Η Εξέλιξη των πουλιών

Η εξέλιξη των πουλιών πιστεύεται ότι έχει αρχίσει στην Ιουρασική περίοδο, με τα πρώτα πουλιά να  προέρχονται από ένα κλάδο Θηριόποδων δεινοσαύρων που ονομάζεται Paraves. Το παλαιότερο γνωστό πουλί είναι ο Αρχαιοπτέρυξ, από την Ύστερη Ιουρασική  περίοδο. Σύμφωνα με σύγχρονες ταξινομήσεις, τα πουλιά μαζί με μια συγγενική τους ομάδα, την τάξη Crocodilia, είναι τα μοναδικά εν ζωή μέλη του  κλάδου των ερπετών Archosauria.

Στις 31 Ιουλίου 2014, οι επιστήμονες ανέφεραν λεπτομέρειες σχετικά με την εξέλιξη των πουλιών από τους θηριόποδους δεινόσαυρους .

Υπάρχουν σημαντικές ενδείξεις ότι τα πουλιά εξελίχθηκαν από θηριόποδους δεινόσαυρους, συγκεκριμένα, ότι τα πουλιά είναι τα μέλη του κλάδου Maniraptora, μια ομάδα η οποία περιλαμβάνει μεταξύ άλλων ράπτορες όπως το δεινόνειχο .

Αναπαράσταση του Μικροράπτορα

 Ανακαλύψεις στη βορειοανατολική Κίνα (επαρχία Liaoning) δείχνουν ότι πολλά μικρά θηριόποδα όντως είχαν πούπουλα, μεταξύ των οποίων βρίσκονται ο Συνοσαυροπτέρυξ και ο Συνορνιθόσαυρος. Αυτό συνέβαλε σε αυτή την ασάφεια για το πού να τραβήξουμε τη διαχωριστική γραμμή μεταξύ των πτηνών και των ερπετών. Ο Μικροράπτορας είχε την ικανότητα τροφοδοτημένης πτήσης, διέθετε μια τρόπιδα στο στέρνο του (όπως τα σημερινά πουλιά )και ερετικά φτερά . Έτσι ,ο Μικροράπτορας (παρόλο που πετούσε και με τα τέσσερα άκρα του )φαίνεται να αποτελεί  καλύτερη αναπαράσταση πρώιμου πουλιού από τον Αρχαιοπτέρυξ,ο οποίος δεν έχει  μερικά από αυτά τα σύγχρονα χαρακτηριστικά πτηνών. Εξαιτίας αυτού, ορισμένοι παλαιοντολόγοι πιστεύουν ότι οι δρομεοσαυρίδες (όπως ο Μικροράπτορας) είναι πραγματικά , πρωτόγονα πτηνά των οποίων τα μέλη είναι δευτερευόντως άπτερα , δηλαδή ότι οι δρομεοσαυρίδες εξελίχθηκαν από τα πτηνά και όχι το ανάποδο. Τα αποδεικτικά στοιχεία για τη θεωρία αυτή είναι προς το παρόν ασαφή, αλλά ανασκαφές συνεχίζουν να φέρνουν στο φως απολιθώματα (ιδίως στην Κίνα) πτερωτών δρομεόσαυρων. Εν πάση περιπτώσει, είναι σχεδόν βέβαιο ότι πολλά θηριόποδα της Ιουρασικής περιόδου είχαν φτερούγες με φτερά που χρησιμοποιούνταν για πτήση. Ο Rahonavis (ένα από αυτά τα θηριόποδα )διαθέτει επίσης χαρακτηριστικά  που υποδηλώνουν ότι ήταν τουλάχιστον εν μέρει ικανός για τροφοδοτημένη πτήση.

Αν και οι ορνιθίσχυοι δεινόσαυροι έχουν την ίδια δομή του ισχίου με τα πουλιά, τα πουλιά στην πραγματικότητα προήλθαν από σαυρίσχυους δεινόσαυρους .Με τον τρόπο αυτό η όμοια δομή του ισχίου αναπτύχθηκε ανεξάρτητα. Στην πραγματικότητα, η συγκεκριμένη  δομή αναπτύχθηκε και μια τρίτη φορά ανάμεσα σε μια ιδιόμορφη ομάδα θηριόποδων, τις Θεριζονοσαυρίδες.

