Darwinopterus – siirtymäkauden lentolisko (keskijura): lajit ja fossiilit
Darwinopterus — siirtymäkauden lentolisko keskijurasta: löydöt Kiinasta, 30–40 fossiilia, lajit D. modularis, D. linglongtaensis ja D. robustodens; avain evoluution ymmärtämiseen.
Darwinopterus (nimi tarkoittaa "Darwinin siipi") on lentoliskojen merkittävä suku, joka löydettiin Kiinasta ja nimettiin Charles Darwinin mukaan. Se on erityinen siksi, että siinä yhdistyvät sekä pitkähäntäisten (rhamphorhynchoid) että lyhythäntäisten (pterodactyloid) lentoliskojen piirteitä: kallon ja kaulan morfologia muistuttaa pterodaktyloideja, kun taas vartalo, häntä ja osa raajarakenteista säilyttävät rhamphorhynchoidien ominaisuuksia. Tämän vuoksi Darwinopterus on usein mainittu esimerkkinä niin kutsutusta siirtymäkauden fossiilista näiden kahden suuriin ryhmään kuuluvien muodostumien välissä.
Fossiilit ja löytöpaikka
Tähän mennessä tunnettuja fossiileja on dokumentoitu noin 30–40 yksilöä, ja kaikki ne on kerätty Tiaojishanin muodostumasta, joka ajoittuu keskijurakaudelle noin 160 miljoonaa vuotta sitten (mya). Tiaojishan on tunnettu erinomaisesti säilyneistä fossiileistaan: alueella oli järvi- ja tulivuorivaikutuksen olosuhteita, jotka ovat edistäneet hienorakeisten sedimenttien ja kerrostuneen tuhkan syntymistä sekä siten lukuisten selkärankaisten ja hyönteisten erinomaisia säilymiä.
Lajit
- D. modularis — tyyppilaji, joka kuvattiin helmikuussa 2010. Se toimi esimerkkinä ensimmäisestä laajasti julkistetusta tutkittavasta "siirtymätyypistä".
- D. linglongtaensis — kuvattu joulukuussa 2010; erot lajin sisällä liittyvät mm. kallon mittasuhteisiin ja hampaiden asetteluun.
- D. robustodens — kuvattu kesäkuussa 2011; erot tulee mm. tukevammista hampaista (nimestäkin päätellen).
Ulkonäkö ja koko
Darwinopterus oli keskikokoinen lentolisko. Sen arvioitu siipien kärkiväli on arviolta noin 50–100 cm yksilöstä riippuen. Kallo oli verraten pitkä ja kapea, usein osassa näytteitä nähtävissä selkeä pääharja, kun taas vartalo ja häntä olivat perinteisempää pitkähäntäisten tyyppiä: häntä oli pidempi ja jäykempi kuin tyypillisellä pterodaktyloidilla.
Merkitys evoluutiolle
Darwinopteruksen löydöt tukevat ajatusta niin kutsutusta "modulaarisesta evoluutiosta" (modulaarinen evoluutio), jossa eri ruumiinosat tai morfologiset kokonaisuudet voivat muuttua itsenäisinä yksikköinä. Löydösten perusteella näyttää siltä, että pterodaktyloidi-tyyppinen kallon ja kaulan rakenne saattoi kehittyä erillään muista ruumiinosista, minkä jälkeen muut kehon osat muuntuivat niihin sopiviksi. Tämä on tärkeä havainto pterosaurusten evoluution ja koko käyrän ymmärtämisessä.
Sukupuolinen dimorfismi
Useissa näytteissä on raportoitu sukupuolista dimorfismia. Uroksilla näyttäisi olleen näkyvät pääharjat, ja niiden lantio oli kapeampi kuin naaraspuolisilla näytteillä. Naaraspuolisilla havaittiin yleensä leveämpi lantio, mikä on tulkittu sopeutumiseksi suurten munien synnyttämiseen ja siten mahdollista sukupuolten eriytymistä lisääntymisbiologiassa. Nämä havainnot tukevat käsitystä, että ainakin osalla pterosauruksista sukupuolittain erilaistuneet ulkomuodon piirteet liittyivät paritteluun ja lisääntymiseen.
Paleoekologia ja elintavat
Tiaojishanin ekosysteemi oli monimuotoinen: alueella eli lintuja muistuttavia dinosauruksia, varhaisia lintuja, matelijoita, nisäkäsmäisiä selkärankaisia ja runsaasti hyönteisiä. Darwinopteruksen ruumiinrakenne viittaa siihen, että se saattoi saalistaa pieniä selkärankaisia ja hyönteisiä tai siepata kaloja järvien rannikoilta, mutta tarkka ruokavalio voi vaihdella lajien ja yksilöiden välillä. Sen siipirakenne mahdollisti ketteryyden ilmassa ja todennäköisesti lentämisen rannikolla ja metsien yllä.
