דינוזאור נוצות חדש שהתגלה בצפון מזרח סין תומך בהשערה שהיכולת לעוף התפתחה מחדש במספר מקרים אצל יצורים קטנים דמויי עוף, ולא רק בירושה מהורה משותף לבעלי חיים אלו ולעופות. המין, נידון לראשונה ב-29 בספטמבר בכתב העת המדעי המוכר Nature Communications מבסיס של שלד שלם באורך כ-57 ס"מ, קרוב ל-22 אינץ'.
המין שייך לקבוצת המיקרורפטורינים, שהם דינוזאורים קטנים, נוצותיים, החברים למשפחת הדרמהוזאוריים, הידועה בזכות הנוצות הארוכות על ידיהם ועל רגליהם, ולכן מכונים לעיתים "דינוזאורים מארבעת הכנפיים". החוקרות והחוקרים מצאו שכ-30% מהשינויים האנטומיים שהתפתחו בשרשרת האבולוציה של משפחת המיקרורפטורינים מופיעים גם במקור המוביל לעופות, אך הקבוצה והאופים רכשו את תכונות המשותפות הללו בסדר שונה.
החוקרים מציינים שהדפוס הזה מצביע על כך שבכל קבוצה התפתחה היכולת לעוף בנפרד, ולא בהעברה ישירה מאב לבן. מכאן יוצא שהמאמץ האבולוציוני עיצב את מנגנוני הטיסה של כל קבוצה בנפרד, בניגוד להשערה של תבנית אב משותפת.
החשוב לציין שהמחקר אינו מראה בוודאות שהדינוזאור יכול היה לעוף, ועוד לא נבדקה יכולת תעופתו בפועל. מה שהמחקר מציג הוא מבט בהיר יותר על תהליך בניית מבנה הטיסה לאורך ההיסטוריה האבולוציונית, בהתבסס על אחד מן השלדים השלמים והשלמים ביותר מסוגו.
שלד מלא של טורף ממצאי ליאונינג
השלד התגלה על ידי חקלאי מקומי בסביבת עיירת להמאדונג שבמחוז ג’יאנצהאנג, במערב ליאונינג, והועבר בשנת 2023 למוזיאון האוניברסיטה הגיאולוגית בהבי, סין, על פי הפרסום. החוקרים ודאו את שלמות השלד ואישרו כי מקורו אכן מאתר הממצא המקורי, כפרט חשוב בניטור מאובנים שהגיעו מידי פרטיים.
המאובן משתייך לשכבת ג’יופוטנג, חלק מרכס סלעי הקוניאקרוס המוקדם שמקורו מתקופת הקרטיקון המוקדמת, והחוקרנורת העתיקה מעריכים שהחומרים בתיק זה מרוחקים בין 145 ל-100 מיליון שנים. השרידים העתיקים של אגמי ויערות מתקופה זו, יחד עם שכבת Yixian שמתחת, קידמו לא מעט מהמאובנים השמרים והמרהיבים ביותר של דינוזאורים נושאי נוצות ברחבי העולם, כפי שדווח בכלי תקשורת דווחי בעת פרסום הממצא.
בין השרידים נשמרות שאריות נוצות ליד האיברים הקדמיים והאחוריים, וכן בקצה הזנב, למרות שמירתן הלקויה מקשה על קביעה מדויקת של אורך וצורת הנוצות. קטעים דקות שנחתכו מעצם הזרוע העליונה הראו קווי גדילה שמציינות שהחיה הייתה כנראה בת לפחות שלוש שנים בעת מותה. המדען האמריקני סקוט הרשמן, שפרסם מחקרים רבים בתחום אך לא היה מעורב ישירות במחקר, אמר ל-Live Science כי סביר שהחיה הייתה טורף קטן ומגוון, שניזון מחולייתות צעירות של זוחלים, מכרסמים, דו-חיים וכמה דינוזאורים קטנים.
תכונות משותפות, סדר שונה
החוקרים מנו 194 שינויים אנטומיים שקרו בשרשרת האבולוציונית של המיקרורפטורינים ומצאו כי 57 מתוכם התפתחו בנפרד גם בקבוצה שקדמה לעופות. תכונות משותפות כוללות הוספת פיסות עצם קטנות בשם "uncinate processes" בצלעות, שחלקן קושרו בזמן, יותר צלעות שמתחברות לעצם החזה, אולנה (עצם באמה התחתונה) ארוכה יותר מהעצם העליונה, ונוצות אלולריות — נוצות קטנות על אגודל העזר, שנועדות לשליטה בטכניקות תעופה איטיות.
