Er fuglene dinosaurer?

Nye funn av fossiler fra Kina har gjort at vi nå kan legge fram bevis for en utviklingshistorie som før 1997 ble sett på av mange som ville ideer og gjetninger. Historien om fossilene som danner grunnlaget for at vi i dag kan si at fuglene er utviklet fra små rovdinosaurer er full av internasjonal politikk, smugling, svartebørs og faglige intriger.

Historien begynner egentlig i 1859. Charles Darwin publiserer boken Origin of species ("Artenes opprinnelse") og påstår der at det må finnes mellomformer mellom de store dyregruppene som for eksempel pattedyr, reptiler, fugler og amfibier. Mange argumenterte mot denne påstanden, siden slike mellomformer ikke fantes verken blant kjente fossiler eller blant nålevende dyr.

Så, i 1860, blir en fossil fjær funnet i Solnhofen i nærheten av Eichstätt i Tyskland. Avsetningene er en finkornet kalkstein som ble brutt til trykkeplater (litografisk kalkstein) og fasadestein. Kalkslammet er blitt avsatt i en stor lagune med giftig saltlake for 150 millioner år siden. I 1861 blir det funnet et komplett skjelett i kalksteinen, dette hadde fjær bevart som avtrykk rundt kroppen, men resten av dyret så mer ut som en dinosaur! I de følgende 130 årene blir det funnet syv eksemplarer til av dette merkelige dyret. (Fig. 10)

Figur 1. Berlineksemplaret av Archaeopteryx.

Dyret fikk navnet Archaeopteryx (urfjær) og blir på norsk kalt urfuglen. Dyret hadde lang hale, tenner i munnen, lange armer som endte i tre skarpe klør, alt dette er trekk vi ellers kjenner fra dinosaurene. Men samtidig hadde det ønskebein, avtrykk av fjær, forstørret brystben, hule knokler og en hofte som lignet på fugler. Vingene så også moderne ut og ble antagelig brukt til aktiv flygning. Var dette en fugl eller en dinosaur? Dette var et ideelt mellomledd, kanskje for ideelt?

De aller fleste som forsker på fuglenes utvikling var enige fram til omtrent 1970 om at fjær, ønskebein, og en hale sammenvokst til en knokkel som styrer stjerten hos moderne fugler (pygostyl), var trekk som fuglene var alene om. Archaeopteryx var primitiv og ble definert som den første fuglen (selv om den hadde en lang hale og dermed manglet pygostyl). På 1980-tallet var ønskebeinet funnet hos de fleste rovdinosaurene, fra raptorer til tyrannosaurider. Ønskebeinet er bare feiltolket som et merkelig "hengende ribbein" (gastralier) og har egentlig vært kjent hos mange arter i lang tid.

I 1996 begynner ryktene på Internett. En dinosaur med fjær er funnet i Kina! Etter hvert kommer også et uklart bilde av en liten rovdinosaur med en sigarettpakke som skala ut på Internett. Uenigheten var stor om dette var hår, fjær eller algetråder fra forråtnelse. Fossilet ble samme år tatt med på et stort internasjonalt møte for eksperter på virveldyrfossiler. Dinosauren var på størrelse med en liten huskatt. Interessen for eksemplaret var stor. De to store naturvitenskapelige tidsskriftene i verden, Science og Nature, konkurrerte om hvem som klarte å trykke nyheten først. Science trykket en artikkel i november 1997 med en beskrivelse basert på et fotografi og ikke på selve fossilet. Fotografiet ble også brukt som forside på tidsskriftet. Artikkelen var full av feil, der forfatterne til og med beskrev omriss av indre organer uten å ha sett annet enn fotografiet. De "indre organene" viste seg senere å være sprekker i skiferen og gips smurt på av den som fant fossilet. Fossilet blir noen måneder senere (i 1998) beskrevet på nytt i Nature av kinesiske forskere. Fossilet har også hatt en lang forhistorie i Kina etter at det ble funnet av en bonde i 1996. Da bonden fant fossilet, splittet han det langs laget i et stykke og et motstykke. Bonden forsto at dette var et verdifullt funn og solgte den ene siden til det geologiske museet i Beijing og den andre til det paleontologiske instituttet i Nanjing. Geologisk Museum var raskest ute og beskrev det på kinesisk i et vitenskapelig tidsskrift. De kalte fossilet Sinosauropteryx prima, "den første øglefjær fra Kina". (Fig. 11).

