Waarom hadden dinosaurussen veren?

De adaptieve voordelen van gevederde dinosaurussen

De Chinese gevederde dinosaurus Mei lang.

Emily Willoughby/Stocktrek Images

Vragen waarom bepaalde dinosauriërs veren hadden, is in principe niet anders dan vragen waarom vissen schubben hebben of waarom honden pels hebben. Waarom zou de blote epidermis van welk dier dan ook een bedekking moeten hebben (of, in het geval van mensen, praktisch helemaal geen bedekking)? Om deze vraag te beantwoorden, moeten we een dieper raadsel aanpakken: welk evolutionair voordeel verleenden veren dinosauriërs dat niet kon worden bereikt met bont, of borstelharen of eenvoudige reptielenschubben?

De meerderheid van de gevederde dinosaurussen waren theropoden

Voordat we beginnen, is het echter belangrijk om te erkennen dat niet alle dinosaurussen hadden veren . De overgrote meerderheid van de gevederde dinosauriërs waren theropoden, een brede categorie die roofvogels, tyrannosauriërs, ornithomimiden en 'dinovogels' omvat, evenals de vroegste dinosauriërs zoals Eoraptor enHerrerasaurus. Bovendien waren niet alle theropoden gevederd: het is vrij zeker dat wijlen Jurassic Allosaurus had een schilferige huid, net als andere grote theropoden zoals Spinosaurus en Tyrannosaurus Rex (hoewel een toenemend aantal paleontologen gelooft dat de jongen en jonge exemplaren van deze dinosauriërs prachtig getuft kunnen zijn).

Theropoden waren niet de enige leden van de orde vansaurischian('lizard-hipped') dinosaurussen: vreemd genoeg waren hun naaste verwanten de gigantische, logge olifantenbenen sauropoden , die qua uiterlijk en gedrag ongeveer net zo verschillend waren van theropoden als je maar kunt krijgen! Tot op heden is er absoluut geen bewijs voor gevederde familieleden van Brachiosaurus of Apatosaurus , en een dergelijke ontdekking lijkt uiterst onwaarschijnlijk. De reden heeft te maken met de verschillende stofwisseling van theropode en sauropoddinosaurussen, waarover hieronder meer.

Wat is het evolutionaire voordeel van veren?

Als je het voorbeeld van moderne vogels extrapoleert, zou je kunnen denken dat het primaire doel van veren is om de vlucht in stand te houden; veren vangen kleine luchtbellen op en zorgen voor de cruciale 'lift' waarmee een vogel de lucht in kan vliegen. Alles wijst er echter op dat het gebruik van veren tijdens de vlucht strikt secundair is, een van die toevallige ontwikkelingen waarvoor evolutie zo beroemd is. De functie van veren is in de eerste plaats om te zorgen voor isolatie, net als de aluminium gevelbeplating van een huis of het polyurethaanschuim dat in de spanten is verpakt.

En waarom zou een dier isolatie nodig hebben, vraagt ​​u zich af? Welnu, in het geval van theropode dinosaurussen (en moderne vogels), is dat omdat het een endotherm ( warmbloedig ) metabolisme. Wanneer een wezen zijn eigen warmte moet genereren, heeft het een manier nodig om die warmte zo efficiënt mogelijk vast te houden, en een jas van veren (of pels) is een oplossing die door de evolutie herhaaldelijk de voorkeur heeft gegeven. Terwijl sommige zoogdieren (zoals mensen en olifanten) geen vacht hebben, hebben alle vogels veren - en het isolerende vermogen van veren wordt niet beter aangetoond dan bij niet-vliegende watervogels die in koude klimaten leven, d.w.z. pinguïns.

