در فسیل پوست دایناسور پردار چه رازی نهفته است؟

شکل پرهای اولیه متفاوت بوده است

اکنون می‌دانیم که بسیاری از دایناسورها و پسرعموهای پرنده آنها، پتروزارها، پر داشتند. پرها در گذشته شکل‌های بیشتری داشتند. برای مثال، پرهای روبان مانند با نوک‌های منبسط شده در دایناسورها و پرندگان منقرض شده یافت می‌شد اما در پرندگان مدرن چنین پرهایی دیده نمی‌شود. امروزه فقط برخی از انواع پرهای باستانی توسط پرندگان به ارث رسیده است.

پرهای اولیه برای پرواز نبوده‌اند

دیرین زیست شناسان همچنین دریافته اند که پرهای اولیه برای پرواز ساخته نشده‌اند. فسیل‌های پرهای اولیه ساختارهای ساده و توزیع‌های پراکنده روی بدن داشتند، بنابراین ممکن است برای نمایش یا حس لامسه بوده باشند. فسیل‌های پتروسورها نشان می‌دهند که ممکن است در تنظیم حرارت و الگوبرداری رنگ نقش داشته باشند.

هر چقدر هم که این فسیل‌ها جذاب هستند، پرهای باستانی تنها بخشی از داستان را بیان می‌کند. تکامل پر بیشتر در پوست اتفاق افتاده است. پوست پرندگان امروزه بر خلاف پوست فلس‌دار خزندگان برای حمایت، کنترل و رشد پرها نرم شده و تکامل یافته است.

تا به امروز، تنها تعداد انگشت شماری از فسیل‌های پوست دایناسورها در سطح میکروسکوپی مورد بررسی قرار گرفته‌اند. این مطالعات، به عنوان مثال یک مطالعه در سال ۲۰۱۸ روی چهار فسیل با پوست حفظ شده، نشان داد که پوست پرندگان اولیه و خویشاوندان دایناسور نزدیک آنها (کوئلوروسارها) از قبل بسیار شبیه پوست پرندگان امروزی بود. بنابراین برای درک چگونگی تکامل پوست پرنده مانند، باید دایناسورهایی را که قبلاً در درخت تکاملی منشعب شدند، مطالعه کنیم.

مطالعه ما نشان می‌دهد که حداقل برخی از دایناسورهای پردار مانند خزندگان امروزی پوست فلس‌دار داشتند. این شواهد از یک نمونه جدید از Psittacosaurus، یک دایناسور شاخدار با پرهای موز مانند در دم به دست آمده است. Psittacosaurus در اوایل دوره کرتاسه (حدود ۱۳۰ میلیون سال پیش) زندگی می‌کرد، اما طایفه آن، دایناسورهای ornithischian، خیلی زودتر، در دوره تریاس (حدود ۲۴۰ میلیون سال پیش) از دایناسورهای دیگر جدا شدند.

نمونه‌های فسیلی از پوست دایناسورها در زیر نور ماوراء بنفش، خود را به رنگ زرد-نارنجی نشان می‌دهند؛ پوست روی تنه و اندام‌ها که قسمت‌هایی از بدن هستند که حفظ شده‌اند. این رنگ‌های درخشان از مواد معدنی سیلیس هستند که وظیفه حفظ پوست فسیلی را بر عهده دارند. در طول فسیل‌سازی، مایعات غنی از سیلیس قبل از پوسیدگی به پوست نفوذ می‌کردند و ساختار پوست را با جزئیات باورنکردنی تکرار می‌کردند. ویژگی‌های آناتومیکی ظریف از جمله اپیدرم، سلول‌های پوست و رنگدانه‌های پوست به نام ملانوزوم حفظ می‌شوند.

سلول‌های فسیلی پوست شباهت زیادی با سلول‌های پوست خزندگان مدرن دارند. آنها اندازه و شکل سلول مشابهی دارند. توزیع رنگدانه پوست فسیلی با مقیاس‌های کروکودیل مدرن یکسان است. با این حال، پوست فسیلی بر اساس استانداردهای خزندگان نسبتاً نازک به نظر می‌رسد. این نشان می‌دهد که فلس‌های فسیلی در Psittacosaurus نیز از نظر ترکیب شبیه به فلس‌های خزندگان بودند.

فلس‌های خزندگان سخت و سفت هستند زیرا سرشار از نوعی پروتئین سازنده پوست، پروتئین‌های بتا سخت هستند. در مقابل، پوست نرم پرندگان از نوع پروتئین متفاوتی ساخته شده است، کراتین‌ها، که ماده ساختاری کلیدی در مو، ناخن، پنجه، سم و قسمت‌های بعدی پوست حیوانات هستند.

در مجموع، شواهد فسیلی جدید نشان می دهد که Psittacosaurus در مناطقی که پر نداشت، پوستی شبیه خزندگان داشت. دم که در برخی از نمونه ها پرها را حفظ می‌کند، متاسفانه در این فسیل هیچ پر و پوستی حفظ نشده بود.

با این حال، پرهای دم در نمونه‌های دیگر نشان می‌دهند که برخی از ویژگی‌های پوستی پرنده‌مانند باید برای نگه داشتن پرها در جای خود تکامل یافته باشند. بنابراین کشف ما نشان می‌دهد که حیوانات پردار اولیه ترکیبی از انواع پوست داشتند، با پوست پرنده‌مانند فقط در نواحی پر از بدن، و بقیه پوست هنوز مانند خزندگان مدرن پوسته‌دار است.

این توسعه منطقه‌ای می‌تواند تضمین کند که پوست از حیوان در برابر سایش، کم آبی و عوامل بیماری زا محافظت می‌کند.