Microraptor

szárnyak és repülés

a Microraptornak négy szárnya volt, mindegyik mellső és hátsó lábán egy-egy, ami némileg hasonlított a mai tandem szárnyú repülőgépek repülési felületeinek egy lehetséges elrendezésére. Hosszú tollak voltak a karokon és a kezeken 10-20 cm hosszúak (3,9–7,9 hüvelyk), lábakkal és lábakkal 11-15 cm hosszúak (4,3–5,9 hüvelyk). A Microraptor lábain lévő hosszú tollak a modern madaraknál igazi repülési tollak voltak, aszimmetrikus lapátokkal a karon, a lábon és a faroktollakon. A modern madárszárnyakhoz hasonlóan a Microraptornak is voltak elsődleges (a kézhez rögzített) és másodlagos (a karhoz rögzített) repülési tollai. Ez a standard szárnymintázat tükröződött a hátsó lábakon, a repülési tollak a felső lábcsontokhoz, valamint a felső és az alsó lábhoz vannak rögzítve. Bár a legtöbb kövületnél természetes fény alatt nem nyilvánvaló, a bomlott lágy szövetek elzáródása miatt, a tollalapok a csontokhoz közel vagy azokkal érintkezve nyúlnak ki, mint a modern madaraknál, erős rögzítési pontokat biztosítva.

eredetileg azt gondolták, hogy a Microraptor egy vitorlázó repülőgép volt, és valószínűleg fákon élt, mert a Microraptor lábához rögzített hátsó szárnyak akadályozták volna a földön való futásukat. Egyes paleontológusok azt sugallták, hogy a tollas dinoszauruszok szárnyaikat a fák ejtőernyőzésére használták, esetleg a földön lévő Zsákmány megtámadására vagy lesére, a siklás vagy az igazi repülés előfutáraként. 2007-es tanulmányukban Chatterjee és Templin ezt a hipotézist is tesztelték, és megállapították, hogy a Microraptor kombinált szárnyfelülete túl keskeny ahhoz, hogy jelentős magasságból történő sérülés nélkül sikeresen ejtőernyőzhessen a földre. A szerzők azonban nyitva hagyták annak lehetőségét, hogy a Microraptor rövid távolságokat ejtőernyőzhetett, például szorosan elhelyezett faágak között. Szélcsatorna kísérletek kimutatták, hogy a magas emelési együttható fenntartása a nagy ellenállás rovására valószínűleg a leghatékonyabb stratégia volt a Microraptor számára, amikor alacsony emelkedések között siklott. A microraptornak nem volt szüksége kifinomult, ‘modern’ szárny morfológiára ahhoz, hogy hatékony vitorlázó legyen. Az az elképzelés azonban, hogy a Microraptor egy fás vitorlázó repülőgép volt, arra támaszkodik, hogy rendszeresen felmászott vagy akár fákon élt, amikor anatómiájának tanulmányozása kimutatta, hogy végtagi arányai inkább a modern földi madaraknak, mint a hegymászóknak felelnek meg, és csontváza nem mutatja a fák mászására szakosodott állatok várható adaptációinak egyikét sem.

