https://frosthead.com

An Ode to Archaeopteryx

Kadang kala waktu saya hanya mengerikan. Saya telah menunggu selama bertahun-tahun untuk melihat spesimen tulen dari Archaeopteryx -fosil yang dilindungi bulu yang disambut selama 150 tahun sebagai burung pertama-tetapi pada waktunya akhirnya saya mendapat peluang saya, pada petang 27 Julai, sumber-sumber berita cuba keluar- antara satu sama lain untuk meremehkan ikon evolusinya. Saya mengimbas laporan semasa duduk di tempat letak kereta di Wyoming Dinosaur Center, di mana satu-satunya Archeopteryx di Amerika Utara dipamerkan. "Archaeopteryx Knocked From Roost as Bird Original" mendakwa WIRED Science, dan BBC memainkan drama dengan "Feathers Fly in First Bird Debate."

Semua keriuhan ini dikacau oleh sebuah artikel yang diterbitkan beberapa jam sebelum saya bergulung ke muzium di Thermopolis, Wyoming. Dalam isu Nature diterbitkan pada hari itu, ahli paleontologi Xu Xing dan rakan-rakan menggambarkan spesies dinosaurus berbulu yang tidak diketahui dari tempat tidur yang kaya fosil Liaoning, China. Satu penemuan yang menarik, tetapi memandangkan bilangan dinosaur berbulu yang ditemui dalam tempoh 15 tahun yang lalu, bukanlah sesuatu yang akhbar-akhbar itu akan dibalik. (Sebagai penulis sains bebas, percaya saya bahawa meyakinkan beberapa editor bahawa dinosaur patut dibicarakan adalah perjuangan yang tegak.) Apa yang membuat semua perbezaan adalah cara fosil baru digunakan untuk mencabar kedudukan tradisional Archeopteryx telah diadakan.

Backstory untuk berita ini kembali ke tahun 2009. Pada tahun itu Xu dan ahli paleontologi lain menggambarkan makhluk yang dibalut bulu yang mereka sebut Anchiornis . Pada mulanya mereka menyangka ia adalah burung awal, tetapi kertas susulan mengenal pasti ia sebagai dinosaur troodontid berbulu. Makhluk yang baru digambarkan sangat mirip dengan Archeopteryx- sehingga banyak penemuan membuat saya tertanya-tanya apakah "urvogel" yang dikasihi mungkin akhirnya dilucutkan tajuk itu, terutama sejak Anchiornis mungkin lebih kuno daripada 150 juta tahun yang lalu Archaeopteryx .

Kini terdapat Xiaotingia zhengi- satu lagi dinosaur theropod kecil yang terbungkus dalam bulu yang telah dikembangkan dengan baik. Spesimen holotype yang membentuk dasar kertas Alam yang baru memperlihatkan kerangka yang paling lengkap di sisinya, dan sama sekali spesimen itu kelihatan seperti tan dan cokelat noda tulang dan tompok bulu. Telah dikatakan sejak semula kira-kira 155 juta tahun yang lalu, tetapi seperti banyak fosil dari China, tarikh yang tepat tidak dapat dipastikan kerana fosil dibeli daripada peniaga dan tidak digali secara saintifik. Dari sudut pandang anatomi, Xiaotingia kelihatan sama seperti Archaeopteryx dan Anchiornis . Walaupun tengkoraknya hancur, misalnya, Xiaotingia nampaknya memiliki tengkorak pendek yang dilengkapi dengan gigi kecil seperti pasak.

Tetapi bahagian kajian yang mendapat perhatian paling besar ialah analisis evolusi yang menghilangkan Archaeopteryx dan kerabat terdekatnya dari dasar pokok keluarga burung. Menurut makalah, dinosaurus Archaeopteryx, Anchiornis dan Xiaotingia disatukan oleh beberapa ciri-ciri halus, seperti panjang tulang tangan dan bentuk tulang wishbone. Kajian ini menempatkan dinosaur ini lebih dekat kepada deinonychosaurs yang berpelukan sabuk-kumpulan yang mengandungi genera seperti Troodon dan Deinonychus -than kepada burung terawal.