Taksonomia ja keskustelu
Darwinopterus kuuluu laajempaan ryhmään, jota kutsutaan usein Wukongopteridae-perheeksi — ryhmä sisältää useita lähelle sukulaisia keskijurakauden kiinalaisista kerrostumista. Joissain tapauksissa tutkijat ovat keskustelleet siitä, edustavatko löydökset yhden lajin sisäistä vaihtelua vai useita läheisiä lajeja; verrokkilöydökset ja uudet näytteet auttavat selventämään tätä taksonomista kuvioita.
Yhteenvetona Darwinopterus on tärkeä fossiili, koska se tarjoaa konkreettista näyttöä pterosaurusten morfologisesta siirtymästä ja auttaa ymmärtämään, miten suuret morfologiset muutokset saattoivat tapahtua vaiheittain mutta "moduuleina" evoluution aikana.
Mosaiikkiominaisuudet
Tässä suvussa ja sen lähisukulaisissa on yhdistelmä "primitiivisiä" (basaalisia) ja "kehittyneitä" (johdettuja) pterosauruksen piirteitä. Tämä on tyypillistä siirtymävaiheen fossiileille ("puuttuvat linkit"), ja sitä kutsutaan modulaariseksi evoluutioksi tai mosaiikkievoluutioksi.
Darwinopteruksella oli pitkä häntä ja muita rhamphorhynchoidien piirteitä, mutta sillä oli myös selviä pterodactyloidisia piirteitä, kuten pitkät nikamat kaulassa ja yksi kallon aukko silmien edessä.
Munat
Yhdessä munan kanssa säilötty yksilö antoi tietoa Darwinopteruksen ja yleensä lentoliskojen lisääntymisstrategioista.
Myöhempien pterosaurusten ja nykyisten matelijoiden munien tavoin Darwinopteruksen munissa oli pergamentin kaltainen pehmeä kuori. Nykylinnuilla munankuori on kovettunut kalsiumkarbonaatilla, joka suojaa alkiota täysin ulkoiselta ympäristöltä. Pehmeäkuoriset munat ovat läpäiseviä vedelle, ja munaan voi imeytyä merkittäviä määriä vettä kehityksen aikana. Tämäntyyppiset munat ovat alttiimpia sääolosuhteille, ja ne haudataan yleensä maaperään.
David Unwin, joka on toinen tutkimuksen kirjoittajista, ehdotti, että Darwinopterus todennäköisesti muni monta pientä munaa kerrallaan ja hautasi ne. Nuoret yksilöt pystyivät lentämään kuoriutuessaan, eivätkä ne tarvinneet vanhempien huolenpitoa juuri lainkaan.
Nämä tulokset viittaavat siihen, että pterosaurusten lisääntyminen muistutti enemmän nykyisten matelijoiden lisääntymistä ja erosi merkittävästi lintujen lisääntymisestä.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Darwinopterus?
V: Darwinopterus on Kiinasta löydetty lentoliskojen suku, joka on nimetty Charles Darwinin mukaan.
K: Mikä Darwinopteruksessa on ainutlaatuista?
V: Darwinopterus on ensimmäinen tunnettu lentolisko, jolla on sekä pitkähäntäisten (rhamphorhynchoid) että lyhythäntäisten (pterodactyloid) lentoliskojen piirteitä, mikä tekee siitä siirtymävaiheen fossiilin näiden kahden ryhmän välillä.
Kysymys: Kuinka monta fossiilista yksilöä Darwinopteruksesta on löydetty?
V: Darwinopteruksesta on löydetty 30-40 fossiilista yksilöä.
K: Mistä muodostumasta Darwinopterus-fossiilit kerättiin?
V: Kaikki Darwinopterus-lajin fossiiliset yksilöt kerättiin Tiaojishan-muodostumasta, joka ajoittuu keskijurakaudelle, 160 miljoonaa vuotta sitten (mya).
K: Milloin Darwinopteruksen tyyppilaji kuvattiin?
V: Darwinopteruksen tyyppilaji, D. modularis, kuvattiin helmikuussa 2010.
Kysymys: Onko Darwinopterus-lajin lisäksi kuvattu muita lajeja?
V: Kyllä, kaksi muuta Darwinopterus-lajia kuvattiin samoista fossiilikerrostumista joulukuussa 2010 ja kesäkuussa 2011. Nämä lajit ovat D. linglongtaensis ja D. robustodens.
K: Mitä Darwinopterus-yksilöiden sukupuolidimorfismi osoitti?
V: Darwinopterus-yksilöiden sukupuolidimorfismi osoitti, että uroksilla oli harjakset päässään ja kapeampi lantio kuin naarailla.
Etsiä