 

Το πρώτο απολίθωμα του Αρχαιοπτέρυξ

Ο Αρχαιοπτέρυξ, από την Ιουρασική περίοδο, είναι γνωστός ως το πρώτο πτηνό  και είναι ένας από τους πρώτους «χαμένους κρίκους» που βρέθηκε για να υποστηρίξει τη θεωρία της εξέλιξης στα τέλη του 19ου αιώνα , αφού πρωτοανακαλύφθηκε το 1861, δύο χρόνια μετά την έκδοση του βιβλίου «Περί την προέλευση των ειδών μέσω της φυσικής επιλογής» του Κάρολου Δαρβίνου στο οποίο διατυπωνόταν η  εξελικτική θεωρία. Αν και ο Αρχαιοπτέρυξ και οι συγγενείς του μπορεί να μην πετούσαν πολύ καλά, τουλάχιστον  ήταν καλοί στην αερολίσθηση , θέτοντας τις βάσεις για την εξέλιξη της ζωής στο φτερό.

Η εξελικτική τάση μεταξύ των πουλιών ήταν η μείωση των ανατομικών στοιχείων για εξοικονόμηση βάρους. Το πρώτο στοιχείο που εξαφανίστηκε ήταν η οστεώδη ουρά,  η λειτουργία της οποίας αναλαμβάνεται από φτερά. Ο Confuciusornis είναι ένα παράδειγμα αυτής της τάσης . Διατηρώντας τα δάχτυλα και τα νύχια στις φτερούγες, ίσως για αναρρίχηση, είχε μια πολύ μικρή ουρά, αν και μεγαλύτερη από ό, τι στα σύγχρονα πτηνά. Μια μεγάλη ομάδα πουλιών, οι Εναντιόρνιθες, εξελίχθηκαν σε οικολογικές θέσεις παρόμοιες με αυτές των σύγχρονων πουλιών και άνθισαν κατά το Μεσοζωικό αιώνα. Αν και τα φτερά τους ήταν όμοια με εκείνα πολλών σύγχρονων ομάδων πουλιών, διατήρησαν τα νύχια στις φτερούγες τους και ένα ρύγχος με  δόντια αντί για ράμφος στις περισσότερες μορφές. Η απώλεια της μακριάς ουράς ακολουθήθηκε από μια ταχεία εξέλιξη των ποδιών τους, τα οποία εξελιχτήκαν σε εξαιρετικά ευέλικτα και ευπροσάρμοστα εργαλεία, που άνοιξαν νέες οικολογικές θέσεις.

Η Κρητιδική περίοδος είδε την άνοδο των πιο σύγχρονων πουλιών με έναν πιο άκαμπτο θώρακα με τρόπιδα και τους ώμους σε θέση που να επιτρέπουν μια ισχυρή ανοδική διαδρομή, που είναι απαραίτητη για να διατηρηθεί τροφοδοτημένη πτήση. Μια άλλη βελτίωση ήταν η εμφάνιση ενός συγκεκριμένου φτερού , που χρησιμοποιείται για την επίτευξη καλύτερου ελέγχου της προσγείωσης ή πτήσης σε χαμηλές ταχύτητες.

Τα σύγχρονα χωρίς-δόντια  πουλιά εξελίχθηκαν από οδοντωτούς προγόνους στην Κρητιδική περίοδο. Η αντικατάσταση των δοντιών με ράμφος, ωστόσο δεν έγινε για την εξοικονόμηση βάρους . Ήταν μια διαδικασία που αποτελούνταν από 2 βήματα τα οποία συνέβησαν ταυτόχρονα. Το πρώτο ήταν να χάσουν τα δόντια τους ξεκινώντας από τα εξωτερικά δόντια προς τα εσωτερικά και το δεύτερο ήταν η ανάπτυξη του ράμφους με τον ίδιο τρόπο. Ο λόγος για τον οποίο έγινε αυτή η σταδιακή αντικατάσταση είναι άγνωστος , αν και συχνά θεωρείται ότι το ράμφος μπορεί να έχει περισσότερες χρήσεις από ότι τα δόντια , ιδιαίτερα όσον αφορά τη συλλογή φυτών , και ότι το ράμφος εξελίχθηκε δηλαδή αρχικά ως προσαρμογή των πρώτων σύγχρονων πτηνών  στην τροφή τους, όπως έγινε και στις χελώνες .