Sekarang inilah bahagian yang sangat kurang dilaporkan. "Perlu diingatkan, " penulis kertas baru itu menulis, "bahawa hipotesis filogenetik kita hanya lemah disokong oleh data yang ada." Tajuk-tajuk utama mengisytiharkan kejatuhan Archaeopteryx walaupun bukti sebenar untuk apa-apa perubahan, sebagai pengarang kajian itu mengakui, tidak terlalu kuat. Ketidakpastian itu berpunca daripada hakikat bahawa beberapa ciri yang dilihat pada burung awal mungkin muncul secara bebas dalam dinosaur yang jauh lebih jauh, jadi menentukan ciri-ciri mana tanda-tanda sejati hubungan keluarga dan yang berkembang secara bebas dalam garis keturunan yang berbeza adalah tugas yang sukar. Sebagai contoh, pengarang kajian baru menunjukkan kesamaan antara tengkorak burung awal seperti Jeholornis dan Sapeornis dengan oviraptorsaurs-semua kelihatan mempunyai profil tengkorak yang agak mendalam dan pendek. Tetapi apakah ini tanda sebenar hubungan rapat, atau kes evolusi yang konvergen? Belum ada jawapan pasti. Apabila cuba mengusik hubungan, paleontologi mesti memilih dengan bijak atau ciri-ciri yang berubah secara bebas mungkin salah untuk warisan bersama dari nenek moyang bersama.

Begitu juga, kajian terdahulu oleh penulis yang sama sering mengalihkan kedudukan dinosaur berbulu yang dianggap dekat dengan keturunan burung. Ketidakstabilan pokok-pokok evolusi yang dihasilkan harus membuat kita terus berhati-hati. Contoh Anchiornis . Ia pada asalnya digambarkan sebagai seekor burung, kemudian dikatakan sebagai dinosaurus troodontid, dan kini dilemparkan sebagai salah satu saudara terdekat kepada Archaeopteryx dalam keturunan yang lebih jauh dari burung-burung daripada yang dipikirkan sebelumnya. Corak hubungan berubah dari satu penerbitan ke seterusnya. Walau bagaimanapun, hubungan antara dinosaur menjadi tidak stabil atau tidak pasti. Hubungan antara spesies dinosaur adalah hipotesis yang boleh berubah dengan penambahan maklumat dan konteks baru. Sesetengah hipotesis lebih kuat atau lebih baik disokong daripada yang lain, tetapi hanya kerana pokok evolusi diterbitkan tidak bermakna ia semestinya tepat atau akan tetap sama seperti penemuan baru dibuat.

Ini bukan kali pertama bahawa hubungan burung Archaeopteryx telah dicabar. Keraguan umum telah tersebar melalui komuniti paleontologi mengenai Archaeopteryx selama beberapa dekad. Kembali apabila spesimen Archeopteryx yang pertama kali diiktiraf ditemukan-bulu pada tahun 1860 dan fosil badan pertama pada tahun 1861-tidak ada yang seperti itu telah dijumpai sebelum ini. Tapak pemeliharaan yang luar biasa-di mana terapi bulu dan badan dapat ditemui bersama-sama dengan tulang yang dipelihara-jarang berlaku, dan naturalis Barat tidak tahu bahawa China memegang sebuah kedai dinosaur yang dilindungi bulu yang menunggu untuk ditemui. Di bawah keadaan ini, Archaeopteryx seolah-olah menjadi pendering mati untuk burung yang paling awal diketahui: Lagipun, hanya burung yang mempunyai bulu. Tidak semua orang bersetuju sepenuhnya bahawa Archaeopteryx adalah penting kepada asal-usul burung pertama. Thomas Henry Huxley mencadangkan burung-burung itu berasal dari nenek moyang seperti dinosaur-sesuatu yang mirip dengan Compsognathus- dan telah melalui tahap seperti burung unta terbang tanpa terbang ke udara. Ini akan membuat Archeopteryx cawangan sampingan yang menyimpang, Huxley mencadangkan, bukan sebahagian daripada garis keturunan langsung.