 

Fig. 2. Sinosauropteryx prima (foto Arild Hagen).
Fig. 3. Steinbruddet der noen av de fjærkledde dinosaurene er funnet, Shietun, Liaoning, Kina.
Steinbruddet hvor det første fossilet av en fjærdekket dinosaur ble funnet og området rundt kalles nå "Dinosaurenes Pompeii" og ligger i Liaoning-provinsen i nordøstlige Kina. I begynnelsen av krittperioden, for 128-120 millioner år siden, var dette et område med store innsjøer, skoger og aktive vulkaner. Vulkanene hadde utbrudd med ujevne mellomrom. Alt liv i nærheten ble drept av vulkansk aske og giftige gasser. Dette gjorde at de døde dyrene og plantene som ble vasket ut i elvene og videre ut i innsjøene ikke ble spist av åtseletere. De ble raskt dekket av aske, slik at de heller ikke råtnet fullstendig (Foto Merethe Frøyland).

Diskusjonene gikk over hele verden; hva var egentlig disse fibrige strukturene vi så rundt Sinosauropteryx? Dinosauren var på størrelse med en katt med alt for små armer til at det kan være vinger til å fly med. Tilhengerne av teorien om at dinosaurene utviklet seg til fugler så på strukturene som en type primitive fjær som aldri var sett før - protofjær ble de kalt. De som støttet teorien om at dinosaurene ikke var i slekt med fugler påsto at dette var hår som lignet de hos pattedyr, eller kollagenfibre slik man ser hos havlevende slanger i dag (og at Sinosauropteryx dermed måtte ha levd i vann!).

Etter hvert ble flere individer av Sinosauropteryx funnet i flere steinbrudd i området. De samme steinbruddene skulle vise seg også å ha svaret på alle diskusjonene om hva disse fibrige strukturene var. Svaret var Caudipteryx, en merkelig oviraptordinosaur med lange ben og korte armer, nebb i underkjeven og tenner foran i overkjeven. Caudipteryx hadde store symmetriske fjær på armene og vifte ytterst på en kort hale, mens resten av kroppen var dekket av dun. Alle de store fjærene var symmetriske. Beskrivelsen av Caudipteryx ble publisert i 1998. (Fig. 13).

Figur 13. Skjelettet av den en meter lange dinosauren Caudipteryx (Foto Jørn H. Hurum). Legg merke til fjærene ved armene, individet mangler hals og hode. Rekonstruksjon av Caudipteryx laget av Bogdan Bocianowski og Per Thorsland, Universitetets naturhistoriske museer og botaniske hage, Oslo (Foto Per Aas).

Motstanderne av dinosaur-fugl teorien fikk et stygt skudd for baugen, men forsøkte å bortforklare fjærene med at de var løse fjær drevet inn og lagt seg oppå de døde dinosaurene. Andre påpekte at denne gruppen av dinosaurer (oviraptorer) gjennom lang tid hadde vært et problem, kanskje de egentlig var bakkelevende fugler? Problemet var bare at etter hvert ble flere skjeletter funnet med fjærene festet på samme måte. Det ble så påstått at asymmetriske fjær som vi ser hos flygende fugler i dag hadde med tilpassning til flygning å gjøre og derfor ikke fantes hos dinosaurene.

I 1999 beskrives så den første raptor-dinosauren fra de samme steinbruddene, Sinornithosaurus, som uten tvil var en ekte dinosaur med fjær. Denne beskrivelsen druknet nesten fullstendig i den største skandalen som har rystet paleontologien det siste tiåret.