המבנה הסדרתי שהזדקר לעין התרחקות הוא שונה לחלוטין. המיקרורפטורינים ראשונים קיצרו עצמות באצבעות, לאחר מכן חיברו את עצמות הקרסול והיד, יצרו פתח קטן בקצה של עצם הזרוע העליונה, והאריכו את עצם החזה. לעומת זאת, עופות מוקדמים רכשו את היכולת הזו לפני שהיו שינויים באצבעות. בדיקה סטטיסטית לא מצאה מתאם משמעותי בין שתי השרשרות האבולוציוניות.
המחברים מציינים כי תוצאותיהם תומכות בהשערה ש- Rui Pei, אקולוג ופלאונטולוגס מהאקדמיה הסינית למדעים, שלא היה מעורב ישירות במחקר, אמר כי הראיות תומכות בהיפותזה שהיכולת לעוף התפתחה בנפרד במספר קבוצות של דינוזאורים קטנים, ולא רק פעם אחת באופן ישיר.
הנצחה מיוחדת: שמות שמכבדים את מדעני העתיקות
שמו של המין מכבד את הפלאונטולוג האמריקני מרק אלן נורל (1957–2025), שהועסק שנים רבות במוזיאון ההיסטוריה הטבעית בניו יורק, והסוג נקרא על שמו של הפלאונטולוג המונגולי רינצ’ן ברסולד (1935–2025). החוקרים מציינים כי בחירת השמות משקפת את הערכתם להישגי שני המדענים החשובים בחקר הדינוזאורים הדמויי עוף, והמחקר מצטט עבודות של שניהם, ביניהן מחקרו של ברסולד על הגולגולת של Deinocheirus.
המחקר הובל על ידי Xuri Wang, ושותפים למחקר כללו את Andrea Cau מאיטליה, ואת Martin Kundrát ו-Qiang Ji מ-Hebei GEO University. מימן לסקירה הגיע מהקרן הלאומית לסין וממוסדות מחקר סלאביים.
הגבלות ומגבלות ההוכחות
מחקר זה הינו תיאורתי והשוואתי המתבסס על שלד בודד. מסקנותיו תלויות בניתוח שושלת אבולוציונית של תכונות אנטומיות, כאשר נתונים אחרים שהושגו מחקרים קודמים הציגו עצמים שוני. החוקרים מציינים כי ממצאי התפתחות העצם הם בראשי תיבות ויש לצבור עוד מאובנים, כולל חקר היסטולוגיה, על מנת לבדוק את ההיקף הרחב יותר של התופעה בקרב דינוזאורים דמויי עוף.
המחקר גם משווה קבוצות נוספות, כמו ה-halszkaraptorines ו-unenlagiines, הקרובות יותר לעופות מקבוצות הדרמהוזאוריים אחרים, באשר לתוצאה שמאתגרת מחקרים קודמים. למרות הפערים, קיים קונסנזוס מדעי רחב כי עופות הם צאצאי דינוזאורים קטנים ממשפחת הטהרופודים. השאלה הפתוחה כרגע היא כמה פעמים התפתח המבנה הקרוב לתעופה בקרב קרובי משפחה אלה.
היכולת לעוף במלואה של מיקרורפטורינים עדיין אינה מוכחת חד-משמעית. הרשמן מציע כי ייתכן שהחיות יכולות היו לדלג ולמרות, והן יכלו לרוץֹ במורד שיפועים או מחגים תלולים, במקום לטפס על עצים, בעוד ש Pei מאמין שהמאפיינים הדמויי עוף מצביעים על התנהגויות דומות לאלו של עופות מודרניים. אלה פרשנויות מומחים, ולא תוצאות שמחקר זה אישר במפורש.
הצעדים הבאים לחוקרים ולמוזיאונים
הנתונים הפילוגנטיים זמינים לציבור דרך FigShare, והמאמר זמין בחינם, כדי לאפשר מחקר עצמאי ובדיקת המסקנות. ההולוטיפ, המכונה 130108-MHGU-F4281, שמור במוזיאון באוניברסיטת ההבי, שם חוקרים מוזמנים לבקש גישה למחקר.
למשתמשים בישראל, המחקר מצטרף לספירה רחבה יותר של היסטוריה של התפתחות העופות, המדגימה כיצד נוצות וכנפיים נבחנו והתפתחו באבולוציה של דינוזאורים, והעופות הם התוצאות הבלתי נמנעות של תהליך זה. מיקרורפטורינים אינם מוגבלים לאסיה; המאמר מציין מאובן מ-קבוצה זו שנמצא בסלעי הקרטיקון המאוחר באמריקה הצפונית.
המונח "מיקרורפטורין" מייצג טורף קטן עם ארבע כנפיים, שהמאפיינים הטייסים שלו רוכזו בסדר שונה לעומת העופות, ומחזקים את ההשערה שתכונות הטיסה התפתחו יותר מפעם אחת. המחקר לא מראה בוודאות שהחיה טסה, ותחום הפלאונטולוגיה ממתין לממצאים נוספים שיאששו את היקף התהליך.