Konsensus umum, walaupun kerja Huxley, menjadi bahawa Archaeopteryx benar-benar adalah burung pertama. Masalahnya ialah tidak banyak menyambungnya ke stok nenek moyangnya atau kemudian fosil burung. Ia duduk betul-betul di tengah-tengah segalanya-sebahagian utama peralihan tanpa buku-buku yang sesuai. Akhirnya, pada akhir abad ke-20, penemuan dinosaur seperti Deinonychus menyediakan tulang belakang yang sesuai untuk burung. Malah, karya John Ostrom, ketua penggubah Deinonychus, pada Archaeopteryx memperkukuh hubungan yang kini menjadi paleontologi pelajar. The deinonychosaurs (atau "raptors") adalah yang paling dekat dengan burung yang diberikan persamaan rapat antara mereka sebuah Archaeopteryx .

Penemuan fosil tambahan telah merumitkan gambar. Dinosaur seperti Microraptor bersayap empat kelihatan sama seperti Archaeopteryx, namun tetap diklasifikasikan dalam kumpulan dinosaur bukan burung. Lebih daripada itu, penemuan dinosaur berbulu begitu banyak menyebabkan masalah penalaran terdahulu. Bulu, tingkah laku bersarang seperti burung, tulang yang disusarkan oleh kantung yang dipenuhi udara, dan ciri-ciri lain yang terus memajukan ciri-ciri "burung" lebih jauh ke bawah pokok keluarga. Banyak ciri yang hanya dilihat di kalangan burung hari ini muncul pada tarikh yang lebih awal di kalangan dinosaur- Archeopteryx tidak begitu unik seperti yang asalnya dipikirkan.

Dinosaur yang tidak dikenali juga mempunyai peranan mereka untuk bermain dalam goncangan ini. Ahli paleontologi masih menemui dan menggambarkan kumpulan dinosaur, dan salah satu yang paling terkini adalah kumpulan makhluk kecil yang aneh yang dipanggil scansoriopteryid. Sedikit yang diketahui tentang dinosaur ini. Dikenali dari segelintir spesimen yang sedikit dikaji, dinosaur yang luar biasa ini kelihatannya berkait rapat dengan beberapa burung pertama yang tidak jelas. Jika ini benar maka deinonychosaurs tidak hampir dekat dengan keturunan burung seperti yang pernah difikirkan sebelumnya, walaupun scansoriopteryid telah begitu kurang dipelajari bahawa mereka adalah antara yang paling misterius dari semua dinosaur yang dikenali.

Pada ketika ini, bagaimana rapat Archaeopteryx berkaitan dengan burung pertama adalah soalan terbuka yang memerlukan kajian yang lebih terperinci. Xu dan rakan sekerja menyimpulkan bahawa ia mungkin tidak tergolong dalam kumpulan burung rasmi dan hanya dinosaur bukan burung seperti burung. Ini bukanlah perbezaan utama yang ketara-ingat, garis keturunan burung hanyalah subkelompok dinosaur coelurosauria-tetapi mewakili perbezaan di antara beberapa ciri-ciri kecil-kecilan berhampiran dasar peralihan. Mengetuk butiran perhubungan semacam itu memelihara paleontologi agak sibuk. Apabila anda mendekati asas kumpulan, menjadi semakin sukar untuk membezakan antara ahli-ahli pertama keturunan novel dan saham leluhur mereka. Jika anda membandingkan burung moden kepada dinosaur yang menimbulkan burung, perbezaannya akan menjadi jelas dan jelas, tetapi pada masa peralihan, gambaran evolusi sukar untuk diselesaikan. Daripada menjadi malu, kekecewaan indah ini menekankan kebenaran perubahan evolusi.