 Ενώ τα πρωτόγονα πτηνά, ιδίως οι Εναντιόρνιθες, συνέχισαν να αναπτύσσονται και να διαφοροποιούνται παράλληλα με τους πτερόσαυρους , όλες εκτός από λίγες ομάδες των μη οδοντωτών σύγχρονών πτηνών εξαφανίστηκαν μετά την πτώση του μετεωρίτη που αφάνισε τους δεινόσαυρους. Οι σωζόμενες ομάδες  πουλιών ήταν η τάξη των συγκριτικά πρωτόγονων  παλαιόγναθων (στρουθοκάμηλοι κ.α.), η τάξη Galloanserae (στην οποία ανήκουν οι πάπιες και τα πουλερικά) και  οι  Neoaves , τα πιο σύγχρονα πτηνά .




Τα σημερινά πουλιά κατατάσσονται στον κλάδο Νεόρνιθες, που είναι πλέον γνωστό ότι έχουν εξελιχθεί σε ορισμένες βασικές καταγωγές από το τέλος της Κρητιδικής .Οι Νεόρνιθες χωρίζονται σε παλαιόγναθα και νεόγναθα .

Τα παλαιόγναθα περιλαμβάνουν τα tinamous (πουλιά που βρίσκονται μόνο στην Κεντρική και Νότια Αμερική) και τις στρουθιονίδες, τα οποία σήμερα βρίσκονται σχεδόν αποκλειστικά στο Νότιο Ημισφαίριο. Οι στρουθιονίδες είναι μεγάλα πτηνά που περιλαμβάνουν τις στρουθοκαμήλους, τις ρέες, τους καζουάριους, τα κίβι  και τα εμόυ . Κάποιοι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι οι στρουθιονίδες αντιπροσωπεύουν μια τεχνητή ομαδοποίηση των πτηνών που έχουν ανεξάρτητα χάσει την ικανότητα πτήσης τους .

Τα νεόγναθα περιλαμβάνουν τον κλάδο Galloanserae και τον κλάδο Neoaves .
Ο κλάδος Galloanserae είναι η υπέρταξη που περιέχει τα χηνόμορφα (πάπιες, χήνες και κύκνους), και τα Ορνιθόμορφα (κοτόπουλα, γαλοπούλες, φασιανούς, κ.α.). Οι Neoaves περιλαμβάνουν όλα τα υπόλοιπα σύγχρονα πτηνά ( περιστέρια , αρπακτικά πτηνά , ωδικά κ.α.) . Η παρουσία βασικών  απολιθωμάτων  χηνόμορφων στο Μεσοζωικό αιώνα και πιθανόν και κάποια απολιθώματα ορνιθόμορφων συνεπάγεται την παρουσία παλαιόγναθων την ίδια στιγμή, παρά την απουσία απολιθωμάτων.


Φυλογενετική ταξινόμιση των Νεόγναθων

Οι ημερομηνίες για τις διασπάσεις είναι θέμα πολλών συζητήσεων μεταξύ των επιστημόνων. Συμφωνείται ότι οι Νεόρνιθες εξελίχθηκαν στην Κρητιδική και ότι ο διαχωρισμός μεταξύ του κλάδου Galloanserae και των άλλων Νεόγναθων - τις Nεοάβες - συνέβη πριν από την μαζική εξαφάνιση κατά την Κρητιδική- Παλαιογενή περίοδο, αλλά υπάρχουν διαφορετικές απόψεις σχετικά με το αν ο διαχωρισμός των υπόλοιπων νεόγναθων συνέβη πριν ή μετά την εξαφάνιση των άλλων δεινόσαυρων .