Een asteroïde vernietigde de dinosauriërs. Heb jij vogels geholpen om te floreren?

Zesenzestig miljoen jaar geleden botste een asteroïde op de Golf van Mexico. De ramp leidde tot het uitsterven van maar liefst driekwart van alle soorten op aarde, inclusief dinosaurussen zoals Tyrannosaurus rex. Maar sommige gevederde, vliegende dinosaurussen overleefden en evolueerden uiteindelijk naar de meer dan 10.000 soorten vogels die vandaag de dag leven, waaronder kolibries, condors, papegaaien en uilen.

Op basis van het fossielenbestand hebben paleontologen lang betoogd dat de inslag van de asteroïde werd gevolgd door een grote impuls in de evolutie van vogels. Het massale uitsterven van andere dieren heeft mogelijk een groot deel van de concurrentie om vogels weggenomen, waardoor ze de kans hebben gekregen om te evolueren naar de prachtige diversiteit aan soorten die vandaag de dag om ons heen vliegen.

Maar de Nieuwe studie over het DNA van 124 vogelsoorten daagt dit idee uit. Een internationaal team van wetenschappers ontdekte dat vogels tientallen miljoenen jaren vóór de noodlottige inslag begonnen te diversifiëren, wat erop wijst dat de asteroïde geen significante invloed had op de evolutie van vogels.

“Ik kan me voorstellen dat dit sommige veren in de war zal brengen”, zegt Scott Edwards, een evolutiebioloog aan de Harvard University en een van de auteurs van het onderzoek. Het onderzoek werd maandag gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences.

Dinosaurussen ontwikkelden minstens 200 miljoen jaar geleden primitieve veren, niet om te vliegen, maar waarschijnlijker voor isolatie of paringsvertoningen. In één lijn van kleine tweevoetige dinosaurussen werden deze veren complexer en namen de wezens uiteindelijk als vogels de lucht in. Hoe veren worden omgezet in vleugels om te vliegen, is nog steeds een kwestie van discussie. Maar toen vogels eenmaal evolueerden, diversifieerden ze zich in een verscheidenheid aan vormen, waarvan er vele waren stierven uit Toen de asteroïde de aarde in een winter stortte die jaren duurde.

Bij het zoeken naar fossielen van de belangrijkste groepen vogels die vandaag de dag leven, hebben wetenschappers deze gevonden Bijna niets Gevormd voordat de asteroïde insloeg. Deze opvallende afwezigheid heeft geleid tot de theorie dat massale uitstervingen het evolutionaire stadium voor vogels bepalen, waardoor ze in vele nieuwe vormen kunnen exploderen.

Maar de nieuwe studie kwam tot een heel andere conclusie.

“We ontdekten dat deze ramp geen impact had op moderne vogels”, zegt Xiaoyuan Wu, een evolutiebioloog aan de Jiangsu Normal University in Xuzhou, China.

Dr. Wu en zijn collega's gebruikten vogel-DNA om een ​​stamboom te reconstrueren die liet zien hoe grote groepen verwant waren. De vroegste splitsing creëerde twee geslachten, de ene omvatte de huidige struisvogels en emoes, en de andere omvatte de rest van de levende vogels.

De wetenschappers schatten vervolgens wanneer de takken zich in nieuwe lijnen splitsten door de mutaties te vergelijken die zich langs de takken ophoopten. Hoe langer de splitsing tussen twee takken, hoe meer mutaties zich in elke lijn ophopen.

Het team bestond uit paleontologen die hielpen bij het verfijnen van de genetische schattingen door 19 jaar oude vogelfossielen te onderzoeken. Als de tak jonger blijkt te zijn dan het fossiel waartoe het behoort, passen ze het computermodel aan dat het tempo van de vogelevolutie schat.

Het is vooral opmerkelijk vanwege de fossiele analyse, zegt Michael Bateman, een paleontoloog aan de Chinese Universiteit van Hong Kong, die niet betrokken was bij het nieuwe onderzoek. “Ze hadden een droomteam van paleontologen”, zei hij.

Uit het onderzoek bleek dat levende vogels een gemeenschappelijke voorouder delen die 130 miljoen jaar geleden leefde. Nieuwe takken van zijn stamboom splitsten zich gestaag door het Krijt heen en daarna in een redelijk gestaag tempo, zowel vóór als na de inslag van de asteroïde. Deze gestage trend kan zijn veroorzaakt door de toenemende diversiteit aan bloeiende planten en insecten in dezelfde periode, zei Dr. Wu.

Jacob Perf, een evolutiebioloog aan de Universiteit van Michigan die niet bij het onderzoek betrokken was, zei dat het onderzoek state-of-the-art methoden aantoont voor het verwerken van enorme hoeveelheden genetische gegevens om de evolutionaire geschiedenis te reconstrueren. Maar hij was het niet eens met zijn conclusie.

Als de nieuwe studie juist is, zouden er al lang vóór de asteroïde-inslag fossielen van alle grote groepen levende vogels moeten zijn. Maar er is vrijwel niemand gevonden.

“Het signaal uit het fossielenbestand is niet dubbelzinnig,” zei Dr. Berv.

Dr. Berv vermoedt dat het juiste verhaal afkomstig is van fossielen, en dat de meeste grote groepen vogels verschenen na de inslag van de asteroïde. Een potentieel probleem met de nieuwe studie, zei hij, is dat er van wordt uitgegaan dat het DNA van vogels zich met een constante snelheid van generatie op generatie ophoopt.

Maar de verwoesting veroorzaakt door de inslag van de asteroïde, waardoor bossen instortten en een tekort aan prooien ontstond, heeft mogelijk grotere vogels gedood, terwijl kleinere vogels overleefden. Jonge vogels hebben minder tijd nodig om zich voort te planten en zullen veel meer generaties – en veel meer mutaties – voortbrengen dan vogels vóór de botsing. Als wetenschappers dit soort hypermutatie negeren, zullen ze de timing van de evolutie missen.

Dr. Berv gaf echter toe dat wetenschappers nog maar pas methoden beginnen te ontwikkelen waarmee ze de snelheid van de evolutie beter kunnen inschatten en deze kunnen combineren met ander bewijsmateriaal zoals DNA en fossielen. “Ik denk dat dit een aantal van de discussies zal verzoenen”, voegde hij eraan toe.