M. gui holotípus két különböző UV fényszűrő alatt, feltárva a megőrzött tollak és lágy szövetek mértékét

az eredetileg megkülönböztető fajként (Cryptovolans pauli) hivatkozott példányokat leírva Stephen Czerkas paleontológus azzal érvelt, hogy a Microraptor valószínűleg motoros repülő volt, sőt valószínűleg jobb is, mint az Archaeopteryx. Megjegyezte, hogy a Microraptor összeolvadt szegycsontja, aszimmetrikus tollai és a vállöv jellemzői azt jelzik, hogy képes repülni saját erejével, nem pedig pusztán siklani. Ma a legtöbb tudós egyetért abban, hogy a Microraptor anatómiai jellemzői egy repülő állattól elvártak, bár ez a repülés kevésbé fejlett formája lett volna a madarakhoz képest. Például egyes tanulmányok szerint a vállízület túl primitív volt ahhoz, hogy lehetővé tegye a teljes csapkodó repülési ütést. A theropoda dinoszauruszok ősi anatómiájában a vállüreg lefelé és kissé hátrafelé nézett, ami lehetetlenné tette az állatok számára, hogy függőlegesen emeljék fel a karjukat, ami előfeltétele a madarak csapkodó repülési stroke-jának. A maniraptoran anatómiájának tanulmányai azt sugallták, hogy a vállüreg nem tolódott el a gerincoszlophoz közeli magas, felfelé irányuló madárszerű helyzetbe, amíg viszonylag fejlett avialánok, mint például az enantiornithes meg nem jelentek. Más tudósok azonban azzal érveltek, hogy egyes paraviai theropodák, köztük a Microraptor vállöve oly módon ívelt, hogy a vállízület csak magasan helyezkedhetett el a hátán, lehetővé téve a szárny majdnem függőleges felemelkedését. Ez a valószínűleg fejlett váll anatómia, kombinálva a csuklóját a vállhoz összekötő propatagium jelenlétével (amely kitölti a hajlított szárny előtti teret, és a szárnyat a modern madarak ellenállása ellen támaszthatja) és egy alula, hasonlóan a “hüvelykujj-szerű” elülső élnyíláshoz, azt jelezheti, hogy a Microraptor képes volt valódi, motoros repülésre.

más tanulmányok kimutatták, hogy a Microraptor szárnyai elég nagyok voltak ahhoz, hogy teljesen függőleges repülési löket nélkül is létrehozzák a motoros repüléshez szükséges emelést. A paravians kezdeti repülési képességének 2016-os tanulmánya kimutatta, hogy a Microraptor képes volt szárnysegített lejtős futásra, valamint szárnysegített ugrásra, sőt földi indításra is.

Stephen Czerkas, Gregory S. Paul és mások azzal érveltek, hogy az a tény, hogy a Microraptor tudott repülni, és mégis egyértelműen dromaeosaurida, arra utal, hogy a Dromaeosauridae, beleértve a későbbi és nagyobb fajokat, például a Deinonychust, másodlagosan röpképtelen volt. Xu és kollégái arra is utaltak, hogy a dromaeosauridák ősei valószínűleg kicsik voltak, fákon éltek, és siklásra is képesek voltak, bár a siklásra alkalmatlan rövid mellső lábakkal rendelkező primitívebb dromaeosauridák későbbi felfedezései kétségbe vonták ezt a nézetet. A többi paravián repülési képességének kérdésével kapcsolatos munka azonban azt mutatta, hogy többségük valószínűleg nem tudott volna elegendő emelést elérni a motoros repüléshez, tekintettel korlátozott repülési ütéseikre és viszonylag kisebb szárnyaikra. Ezek a vizsgálatok arra a következtetésre jutottak, hogy a Microraptor valószínűleg kifejlesztette a repülést és a hozzá kapcsolódó jellemzőket (összeolvadt szegycsont, alula stb.) a madarak őseitől függetlenül.

hátsó szárny

szélcsatorna kísérletek különböző szárnykonfigurációkkal

Sankar Chatterjee 2005-ben azt javasolta, hogy ahhoz, hogy a Microraptor siklhasson vagy repülhessen, az elülső és hátsó szárnyaknak különböző szinteken kellett lenniük (mint egy kétfedelű repülőgépen), és nem fedhették le őket (mint egy szitakötőn), és ez utóbbi testtartás anatómiailag lehetetlen lett volna. Ezzel a kétfedelű modellel Chatterjee ki tudta számolni a siklás lehetséges módszereit, és megállapította, hogy a Microraptor valószínűleg phugoid siklási stílust alkalmazott: egy sügérről indítva az állat lefelé csapódott volna egy mély U alakú görbében, majd ismét felemelte, hogy egy másik fára szálljon. A kétfedelű repülőgép szárnyszerkezetében közvetlenül nem alkalmazott tollak, mint például a sípcsonton és a farokon lévő tollak, a légellenállás szabályozására és a repülési útvonal, a röppálya stb. A hátsó szárnyak tájolása szintén segített volna az állatnak a sikló repülésének irányításában. Chatterjee számítógépes algoritmusokat is használt, amelyek tesztelik az állatok repülési képességét annak tesztelésére, hogy a Microraptor képes-e valódi, motoros repülésre, szemben a passzív siklással vagy azon kívül. A kapott adatok azt mutatták, hogy a Microraptornak megvannak a követelményei a szinthajtású repülés fenntartásához, tehát elméletileg lehetséges, hogy az állat repült, szemben a siklással.

