit welcher Zeit und Entwicklung wir uns beschenkt haben.
"Wir wissen, dass Tiere, Organismen, in ihrer Morphologie das Erbe ihrer Geschichte tragen", sagt Bhullar. „In den winzigen Teilen ihrer Morphologie, in der Nukleinsäure, die das Genom selbst bildet, gibt es weitaus mehr Merkmale - Lasten der Geschichte, Relikte, molekulare Fossilien - und diese stellen möglicherweise einen Schatz an Möglichkeiten dar, die wir nutzen können um die Geschichte des Lebens und vielleicht sogar seine Zukunft zu erklären. “
