دایناسورها چگونه به پرندگان تکامل یافتند؟

چه رابطه‌ای بین تکامل پرندگان و دایناسورها وجود دارد؟ دایناسورهای بی‌پر چگونه تبدیل به پرندگان امروزی شدند؟

در دوران مزوزوئیک یا میانه‌زیستی، حیات به سرعت متنوع شد و خزندگان غول‌‌پیکر، دایناسورها و سایر گونه‌های هیولامانند روی زمین پرسه می‌زدند. این دوران، که از حدود ۲۵۲ میلیون سال پیش تا ۶۶ میلیون سال پیش ادامه داشت، به‌عنوان عصر خزندگان و یا عصر دایناسورها نیز شناخته می‌شود. درختان مخروطدار یا آنهایی که دانه‌های مخروطی داشتند، در ابتدای دوران مزوزوئیک وجود داشتند. اما آنها در طول این دوران فراوان‌تر شدند. گیاهان گلدار در طی دوره‌ی کرتاسه‌ی پسین نمایان شدند.

حیات گیاهی باشکوهی که در دوران مزوزوئیک وجود داشت مقدار فراوانی غذا فراهم می‌‌کرد باعث می‌شد بزرگترین دایناسورها مانند آراژانتیناسورها، تا ۸۰ تن رشد کنند. روزگاری بود که دایناسورها و خزندگان دیگر فرمانروایان زمین بودند. حدود ۶۵ میلیون سال پیش، یک شهاب‌سنگ عظیم به زمین برخورد کرد و باعث از بین رفتن بیشتر جانوران و گیاهان غول‌پیکر، دایناسورها و خزندگان دریایی شد. 

دایناسورها هنوز کاملا منقرض نشده‌اند؛ دانشمندان براساس ویژگی‌های مشترک اسکلت دایناسورها و پرندگان، به این نتیجه رسیده‌اند که پرندگان از خانواده دایناسورها هستند. این حقیقت شگفت‌انگیز می‌گوید حتی یک مرغ مگس‌خوار کوچک از نسل دایناسورها است. دانشمندان چندماه پیش موفق به شبیه‌سازی سه‌بعدی جمجمه‌ی یک پرنده دندان‌دار شدند که شکاف تکاملی میان دایناسورها و پرندگان را از بین می‌برد. ماهی‌مرغ دیسپار جایگاه مهمی در مسیر تکاملی گونه‌ی دایناسورها به پرندگان امروزی دارد.

این پرنده حدود ۱۰۰ میلیون سال قبل در شمال آمریکا زندگی می‌کرد و ظاهری شبیه به یک مرغ دریایی دندان‌دار داشته است. این پرنده توجه او سی مارش، طبیعت‌شناس معروف دانشگاه ییل، را به خود جلب کرد. وی برای اولین بار این پرنده را نامگذاری و توصیف کرد. در حالی‌که قسمت‌هایی از بدن ماهی‌مرغ دیسپار در گزارش‌های فسیلی وجود دارد اما به جز بقایای کشف شده در دهه‌ی ۱۸۷۰ تاکنون هیچ ساختاری از جمجمه‌ی این موجود پیدا نشده است. این پرنده شگفت‌انگیز پلی میان تحولات دایناسورها و پرندگان است.

این گونه، مغزی مدرن دارد و پیکربندی ماهیچه‌های آرواره‌ی آن شبیه به دایناسورهاست. بولار که استاد ژئوفیزیک و جغرافیا دانشگاه ییل است، می‌گوید:

اولین منقار پرندگان شبیه به شاخی با نوکی انبرمانند بود که در انتهای آرواره قرار داشت. در ابتدا منقار در پرندگان مانند یک مکانیسم چنگ‌زنی عمل می‌کرد و به‌عنوان دست جایگزین استفاده می‌شد، تا این که دست‌های پرندگان به بال تبدیل شدند.

در سال ۲۰۱۷ دایناسور جدیدی شناسایی شد که شباهت قابل توجهی به یکی از پرندگان امروزی، به‌نام «کاسوری» داشت. کاسوری، پرنده‌ای درشت‌اندام است که سر و گردن بی‌پر دارد، بومی استرالیا و گینه نو است و توانایی پرواز ندارد. شباهت‌های موجود آنقدر زیاد است که باستان‌شناسان در حال مطالعه روی کاسوری‌ها هستند تا درک بهتری از نحوه‌ی رفتار اجداد همسان آنها پیدا کنند. این دایناسور تازه کشف‌شده کوریتوراپتور ژاکوبی (Corythoraptor jacobsi) نام دارد که آن را در دسته‌ی خاگ‌دزدان قرار می‌دهند. یکی از شگفت‌انگیزترین شباهت‌های موجود بین ژاکوبی باستانی و کاسوری امروزی، تاج یا کاکل روی سر آنهاست.

کوریتوراپتور ژاکوبی (Corythoraptor jacobsi)

با مقایسه این دو گونه، محققان حدس می‌زنند که چرا این دو موجود به این شکل تکامل یافته‌اند. یکی دیگر از شباهت‌های ذکر شده توسط دانشمندان، گردن بلند و باریک و بدن شترمرغ مانند این دو گونه است. کاسوری نسبت مستقیمی با این دایناسور ندارد؛ با وجود اینکه پرندگان امروزی از نسل دایناسورها هستند اما تنها گونه‌های کوچک دانه‌خوار توانستند از حادثه‌ی معروف برخورد سیارک، جان به در برند. دستاوردهای این گزارش در ژورنال Scientific Reports منتشر شده است.

