בין דינוזאור לציפור: מאובן נדיר חושף את סודות התעופה הקדומה

מחקר שפורסם בכתב העת Nature חשף פרטים חדשים על התפתחות התעופה עם נוצות בציפורים. המחקר התאפשר הודות למאובן השלם והמשומר ביותר שנמצא אי פעם של זן בשם ארכיאופטריקס שזכה לכינוי "הארכיאופטריקס של שיקגו". 

המאובן, שהתגלה בשנות ה-90 במרבצי אבן הגיר של זולנהופן בגרמניה, נשאר באוספים פרטיים במשך עשורים לפני שנרכש על ידי מוזיאון השדה בשיקגו בשנת 2022. למעלה מ-1,300 שעות של הכנה חשפו שלד כמעט שלם, כולל רקמות רכות ונוצות - דבר נדיר ברשומות המאובנים. השימור של הדגימה אפשר למדענים לבצע ניתוחים מעמיקים, שחשפו פרטים חדשים על האנטומיה והאקולוגיה שלו.

"מבחינת ההגדרה האבולוציונית, כל ציפור שאנחנו רואים היא דינוזאור", מסביר ד"ר יוסף כיאט מאוניברסיטת תל אביב, שלקח חלק במחקר. "הארכיאופטריקס הוא הדינוזאור הראשון שנמצא מסוגו - קטן ועם נוצות. המאובן הראשון נחשף כבר לפני כ-170 שנה, אבל אחרי המאובנים הראשונים לא נמצאו דינוזאורים נוספים, וכבר היו חוקרים שחשבו שהארכיאופטריקס הוא זיוף".

"זהו המאובן הטוב ביותר של ארכיאופטריקס שנמצא אי פעם", אמרה ד"ר ג'ינגמאי אוקונור, פליאונטולוגית חולייתנים במוזיאון השדה והמחברת הראשית של המחקר.

צוות המחקר השתמש בטכניקות הדמיה, כולל אור אולטרה-סגול (UV) וסריקות טומוגרפיה ממוחשבת (CT) ברזולוציה גבוהה, כדי לחקור את הרקמות הרכות המאובנות ומבני השלד. הגישה אפשרה למדענים לצפות בהיבטים של הביולוגיה של הארכיאופטריקס שהיו נסתרים מהעין.

על פי כיאט, כ-98% מהמאובנים של דינוזאורים שנמצאים עם נוצות מקורם בסין, זאת למרות שנמצאו דינוזאורים עם נוצות בכל יבשת. "צריך להבין שזה עניין טכני של המסלע: המאובנים מסין משתמרים במסלע רך מאוד שמתפרק בקלות, כך שאפשר למצוא מאובנים אפילו מבלי לחפור - אבל זה לא אומר שיש משהו מיוחד בסין. דינוזאורים עם נוצות היו כנראה בכל העולם".

"סריקת ה-CT הייתה מאוד חשובה לתהליך ההכנה שלנו - היא אפשרה לנו לגלות דברים כמו עצם שנמצאת בדיוק 3.2 מילימטרים מתחת לפני הסלע, ולדעת בדיוק עד כמה רחוק נוכל להגיע לפני שנפגע בעצם", הסבירה ד"ר אוקונור, על פי Popular Science.

אחד הדברים שהתגלו הוא נוכחות של נוצות כנף פנימיות מיוחדות הנקראות טרציאליות, המחברות את הכנפיים לגוף, ויוצרות משטח אווירודינמי רציף החיוני לתעופה. תכונה זו, שנעדרת בדינוזאורים מנוצים שאינם מעופפים, מרמזת שהארכיאופטריקס היה מסוגל לתעופה פעילה.

"זה החלק האהוב עליי במאמר", אמרה ד"ר אוקונור, על פי Popular Science. "[זו] הוכחה שהארכיאופטריקס השתמש בכנפיו המנוצות לתעופה". הארכיאופטריקס מייצג נקודת מפנה במסע האבולוציוני המקשר בין דינוזאורים לצאצאיהם העופות.

רבים מקרובי הדינוזאורים של הארכיאופטריקס פיתחו נוצות אך עצרו במרפק וחסרו את הנוצות הטרציאליות הנחוצות לתעופה. הניגוד מסמן את האבולוציה של התאמות אקולוגיות בין דינוזאורים שוכני קרקע לבין הציפורים הראשונות המסוגלות לעוף.

המחקר חשף שרגליו של הארכיאופטריקס היו עם קשקשים, בדומה לאלה של ציפורים מודרניות המחפשות מזון על הקרקע. נוכחות של בוהן גדולה מרמזת שהוא יכול היה לשבת על ענפים, ויתכן שטיפס על עצים.

מאז גילויו במאה ה-19, הארכיאופטריקס שימש נושא קבוע למחקר בשל השילוב הייחודי של מאפיינים של עופות וזוחלים. במשך 160 שנים המדענים מנסים להבין האם הוא היה דינוזאור או ציפור. 

"הדינוזאור הזה נחשב לחוליה המקשרת בין הדינוזאורים שאינם עופות לעופות מודרניים", מספר ד"ר כיאט. "קבוצה זו של דינוזאורים פיתחה יכולות תעופה לפני כ-150 מיליון שנים, יכולות שעשויות לתרום לעובדה שזהו הענף היחיד של הדינוזאורים ששרד את ההכחדה הגדולה של סוף עידן המזוזואיקון".אסף גו