néhány paleontológus kétségbe vonta a kétfedelű repülőgép hipotézisét, és más konfigurációkat javasolt. Alexander 2010-es tanulmánya et al. leírta egy könnyű háromdimenziós fizikai modell felépítését, amelyet siklási tesztek elvégzésére használnak. Több hátsó láb konfigurációt használva a modellhez úgy találták, hogy a kétfedelű modell, bár nem ésszerűtlen, szerkezetileg hiányos, és nehézfejű súlyeloszlásra van szükség a stabil sikláshoz, amit valószínűtlennek tartottak. A tanulmány kimutatta, hogy egy oldalirányban elrabolt hátsó szárnyszerkezet képviseli a Microraptor biológiailag és aerodinamikailag leginkább következetes konfigurációját. Brougham és Brusatte további elemzése azonban arra a következtetésre jutott, hogy Alexander modellrekonstrukciója nem volt összhangban a Microraptorról rendelkezésre álló összes adattal, és azzal érvelt, hogy a tanulmány nem volt elegendő a Microraptor valószínű repülési mintájának meghatározásához. Brougham és Brusatte bírálta az Alexander és csapata által használt modell anatómiáját, megjegyezve, hogy a csípő anatómiája nem volt összhangban más dromaeosauridákkal. A legtöbb dromaeosauridánál a csípőcsont jellemzői megakadályozzák a lábak vízszintes szétesését; ehelyett függőleges helyzetben vannak rögzítve a test alatt. Alexander csapata a Microraptor egy darabját használta, amelyet laposra zúztak, hogy elkészítsék a modellt, ami Brougham és Brusatte szerint nem tükrözi a tényleges anatómiáját. Később, 2010-ben Alexander csapata válaszolt ezekre a kritikákra, megjegyezve, hogy a rokon Dromaeosaurus Hesperonychus, amely három dimenzióban megőrzött teljes csípőcsontokból ismert, részben felfelé irányított csípőfoglalatokat is mutat, amelyek valószínűleg lehetővé teszik a lábak szétfeszülését, mint más dromaeosaurusoknál.

Földmozgásszerkesztés

két személy helyreállítása a földön

a hátsó szárnyaknak az állat lábának nagy részére való kiterjedése miatt sok tudós azt javasolta, hogy a Microraptor kényelmetlen lett volna normál talajmozgás vagy futás közben. Az első szárnytollak szintén akadályozták a Microraptort, amikor a földön voltak, a csukló korlátozott mozgási tartománya és a szárnytollak extrém hossza miatt. Corwin Sullivan és kollégái 2010-es tanulmánya kimutatta, hogy még a szárny amennyire csak lehetséges, a tollak még mindig a földön húzódtak volna, ha a karokat semleges helyzetben tartják, vagy előre kinyújtják, mint egy ragadozó sztrájk. A Microraptor csak a szárnyak felemelésével vagy a felkar teljes hátrafelé nyújtásával tudta elkerülni a szárnytollak károsodását. Ezért anatómiailag lehetetlen lehetett a Microraptor számára, hogy karmos mellső végtagjait Zsákmány elfogására vagy tárgyak manipulálására használja.