Dit roept natuurlijk de vraag op waarom Allosaurus en andere grote theropode dinosaurussen geen veren hadden (of waarom die veren alleen aanwezig waren bij jonge dieren of jongen). Dit kan iets te maken hebben met de klimatologische omstandigheden in de regio's waar deze dinosauriërs leefden, of met een gril in het metabolisme van grote theropoden; we weten het antwoord nog niet. (Wat betreft de reden waarom sauropoden geen veren hadden, dat is omdat ze vrijwel zeker koudbloedig waren en warmte efficiënt moesten absorberen en uitstralen om hun interne lichaamstemperatuur te reguleren. Als ze bedekt waren met veren, zouden ze zichzelf van binnenuit hebben gebakken uit, zoals aardappelen in de magnetron.)

Dinosaurusveren werden begunstigd door seksuele selectie

Als het gaat om anderszins mysterieuze kenmerken in het dierenrijk - de lange nekken van sauropoden, de driehoekige platen van - stegosauriërs , en mogelijk de heldere veren van theropode dinosaurussen - men mag nooit de kracht van seksuele selectie negeren. Evolutie is berucht om het uitkiezen van schijnbaar willekeurige anatomische kenmerken en ze in seksuele overdrive te brengen: getuige de enorme neuzen van mannelijke neusapen, een direct gevolg van het feit dat vrouwtjes van de soort liever paren met de mannetjes met de grootste neus.

Toen isolerende veren eenmaal waren geëvolueerd in theropode dinosaurussen, was er niets dat verhinderde dat seksuele selectie het proces overnam en het proces nog verder dreef. Tot nu toe weten we heel weinig over de kleur van dinosaurusveren, maar het is zeker dat sommige soorten felgroen, rood en oranje droegen, waarschijnlijk in een seksueel dimorf mode (d.w.z. de mannetjes waren feller gekleurd dan de vrouwtjes of omgekeerd). Sommige anders kale theropoden hebben misschien plukjes veren op vreemde locaties, zoals hun onderarmen of heupen, een ander middel om seksuele beschikbaarheid te signaleren, en sommige vroege, beroemde dino-vogels zoals Archaeopteryx waren uitgerust met donkere, glanzende veren.

Hoe zit het met de vlucht?

Ten slotte komen we bij het gedrag dat de meeste mensen associëren met veren: vluchten. Er is nog veel dat we niet weten over de evolutie van theropode dinosauriërs tot vogels; dit proces kan tijdens het Mesozoïcum meerdere keren zijn gebeurd, waarbij alleen de laatste evolutionaire golf resulteerde in de vogels die we vandaag kennen. Het is een bijna open en gesloten geval dat moderne vogels zijn geëvolueerd uit de kleine, schichtige, gevederde 'dino-vogels' van de late Krijt periode. Maar hoe?

Er zijn twee hoofdtheorieën. Het kan zijn dat de veren van deze dinosauriërs voor een extra beetje lift zorgden wanneer ze een prooi achtervolgden of wegrenden van grotere roofdieren; natuurlijke selectie gaf de voorkeur aan toenemende hoeveelheden lift, en ten slotte bereikte een gelukkige dinosaurus de start. In tegenstelling tot deze 'van de grond af'-theorie is er de minder populaire 'boomboreal'-theorie, die stelt dat kleine, in bomen levende dinosaurussen aerodynamische veren ontwikkelden terwijl ze van tak naar tak sprongen. Hoe het ook zij, de belangrijke les is dat vliegen het onbedoelde bijproduct was, niet het voorbestemde doel, van dinosaurusveren!

Een nieuwe ontwikkeling in het debat over gevederde dinosauriërs is de ontdekking van kleine, gevederde, plantenetende ornithopoden zoals Tianyulong en Kulindadromeus. Zou dit kunnen betekenen dat ornithopoden , evenals theropoden, een warmbloedig metabolisme hadden? Is het op zijn minst mogelijk dat vogels zijn geëvolueerd uit plantenetende ornithopoden in plaats van vleesetende roofvogels? We weten het nog niet, maar rekenen erop dat dit een actief onderzoeksgebied is voor ten minste het volgende decennium.