Защо динозаврите са имали пера?

Питането защо някои динозаври са имали пера, по принцип не се различава от въпроса защо рибите имат люспи или защо кучетата имат козина. Защо голият епидермис на всяко животно трябва да притежава какъвто и да е вид покритие (или, в случая с хора, на практика изобщо няма покритие)? За да отговорим на този въпрос, трябва да разгледаме по-дълбока главоблъсканица: какво е еволюционното предимство направи пера дават на динозаври, които не могат да бъдат постигнати с козина, четина или просто, влечуго везни?

Преди да започнем обаче е важно да разпознаем това не всички динозаврите са имали пера. По-голямата част от пернати динозаври бяха тероподи, широка категория, която включва грабливи птици, тиранозаври, орнитомимиди и "дино-птици", както и най-ранните динозаври като еораптор и Herrerasaurus. Освен това, не всички тероподи бяха оперени: това е доста сигурен залог, че покойният юра Алозаври имаше лющеща се кожа, както и другите големи тероподи

Тероподите не бяха единствените членове от порядъка на Saurischian („гущери“) динозаври: колкото и да е странно, най-близките им роднини са били гигантските, дървени, слоновести завроподи, които бяха приблизително толкова различни по външен вид и поведение от тероподите, колкото можете да получите! Към днешна дата няма абсолютно никакви доказателства за нито един пернат роднини на Брахиозавър или апатозаврии подобно откритие изглежда крайно малко вероятно. Причината е свързана с различните метаболизми на тероподи и сауроподни динозаври, от които повече по-долу.

Екстраполирайки от примера на съвременните птици, може да мислите, че основната цел на перата е да поддържат полета; перата улавят малки джобове въздух и осигуряват решаващото „повдигане“, което позволява на птица да се извисява във въздуха. По всички признаци обаче използването на пера в полет е строго второстепенно, едно от онези условни развития, за които еволюцията е толкова известна. На първо място, функцията на перата е да осигурят изолация, точно както алуминиевият сайдинг на къща или полиуретановата пяна, опакована в нейните греди.

И защо човек трябва да се нуждае от изолация, питате вие? Е, в случая с теноподните динозаври (и съвременните птици), това е защото притежава ендотермичен (топлокръвно) метаболизъм. Когато съществото трябва да генерира собствена топлина, то се нуждае от начин да задържа тази топлина максимално ефективно възможно, а палто от пера (или козина) е едно решение, което многократно е предпочитано от еволюция. Докато някои бозайници (като хора и слонове) нямат козина, всички птици имат пера - и изолационни майсторството на перата не се демонстрира по-добре, отколкото при нелетящи водни птици, обитаващи студен климат, т.е. пингвини.

Разбира се, това повдига въпроса защо на Allosaurus и други големи теноподни динозаври липсват пера (или защо тези пера присъстват само при непълнолетни или люпилни). Това може да има нещо общо с климатичните условия в регионите, в които са живели тези динозаври, или с странност в метаболизма на големите тероподи; все още не знаем отговора. (Що се отнася до причината, че на сауроподите липсват пера, това е, защото почти сигурно са били студенокръвни и се нуждаят от ефективно усвояване и излъчване на топлина, за да регулират вътрешната си телесна температура. Ако бяха покрити с пера, щяха да се изпекат отвътре навън, като микровълнови картофи.)

Когато става дума за иначе мистериозни черти в животинското царство - дългите шии на савроподите, триъгълните плочи на stegosaursи евентуално ярките пера на динозаврите на тероподи never човек никога не бива да отстъпва силата на сексуалния подбор. Еволюцията е прословута за избирането на привидно случайни анатомични характеристики и поставянето им в сексуално свръхпроизводство: станете свидетели на огромни носове на мъжки маймуни с хобот, пряк резултат от факта, че женските от вида предпочитат да се чифтосват с най-носовите носове мъже.

След като изолиращите пера се развиха в динозаврите на тероподи, нямаше нищо, което да попречи на сексуалния подбор да поеме и задвижва процеса още повече. Засега знаем много малко за цвета на перата на динозавъра, но е сигурен залог, че някои видове са транспортирали ярки зелени, червени и портокали, вероятно в сексуално диморфен мода (т.е., мъжките са били по-ярко оцветени от женските или обратно). Някои иначе плешиви тероподи може да имат свити кичури пера на странни места, като предмишниците или бедрата, друг средства за сигнализиране за сексуална наличност и някои ранни, известни дино-птици като Археоптерикс бяха оборудвани с тъмен, лъскав пера.

Накрая стигаме до поведението, което повечето хора свързват с пера: полет. Има още много неща, които не знаем за еволюцията на Тенопод динозаври в птици; този процес може да се е случил многократно през мезозойската ера, като само последната еволюционна вълна води до птиците, които познаваме днес. Това е почти отворен и затворен случай, че съвременните птици са се развили от малките, кокетни, пернати "Дино птици"на късното варовит месечен цикъл. Но как?

Има две основни теории. Възможно е перата на тези динозаври да осигуряват допълнително повдигане, когато преследват плячка или бягат от по-едри хищници; естественият подбор благоприятства нарастващите количества асансьор и накрая един щастлив динозавър постигна излитане. За разлика от тази „наземна“ теория, съществува по-малко популярната „арбореална“ теория, която твърди, че малките, живи дървета динозаври са еволюирали аеродинамични пера, докато са скачали от клон на клон. Какъвто и да е случаят, важният урок е, че полетът е бил нежеланият страничен продукт, а не предварително определената цел, от пера на динозаври!

Едно ново развитие в дебата за пернатите динозаври е откриването на малки, пернати, орнитоподи, които се хранят с растения като Tianyulong и Кулиндадромеус. Може ли това да предполага това ornithopods, както и тероподи, притежавали топлокръвни метаболизми? Възможно ли е поне птиците да са еволюирали от орнитоподи, които се хранят с растения, а не от грабливи ядещи месо? Все още не знаем, но разчитаме, че това ще бъде активна област на изследване поне през следващото десетилетие.