I minst et år hadde en fjærdekket dinosaur vært tilbudt amerikanske museer. Eksemplaret var smuglet ut av Kina, og ingen av de store museene i USA ville kjøpe det. Til slutt ble det solgt på verdens største fossil- og mineralmesse i Tucson, Arizona. Det lille museet som kjøpte det hadde en dinosaurforsker som var raskt ute og beskrev fossilet. Fossilet var fantastisk, akkurat hva som manglet i utviklingen mellom dinonosaur og fugl, et skjelett med lang raptor-hale, men med vinger som var mye mer lik dagens fugler enn hos de dinosaurene som hittil var funnet. De to store naturvitenskapelige bladene Science og Nature nektet begge å trykke beskrivelsen ettersom fossilet var stjålet og utsmuglet. National Geographic Magazine trykket beskrivelsen og bilder i 1999. Fossilet ble kalt Archaeoraptor og var en sensasjon. USA hadde endelig fått en fjærdekket dinosaur. I Kina satt derimot noen veldig sinte forskere. Men de hadde et trumfkort: Den andre siden av fossilet, uten hale! Forskere i USA fikk kalde føtter da de hørte om motstykket og røntgenundersøkte fossilet sitt. De fant ut at halen var fra en annen dinosaur og lagt slik at det så ut til at den var en del av skjelettet. Skandalen var et faktum og enden på det hele var at fossilet ble kjøpt ut fra museet i USA av National Geographic Magazine og gitt tilbake til Kina. Fossilet uten hale er nå beskrevet som en fossil fugl.

Denne skandalen ble brukt som et motargument av alle som ikke tror på evolusjonslæren eller som ikke tror at det er et slektskap mellom dinosaurer og fugler. Det ble påstått at alle fjærkledte dinosaurer var falske. Forskerne er derfor nå forsiktige med å beskrive nye former, og alle eksemplarer fra disse steinbruddene i Kina blir nøye undersøkt.

I 2000 blir en pygostyl (stjertstyreknokkel) beskrevet hos en rovdinosaur (Oviraptor) fra Gobiørkenen i Mongolia. Dermed var det ikke lenger hold i den gamle definisjonen på hva som er spesielt med en fugl (ønskebein, fjær og pygostyl).

I 2002 blir så enda et fossil beskrevet fra Liaoning-provinsen: Et komplett skjelett av en liten raptor-dinosaur med asymmetriske fjær. Dermed hadde man bevis for at dinosaurene kunne ha de samme karaktertrekkene som man tidligere trodde var unike for fuglene. (Fig. 14).


Figur 14. Fjærtyper hos dinosaurer og fjærenes utvikling
A. Protofjær hos Sinosauropteryx
B. Dun som hos Caudipteryx, Sinornithosaurus og Microraptor.
C. Symmetriske fjær hos Caudipteryx, Sinornithosaurus og Microraptor.
D. Symmetriske fjær med tverrforbindelser og forsterkning hos Caudipteryx
E. Symmetriske fjær som hos Caudipteryx, Archaeoraptor og fugler som ikke flyr.
F. Asymmetriske fjær som hos Microraptor og flygende fugler.

Hvordan startet dinosaurene å fly?

Et problem som har vært mye diskutert i populærlitteraturen er om dinosaurene begynte å fly fra bakken ved å flakse med armene for å løpe fortere, eller om de startet å glidefly fra tre til tre. Forskerne har diskutert dette, men mange trodde at løsningen ikke kunne finnes i fossilene. I februar 2003 gir steinbruddene i Liaoning-provinsen til og med svaret på dette problemet. Flere eksemplarer av en liten raptor-dinosaur med veldig lang hale, Microraptor, ble beskrevet. Den hadde fire vinger med store fjær stikkende ut fra bakbeina og armene. Halen har også en bred fane. Sammen med de krumme klørne som egnet seg godt for klatring, er dette et perfekt eksempel på et dyr som utnytter glideflukt.

Hvordan definerer vi fugler i dag?

Fuglene ble en gang sett på som en gruppe dyr som var lett å definere. Blant nålevende dyr har bare fugler fjær, så da Archaeopteryx ble funnet var det greit å kalle den en fugl. Men med alle funnene fra Kina har definisjonen om at fjær bare finnes hos fugler blitt borte. Etter funnet fra Mongolia er også stjertknokkelen (pygostyl) borte fra definisjonen, og ønskebeinet er nå kjent hos nesten alle rovdinosaurer. Definisjonen kan da være: en fugl er Archaeopteryx og alle dyr som stammer fra den. (Fig. 15).

Figur 15. Noen dinosaurer plassert i forhold til hvem som kan ha hatt de forskjellige typene fjær. De voksne individene av store rovdinosaurer som Tyrannosaurus har ikke hatt fjær, men sett i slektskapforhold med de mindre rovdinosaurene, har kanskje nyklekte unger hatt fjær for å holde varmen.
Publisert 25. jan. 2010 11:15 - Sist endret 31. mai 2018 13:53