Terdapat banyak tradisi dan inersia akademik di sebalik memanggil Archeopteryx burung yang paling awal diketahui, tetapi itu sesuatu yang kita tidak boleh lagi mengambil begitu saja. Saya fikir itu satu perkara yang baik. Persoalan mengenai apa yang dikatakan Archaeopteryx adalah ukuran berapa banyak yang kita telah pelajari tentang asal-usul burung dan membuka medan untuk perdebatan baru. Para pencipta dan ahli-ahli lain daripada orang-orang anti-sains mungkin cuba untuk menjadikan berita itu sebagai kelebihan mereka, tetapi sebenarnya, ketidakpastian tentang Archeopteryx menonjolkan fakta bahawa para saintis mula menyelesaikan peralihan yang kita hanya mempunyai garis besar sebelumnya. Dan Archaeopteryx tetap menjadi contoh indah bagaimana ciri-ciri peralihan dapat dikesan dalam rekod fosil. Ahli paleontologi hanya jarang mengesan garis keturunan langsung, tetapi makhluk yang mempunyai ciri-ciri perantaraan atau peralihan membantu mengatasi cara transformasi yang hebat berlaku. Sekalipun Archaeopteryx jatuh ke atas bukan burung selain daripada burung dari pohon keluarga dinosaur, ia masih dinosaur berbulu dengan banyak ciri yang dianggap unik untuk burung. Itu, semata-mata, adalah ilustrasi evolusi yang kuat, dan saya tidak ragu bahawa Archaeopteryx akan kekal sebagai simbol klasik tentang bagaimana kehidupan telah berubah secara drastik.

Apa yang Archaeopteryx dan kepentingannya dalam evolusi burung jelas merupakan satu perkara yang sangat rumit, tetapi nuansa itu bukanlah sesuatu yang laporan berita baik. Saya fikir beberapa laporan merebus perbahasan yang rumit ke dalam penyataan yang terlalu banyak. Dalam video tambahan untuk cerita mereka, Guardian melaporkan, "Burung paling tua 'Archaeopteryx adalah dinosaur, kata saintis." "Sudah tentu!" Saya fikir-semua burung adalah keturunan dinosaur dan oleh itu boleh dipanggil dinosaur sendiri . Sama ada Archeopteryx adalah burung atau tidak, ia masih dinosaur berbulu-tajuk utama adalah sama dengan mengatakan, "Awal manusia Australopithecus afarensis adalah mamalia, kata ahli-ahli sains." Sama-sama mengecewakan adalah Christian Science Monitor "Archeopteryx mungkin bukan burung, tetapi hanya sebuah dinosaur berbulu. "JUST a dinosaur feathery? Seolah-olah dinosaur yang dilindungi bulu tiba-tiba menjadi biasa. Lebih daripada itu, kepentingan Archaeopteryx dan banyak dinosaur yang kabur dan berbulu yang telah ditemui adalah bahawa mereka mengaburkan sempadan antara apa yang difikirkan sebagai dua kumpulan yang berbeza dan membantu memaklumkan salah satu transformasi evolusi yang paling megah dalam sejarah kehidupan .

Tetapi berita utama terburuk datang dari perkhidmatan berita yang hanya berjalan lurus untuk berputar yang paling sensasi. "Dinosaur yang baru ditemui boleh membuktikan 'teori burung paling awal', " kata Telegraph, walaupun artikel itu sendiri hanya memasukkan kesimpulan samar-samar bahawa penyelidikan baru itu "akan memaksa para ahli untuk menilai semula anggapan terkini tentang bagaimana burung-burung moden berkembang." Apa yang anda anggap? Apa yang dipersoalkan dan apakah idea alternatif? Artikel itu tidak memberikan pembaca apa-apa konteks, dan tajuk utama hanya mencipta gloss penciptaan untuk membuat saya merasa jengkel. Begitu juga dengan liputan terburuk dalam cerita itu, Herald Sun menegaskan "Charles Darwin mungkin baru saja kehilangan Evolusi Exhibit A, atau dikenali sebagai Archaeopteryx." Bukan hanya cerita yang salah menegaskan bahawa Charles Darwin menggunakan Archaeopteryx sebagai kegemarannya contoh evolusi-sesuatu yang saya nyatakan dalam buku saya bertulis dalam batu- tetapi seluruh sekepingnya mempersembahkan paleontolog sebagai cranks yang degil yang membuat semuanya berjalan, atau bahawa perubahan dalam perspektif pada Archaeopteryx entah bagaimana menimbulkan apa yang dicadangkan oleh Darwin tentang evolusi. Tidak masuk akal. Penemuan baru mengubah pemahaman kita tentang dunia semulajadi setiap hari, dan sedikit perubahan dalam perspektif bertindak sebagai referendum mengenai teori evolusi Darwin hanya kepada mereka yang hanya memahami sedikit tentang bagaimana sains benar-benar berfungsi.

