Als je eenmaal weet dat veel dinosaurussen veren hadden, het lijkt veel duidelijker dat ze waarschijnlijk tot vogels zijn geëvolueerd. Maar er is nog een grote vraag. Hoe kwam een ​​stel dinosauruskaken met overvloedige tanden (denk aan T. rex ) veranderen in de tandeloze kaken van moderne vogels, bedekt met een snavel? Er moesten twee dingen gebeuren in deze overgang, onderdrukking van de tanden en groei van de snavel. Nu heeft nieuw fossiel bewijs aangetoond hoe het is gebeurd.

In een nieuwe studie, Shuo Wang van de Capital Normal University van Beijing en collega's bestudeerden een reeks fossielen van dinosauriërs en vroege vogels om de overgang te zien. Ze ontdekten dat sommige dinosaurussen evolueerden om hun tanden te verliezen naarmate ze ouder werden en een kleine snavel kregen. Overuren, dit proces gebeurde steeds vroeger totdat de dieren uiteindelijk met een volledig gevormde snavel uit hun eieren kwamen.

De oudste vogels hadden bijvoorbeeld reptielachtige tanden Archaeopteryx uit de late Jura-periode (150 miljoen jaar geleden) en Sapeornis uit het vroege Krijt (125 miljoen jaar geleden). Maar andere vroege vogels hadden hun tanden verloren, zoals Confuciusornis , ook uit het vroege Krijt.

Moderne vogels hebben allemaal geen tanden, behalve de Zuid-Amerikaanse hoatzin, Opisthocomus , waarvan de jongen een kleine tand hebben die ze gebruiken om hen te helpen ontsnappen uit hun ei en vervolgens vervellen. Ontwikkelingsexperimenten in de jaren tachtig toonden aan dat moderne vogels waarschijnlijk tanden kunnen genereren als hun kaakweefsel kunstmatig wordt gestimuleerd met de juiste moleculen. Dit suggereert dat hun voorouders op een gegeven moment op natuurlijke wijze tanden kregen.

In de tussentijd, veel dinosaurussen hadden eigenlijk een soort snavel. Snavels zijn samengesteld uit keratine, de taaie, flexibel eiwit dat ook vingernagels en koehoorns maakt, evenals veren en haren. We beschouwen snavels meestal als allesomvattende structuren, die zich uitstrekt van de spitse punt aan de voorkant naar de ogen, en inclusief de neusgaten bij moderne vogels. Maar fossiele voorbeelden laten zien dat veel getande dinosaurussen eigenlijk een minimale snavel bezaten aan de voorkant van de snuit.

Om erachter te komen hoe snavels de tanden van dinosauriërs kwamen vervangen, de onderzoekers moesten in de kaakbotten van de dieren kijken. Dinosaurusbotfossielen zijn niet alleen rotsachtige afgietsels van het originele bot, maar ze laten bijna altijd de hele interne structuur zien. Een microscopisch dun stukje van een dinosaurusbot toont alle details van interne kanalen voor bloedvaten en zenuwen, evenals kuilen waar de botgenererende cellen zaten. Dunne delen van fossiele kaakbotten tonen de tanden in net zoveel detail als in elk modern kaakbot.

Vandaag de dag, botten worden zelden versneden, en het is veel gebruikelijker om computertomografie (CT) -scanning te gebruiken om in de botten te kijken zonder ze te beschadigen. De CT-scans zijn een dicht bij elkaar liggende reeks röntgenfoto's waarmee onderzoekers gedetailleerde 3D-modellen kunnen construeren die elk fijn detail in het bot laten zien.

Wang en collega's merkten op dat de theropode dinosaurus Limusaurus , die nauw verwant was aan de voorouders van vogels, en de vroege vogel Sapeornis hadden tanden tot aan de voorkant van de kaken toen ze jong waren, maar verloren ze toen ze opgroeiden. De gedetailleerde interne scans van de fossielen toonden volwassen Limusaurus geen tanden hadden maar wel tandkassen in hun onderkaak, afgesloten en vormt een enkel kanaal. volwassen Sapeornis , er waren tanden aan de achterkant van de kaak, maar niet aan de voorkant van de kaak.

Terwijl moderne vogels zich in hun eieren ontwikkelen, de snavelkeratine begint zich te vormen aan het uiteinde van de snuit en groeit dan terug om zowel de boven- als onderkaak te bedekken. Wang en collega's beweren dat de mechanismen die de snavelgroei reguleren, ook de tandvorming onderdrukken. Dit wordt ondersteund door studies van het gen BMP4 waaruit blijkt dat het beide functies bij moderne vogels controleert.

Het gebruik van de fossielen om te laten zien hoe de dieren in de loop van de tijd evolueerden, suggereert dat snavels bij sommige dinosauriërs en verwante vogels oorspronkelijk naar achteren uitzetten toen de dieren opgroeiden en tandkassen zich sloten. Eventueel, dit proces vond steeds vroeger in de ontwikkelingscyclus plaats totdat er jongen tevoorschijn kwamen met snavels en geen tanden. Vandaag, het botgen BMP4 regelt aspecten van snavelgroei en tandonderdrukking, en deze kunnen vroeg in de evolutie van vogels hebben gewerkt.

Voor meer bewijs, Wang en collega's keken breder naar gewervelde dieren die hun tanden hebben verloren of verminderd naarmate ze zich ontwikkelden, waaronder enkele vissen, kikkers, schubdieren, walvissen en de geheel tandeloze schildpadden. In alle gevallen, dieren die hun tanden hadden verloren werden geassocieerd met vervanging van de tanden door een keratine snavel.

Dit soort ontwikkelingsobservaties helpen de theorie te bevestigen waar de prachtige dinosaurusfossielen naar verwijzen. Door vogels te worden, dinosaurussen moesten op veel manieren veranderen, inclusief krimpen in grootte, ontspruitende vleugels, het aanpassen van veren die werden gebruikt voor weergave en vlucht, het verbeteren van hun zintuigen, hun staart inkorten, tanden verliezen, en vele andere personages. Het is belangrijk om aannemelijk bewijs te kunnen identificeren voor hoe elk van deze verbazingwekkende veranderingen heeft plaatsgevonden.

Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation. Lees het originele artikel.