Dinosaurier och fåglar krympte för att fortsätta utvecklas

I en ny studie har forskare ”vägt” hundratals olika dinosaurier. Forskarna tror att den grupp som så småningom utvecklades till fåglar minskade sin kroppsvolym för att kontinuerligt kunna dra nytta av nya ekologiska nischer genom sin evolution och bli till de framgångsrika arter de är idag.
 
En internationell forskargrupp har uppskattat kroppsmassan hos 426 dinosauriearter baserat på tjockleken på deras ben. Gruppen upptäckte att dinosauriernas kroppsstorlek förändrades snabbt tiden efter deras uppkomst för ungefär 220 miljoner är sedan. Efter hand slog dessa förändringar ner på takten. Bara den evolutionära gren som så småningom ledde vidare till fåglar fortsatte att ändra kroppsstorlek i samma snabba takt – och fortsatte med detta i 170 miljoner år. Denna utvecklingsgren skapade ny ekologisk mångfald som inte ses hos andra dinosaurier. 

Resultaten från studien publiceras nu i den vetenskapliga tidskriften PLOS Biology.

- Dinoraurierna är inte utdöda, det finns ungefär 10 000 arter i livet idag i form av fåglar. Vi ville förstå länken mellan denna enastående grupp och deras släktingar från Mesozoikum, inklusive kända utdöda arter som T-Rex, Triceratops och Stegosaurus, säger Roger Benson, forskare vid Department of Earth Sciences, Oxford University.

- Vi hittade exceptionell variation i kroppsmassa i den dinosauriegren som leder till fåglarna, särskilt hos de befjädrade dinosaurierna som kallas maniraptorer. Dessa inkluderar Jurassic Park’s Velociraptor, fåglar och ett stort urval av andra former som vägde allt mellan 15 gram till 3 ton och var kött-, växt- eller allätare.  

Forskargruppen tror att den lilla kroppsmassan var nyckeln till fåglarnas evolutionära potential. Fåglarna bröt mot den nedre gränsen för kroppsmassa på ett kilo som verkar ha funnits hos andra dinosaurier.

- Hur väger man en dinosaurie? Du kan till exempel göra det genom att mäta lårbenet. Det är en ganska tillförlitlig metod. Detta visar att den största dinosaurien, Argentinosaurus, som vägde 90 ton, var 6 miljoner gånger tyngre än den minsta dinosaurien under Mesozoikum, en sparvliknande fågel som kallas Qiliania som endast vägde 15 gram. Helt tydligt hade dinosaurierna extremt varierande kroppsstorlekar, säger Nicolás Campione, forskare i paleobiologi vid Uppsala universitet.

Forskarna undersökte utvecklingstakten i kroppsstorlek hos hela dinosauriernas familjeträd med stickprov under deras första 160 miljoner år på jorden. Om nära släktingar var någorlunda liknande i storlek var evolutionen förmodligen ganska långsam. Men om släktingarna var av väldigt olika storlek måste evolutionen ha varit snabb.
 
- Våra resultat var slående. Dinosauriernas kroppsstorlek utvecklades mycket snabbt hos tidiga former, som förmodligen var associerade med erövrandet av nya ekologiska nischer. Generellt sett drogs takten ner när de olika linjerna fortsatte att utvecklas åt olika håll. Men det är den fortsatt höga evolutionära takten hos de befjädrade maniraptorernas utvecklingsgren som ledde till fåglarna – den andra stora adaptiva radieringen hos dinosaurierna, säger David Evans vid Royal Ontario Museum.

Den evolutionära gren som ledde till fåglarna fortsatte experimentera med olika, ofta radikalt mindre, kroppsstorlekar. Detta gjorde att olika typer av anpassningar kunde ske snabbare här än hos större dinosaurier. Andra dinosauriegrupper misslyckades med detta, fastnade i smala ekologiska nischer, och dog så småningom ut. Forskarnas resultat tyder på att viktiga livsformer, så som fåglar, kan vara resultatet från stadig och hastig evolution över hundratals miljoner år, något som inte hade kunnat observeras utan fossil.

- Det är otroligt att dinosaurier utvecklades att blir så enormt stora. Och hittills har vi förstått ganska lite om hur storlek hänger ihop med dinosauriernas övergripande evolutionära historia. Denna studie visar tydligt att utvecklingen mot olika kroppsstorelkar var en viktig framgångsfaktor för dinosaurierna, säger Matthew Carrano vid the Smithsonian Institution’s National Museum of Natural History.

För mer information kontakta:

Dr Nicolás Campione
Uppsala universitet
kontor: 018 471 3526
mobil: 070-572 25 99
e-post: nicolas.campione@geo.uu.se

Dr Roger Benson
Oxford University
tel: +44 (0)1865 272076
e-post: rogerb@earth.ox.ac.uk

eller nyheterkontoret vid Oxford University:
tel: +44 (0)1865 283877
e-post: news.office@admin.ox.ac.uk

Dr David Evans
Royal Ontario Museum
tel: +1 416 586 5753
e-post: d.evans@utoronto.ca

Dr Matthew Carrano
Smithsonian Institution
tel: +1 202 633 1314
e-post: CARRANOM@si.edu

Benson, R. B. J., N. E. Campione, M. T. Carrano, P. D. Mannion, C. Sullivan, P. Upchurch, and D. C. Evans. (2014) Rates of dinosaur body mass evolution indicate 170 million years of sustained ecological innovation on the avian stem lineage, PLoS Biology.

Fler bilder finns tillgängliga via dropbox:
https://www.dropbox.com/sh/qg3ztdzsjf5g6ai/NqSamxDZft#/

Bild 2. Evolutionsträd som visar de största stegen i dinosauriernas utveckling i kropsstorlek. Illustration: Roger Benson

Bild 3. Archaeopteryx, den första fågeln, var en liten dinosaurie som bara vägde omkring ett kilo. Liten storlek kan ha varit nyckeln till fåglarnas evolutionära framgång. Foto: Roger Benson.

Bild 4. Tyrannosaurus rex vägde sju ton och var det största (tyngsta) rovdjuret på land någonsin. Foto: Royal Ontario Museum.