Kami mungkin akan terus melihat tajuk dan artikel yang sama seperti perbincangan tentang Archeopteryx berterusan. Pakar paleontologi perlu mempersoalkan tempat dan kaitan dengan Archaeopteryx dalam evolusi burung-kita harus berhati-hati dengan menarik 150 tahun tradisi yang mungkin ada ketika kita menyaring penemuan baru-tetapi kajian baru hanya menawarkan hipotesis yang lemah yang memerlukan banyak tambahan belajar untuk menguji. Archeopteryx, walaupun tajuk yang diberikan kepada ringkasan kertas Alam baru oleh ahli paleontologi Lawrence Witmer dalam isu yang sama, belum lagi "Ikon yang diketuk dari perchnya." Seperti kata Witmer dalam berita dan Views, penemuan dinosaur itu kini bersaing dengan Archaeopteryx untuk tajuk Burung Terawal yang bermaksud "kita mempunyai beberapa kerja baru untuk dilakukan, " terutamanya kerana "Sama seperti Xiaotingia memindahkan Archaeopteryx keluar dari burung, pencarian berikutnya dapat bergerak kembali ke dalam atau ke suatu tempat lain dalam simpulan kusut yang kabur ini yang membentuk asal-usul burung dan dinosaur seperti burung. "

Jadi bagaimana jika Archaeopteryx ternyata menjadi dinosaur berbulu lebih dekat dengan Deinonychus daripada burung-burung yang terawal? Walaupun ini ternyata, makhluk ini masih akan memainkan peranan utama dalam sejarah evolusi melalui dan membantu mengesahkan hubungan antara dinosaur dan burung. Siri peralihan yang tepat boleh menjadi berbeza, tetapi Archaeopteryx akan kekal signifikan dari segi bagaimana bulu, dan mungkin juga penerbangan, berkembang. Kami mempunyai kecenderungan untuk menghargai makhluk-makhluk yang berada dalam rapi dalam corak perubahan evolusi utama-bentuk transformasi besar kehidupan peralihan yang terkenal-tetapi untuk memahami perubahan itu, kita memerlukan banyak fosil lain untuk memberikan latar belakang dan konteks. Sejauh evolusi burung bimbang, saya tidak pasti bahawa Archaeopteryx akan kekal sebagai bahagian penting dalam konteks itu.

Tetapi saya tidak memikirkan semua itu kerana saya berdiri di hadapan kes kaca yang mengandungi Thermopolis Archaeopteryx di Wyoming Dinosaur Centre. Saya tidak pernah melihat kertas itu pada ketika itu, selepas semua, dan saya menolak berita utama dari fikiran saya supaya saya mungkin berdiri di sana dan menghargai sesuatu yang indah. Memanggilnya burung, dinosaur berbulu, atau apa sahaja yang anda suka, Archaeopteryx adalah haiwan cantik yang menggabungkan anatomi anggun dan dinosaur pemangsa dengan bulu yang indah yang kami kagumi dengan sepupunya moden. Archaeopteryx adalah mosaik yang kuno dan apa yang kita fikirkan sebagai moden-usulan 150 juta tahun transformasi hebat yang, melalui pemahaman kita tentang mereka, telah mengubah cara kita melihat tempat kita dalam dunia yang sentiasa berubah ini.

Rujukan:

Witmer LM (2011). Palaeontologi: Ikon mengetuk dari perchnya. Alam, 475 (7357), 458-9 PMID: 21796198

Xu, X .; Awak H.; Du, K .; Han, F. (2011). Theropod seperti Archaeopteryx dari China dan asal-usul Alam Avialae, 475, 465-470 DOI: 10.1038 / nature10288

An Ode to Archaeopteryx