Implikációkszerkesztés

William Beebe hipotetikus “Tetrapteryx” négy szárnyával, 1915

a Microraptor egyedülálló szárnyelrendezése felvetette a kérdést, hogy a modern madarak repülésének fejlődése négyszárnyú szakaszon ment keresztül, vagy a Microraptorhoz hasonló négyszárnyú vitorlázók evolúciós mellékágak voltak-e, amelyek nem hagytak utódokat. Már 1915-ben William Beebe természettudós azzal érvelt, hogy a madarak repülésének evolúciója négyszárnyú (vagy tetrapteryx) szakaszon ment keresztül. Chatterjee és Templin nem foglalták el határozottan ezt a lehetőséget, megjegyezve, hogy mind a hagyományos értelmezés, mind a tetrapteryx szakasz egyaránt lehetséges. A különféle tollas dinoszauruszokban szokatlanul hosszú lábtollak jelenléte alapján azonban Archaeopteryxés néhány modern madár, mint pl raptors, valamint további dinoszauruszok felfedezése hosszú elsődleges tollakkal a lábukon (mint pl Pedopenna), a szerzők azzal érveltek, hogy a jelenlegi bizonyítékok mind a morfológiából, mind a filogenitásból arra utalnak, hogy a madarak repülése valamikor a közös végtagi dominanciáról az első végtagi dominanciára váltott, és hogy minden modern madár négyszárnyú ősökből fejlődhetett ki, vagy legalábbis olyan ősökből, akiknek szokatlanul hosszú lábtollai voltak a modern madarakhoz képest konfiguráció.

Etetésszerkesztés

Közelkép, közül, egy, öntvény

2010-ben a kutatók bejelentették, hogy a típus további előkészítése kövület nak, – nek M. zhaoianus megőrzött valószínű béltartalmat tárt fel. Ezek emlőscsontokból álltak, beleértve a lehetséges koponya -, végtag-és csigolyatöredékeket, valamint egy egész lábat. A lábváz hasonló az Eomaia és a Sinodelphys csontvázához. Ez egy olyan állatnak felel meg, amelynek becsült orrhossza 80 mm (3,1 hüvelyk), tömege 20-25 g (0,71–0,88 oz). A lábfejek kevésbé íveltek, mint az Eomaia vagy a Sinodelphys esetében, ami azt jelzi, hogy az emlős képes mászni, de kevésbé hatékonyan, mint a két utóbbi nemzetségben.

a Proceedings of the National Academy of Sciences December 6-i, 2011-es számában Jingmai O ‘ Connor és társszerzői egy Microraptor példányt írtak le, amely madárcsontokat tartalmaz a hasában, különösen egy részleges szárnyat és lábakat. Helyzetük azt jelzi, hogy a dinoszaurusz egészben lenyelt egy fán ülő madarat.

2013-ban a kutatók bejelentették, hogy halpikkelyeket találtak egy Microraptor minta hasüregében. Ez az új megállapítás kijavítja azt a korábbi álláspontot, amelyet a Microraptor csak arboreális környezetben vadászott. Azt is állították, hogy a minta valószínű alkalmazkodást mutatott a halevő étrendhez: az állkapocs jó megőrzése azt mutatja, hogy az első három fog anterodorálisan ferde volt, ez a karakter gyakran társul a piscivory-hoz. A Microraptor opportunista táplálék volt, a leggyakoribb zsákmányra vadászott mind az arborealis, mind a vízi élőhelyeken.

2019-ben a scleroglossan gyík (Indrasaurus) új nemzetségét írták le egy Microraptor gyomrában talált példányból. A Microraptor nyilvánvalóan először lenyelte zsákmányfejét, ami a modern húsevő madarakra és gyíkokra jellemző viselkedés. Az Indrasaurus csontjain nem volt markáns bemélyedés és hegesedés, ami arra utal, hogy a Microraptor nem sokkal a gyík elfogyasztása után és még a jelentős emésztés előtt elpusztult.

paravian Anchiornis társaival ellentétben a Microraptor-t soha nem találták gyomorpellettel, annak ellenére, hogy négy mikroraptor-minta létezik, amelyek megőrzik a gyomor tartalmát. Ez arra utal, hogy a Microraptor emészthetetlen szőrzetet, tollakat és csontdarabokat hagyott ürülékében, ahelyett, hogy pelleteket termelt volna.

a szem szklerális gyűrűjének mérete alapján feltételezhető, hogy a Microraptor éjszaka vadászott. Az irizáló tollazat felfedezése a Microraptor – ban azonban kétségbe vonta ezt a következtetést, mivel egyetlen modern madárról sem ismert, hogy éjszakai lenne.