Explore the Family Tree of Birds

Sample Essay – Week 4

Explore the Family Tree of Birds

Dit essay is ontwikkeld voor de AMNH online cursus The Link Between Dinosaurs and Birds, een onderdeel van Seminars on Science, een programma van online graduate-level professional development courses for K-12 educators.

Kijkend naar de stamboom van vogels, zijn er drie belangrijke aspecten om in gedachten te houden.

• Echte vogels zoals Archaeopteryx lijken qua anatomie extreem veel op geavanceerde niet-aviaanse dinosaurussen zoals Velociraptor. Beiden hadden bijvoorbeeld lange benige staarten en tanden.
• Vroeg in de vogelgeschiedenis waren er vliegende vogels en niet-vliegende vogels. Deze grote variëteit aan vormen omvatte vliegloze duikdieren als Hesperornis en kleine actieve vliegers als Apsaravis.
• Vogels, met veel van de geavanceerde kenmerken die wij als kenmerkend voor moderne vogels beschouwen, leefden in dezelfde tijd als de niet-aviaanse dinosauriërs.

Dus de unieke kenmerken van vogels moeten zich al heel vroeg in de afsplitsing van de niet-avische theropoden hebben ontwikkeld.

Voordat we verder gaan, is het misschien interessant om te weten dat het ontcijferen van de stamboom van dieren bij de overgang van niet-avische dinosauriërs naar vogels een van de meest actuele onderwerpen is. Wetenschappers in vele delen van de wereld zijn er druk mee bezig. De meeste onderzoekers zijn het erover eens dat kleine tweevoetige dinosauriërs, troodontiden en dromaeosauriërs genaamd, de niet-aviaanse dinosauriërgroepen zijn die het nauwst verwant zijn aan vogels. Deze kleine dinosauriërs hebben veel gemeen met moderne vogels en nog meer met primitieve vogels als Archaeopteryx.

Vogels en Dinosauriërs aan elkaar koppelen

Om aan te tonen dat niet-aviaanse dinosauriërs en vogels verwant zijn, hadden wetenschappers fossielen nodig van zowel geavanceerde dinosauriërs als primitieve vogels om karakters te vergelijken. Maar op het moment dat Archaeopteryx werd ontdekt, waren er nog geen goede exemplaren van kleine, geavanceerde dinosaurussen gevonden. Toen deze aan het einde van de 20e eeuw werden gevonden, toonden zij aan dat, behalve de relatieve lengte van de voorpoot, er zeer weinig verschil is tussen primitieve vogels zoals Archaeopteryx en geavanceerde theropoden zoals de dromaeosaurus Velociraptor. Beiden hebben:

• wishbones
• veren
• borstbeenderen
• polsen die een halvemaanvormig bot bevatten
• handen zoals de meeste andere geavanceerde theropoden, met drie vingers waarvan de middelvinger de langste is

Deel van de reden dat Archaeopteryx zo belangrijk was, is dat het lange tijd het enige goed bewaarde vroege vogelfossiel was. Dat is nu allemaal veranderd. Op dit moment zijn er verschillende nieuw gevonden fossielen die overgangsvormen laten zien van niet-aviaanse dinosauriërs naar moderne vogels.

De beste manier om hiernaar te kijken is vanuit het perspectief van een stamboom. Op de genealogische ladder van Archaeopteryx naar moderne vogels, is de volgende vroege vogel Confuciosornis. Dit dier werd ongeveer zes jaar geleden gevonden. Nu zijn er bijna duizend specimens. In tegenstelling tot Archaeopteryx, heeft het geen lange staart en geen tanden. Niettemin heeft het nog drie afzonderlijke beenderen in zijn hand. Sommige Confuciusornis-specimens hebben lange staartveren, zoals die van een paradijsvogel. Deze veren kunnen het broedkleed van de mannetjes voorstellen.

Na Confuciusornis is er een lijn van primitieve vogels die rechtstreeks naar de moderne vogels leidt. Tot deze diversiteit uit het Mesozoïcum behoren vogels als Hesperornis, een vier meter grote watervogel die zo’n 70 miljoen jaar geleden leefde in de zeestraat die Noord-Amerika doorsnijdt. Hesperornis kon niet vliegen, maar had wel tanden. Een ander bijzonder interessant dier is Apsaravis, een kleine, roodborstje-grote vliegende vogel uit Mongolië. Dit kleine diertje was een actieve vlieger die ongetwijfeld boven de hoofden vloog en rond de voeten scharrelde van zijn niet-aviaanse dinosaurusverwanten.

Maar de dominante groep vogels die tijdens het Mesozoïcum leefde, waren de enantiornithines, ook bekend als “tegenovergestelde vogels”. Deze dieren hadden een grote verspreiding en diversiteit tijdens het tijdperk van de dinosauriërs. Sommige hadden zelfs tanden, andere waren waarschijnlijk goede vliegers, en weer andere leken meer op grondvogels.

De diversificatie van de soorten vogels die wij tegenwoordig zien, vond vrij laat in de vogelgeschiedenis plaats. De eerste vertegenwoordigers van vogels die tot de moderne groepen behoren zijn leeuvers, futen en soortgelijke watervogels, waarvan de fossielen zijn gevonden aan het eind van het Krijt, vlak voordat de niet-aviaanse dinosauriërs uitstierven.

Archaeopteryx is de primitiefst bekende vogel en daarmee ook de primitiefst bekende vogelachtige dinosaurus. Het eerste exemplaar werd ontdekt in de jaren 1850, ongeveer in dezelfde tijd dat Charles Darwin On the Origin of Species publiceerde. Dit boek was een van de meest invloedrijke ooit gepubliceerd, omdat het de basisprincipes van evolutie door natuurlijke selectie uiteenzette. Darwins boek stelde dat evolutie de grote som van kleine veranderingen was; zo voorspelde het dat overgangsvormen tussen moderne soorten zouden worden gevonden. Archaeopteryx, zoals onmiddellijk werd herkend door Thomas Huxley, was slechts één van deze fysieke verbanden tussen niet-avische dinosaurussen en vogels. Het was een nauwe verwant van vogels in die zin dat het een draagarm had en een omgekeerde eerste teen aan zijn voet. (Dit is de teen waarmee sommige vogels kunnen neerstrijken.) Hij had ook veren. Sommige veren waren asymmetrisch, dat wil zeggen dat de voorste rand van de veer korter was dan de achterste. Dergelijke veren wijzen erop dat Archaeopteryx enigszins kon vliegen. Maar tegelijkertijd had het veel kenmerken die primitiever zijn en meer lijken op niet-avische theropoden. Zo had Archaeopteryx een lange benige staart, vergelijkbaar met die van dromeosauriërs, terwijl deze staart bij moderne vogels is ingekort en vergroeid tot een driehoekig stuk, de pygostijl. Archaeopteryx had ook tanden, drie afzonderlijke voorvingers en een borstbeen zonder kiel, zoals veel niet-avische theropoden (behalve T. rex en oviraptoriden). Bij de moderne vogels zijn de tanden verloren gegaan en zijn de drie vingers en het halvemaanvormige bot in de pols vergroeid tot één enkel bot in de hand.