برخی از دیرین‌شناسان معتقدند، اولین دایناسورهای پردار تروپوداها بوده‌اند

برخی از دیرین‌شناسان معتقدند، اولین دایناسورهای پردار تروپوداها بوده‌اند. درباره‌ی شکل اولیه‌ی پرها هم باید گفت که ساختاری ساده داشتند و بیشتر شبیه مو بودند تا پرهای امروزی. ابتدا این پرها بیشتر وسیله‌ای برای پوشش بدن گوشتخواران دوپای تند و چابک بود، اما بعدها رنگ و ساختار این پرها تغییر کرد و سرانجام اولین دایناسورهای سیلوروسور توانستند پرواز کنند. با این حال بیشتر دیرین‌شناسان نسبت به زمان تشکیل پر در دایناسورها با یکدیگر توافق ندارند. برخی از آنها معتقدند نسبت دادن وجود پر به تروپوداها، اشتباه نیست.

براساس گفته‌های پژوهشگران، احتمال وجود پر با جثه‌ی حیوان ارتباط مستقیم دارد؛ هرچه حیوان بزرگ‌تر باشد، به جای گرم ماندن، ترجیح می‌دهد، بیشتر حرارت از دست دهد، بنابراین به عایقی مانند پر نیاز ندارد. دایناسورهای واقعا بزرگ ممکن است پر نداشته باشند اما دایناسورهای کوچک تروپوداها به‌طور قطع پر داشته‌اند. اگرچه وجود پر بیشتر مشخصه تروپوداهاست، اما شواهد اندکی نیز مبنی بر پر داشتن پرنده‌ی کفلان موجود است و البته در خصوص خزنده‌ی پاریختان، چنین مدارکی یافت نشده است.

پتروسورها از نخستین خزندگان پرنده بودند که توان پروازشان تکامل پیدا کرد. ظهور بال، استخوان‌های سبک و ماهیچه‌های قوی تغییراتی بود که خزندگان آنها را جهت پرواز به دست آوردند. بال‌های آن‌ها از غشایی از پوست٬ ماهیچه، و دیگر رشته‌های انبساطی از قفسه سینه تا چهار انگشت دراز برجسته، تشکیل شده است. آن‌ها به‌طور عمده گوشت‌خوار بوده‌اند و از حشرات، ماهی‌ها، حیوانات کوچک، نرم‌تنان و سخت‌‌پوستان تغذیه می‌کرده‌اند.

مطالعه‌ای جدید نشان می‌دهد که حداقل یک ‌گونه از دایناسورها، تخم‌هایی آبی می‌گذاشته‌اند و این نشان می‌دهد که این جانوران عظیم‌جثه شباهت زیادی به پرندگان مدرن داشته‌اند. پژوهشگران با بررسی یک لانه‌ی فسیل شده ثابت کردند که تخم‌های درون آن به‌علت فرایند فسیل شدن تغییر رنگ نداده است، بلکه واقعا از ابتدا آبی بوده‌اند. گونه‌ی دایناسوری که از آن صحبت می‌شود، به تیره‌ای از دایناسورهای خاگ‌دزد به نام «هویانینا هواننینی» تعلق دارد. این دایناسورهای شبیه شترمرغ، حدود ۶۶ میلیون سال قبل در اواخر دوره کرتاسه در چین می‌زیسته‌اند.

چند پرنده‌ی مدرن، تخم‌مرغ آبی رنگ دارند؛ رابین یا سینه‌سرخ آمریکایی، گونه‌ای از پرندگان مدرن است که تخم‌های آبی می‌گذارد، اما برخی دیگر از پرندگان از جمله اردک‌ها هم تخم‌های آبی می‌گذراند. رنگ پوسته‌ی تخم‌ها از دو رنگدانه نشات می‌گیرد؛ بیلیوردین که مسئول سایه‌های سبز آبی است و پروتوپورفیرین که قرمز مایل به قهوه‌ای را اضافه می‌کند که معمولا به صورت لک یا الگوهای دیگر ظاهر می‌شوند. رنگ تخم‌ها نوعی استتار محسوب می‌شود که آنها را از چشم شکارچیان دور نگه می‌دارد و به پرندگان کمک می‌کند که تخم‌های خود را از تخم پرندگان دیگر تشخیص دهند.

انتشار کتاب خاستگاه گونه‌ها توسط چارلز داروین در سال ۱۸۵۹، مجامع علمی‌ عصر ویکتوریا را به‌هم ریخت و علاقه‌ی علمی‌ به تکامل را به کار انداخت. با احتیاطی استادانه، کتاب او دلایلی برای این نتیجه‌گیری ارائه داد که زندگی در طول عمر بی‌کران زمین تغییر کرده است. یک سال بعد از انتشار کتاب، با تصادف زمانی جالبی، فسیلی در معدن سنگی در جنوب آلمان کشف شد. فسیل دایناسور کشف شده قسمت بزرگی از اسکلت کلاغ گونه موجودی بود که ریچارد اوون آن را آرکئوپتریکس لیتوگرافیکا (Archaeopteryx lithographica) به معنای «بال باستانی روی سنگ» گذاشت.

آرکئوپتریکس نقش مهمی در بررسی خاستگاه پرندگان و مطالعه‌ی دایناسورها، دارد

فسیل خارق‌العاده بود زیرا در اطراف استخوان‌ها اثرات پر دیده می‌شد و این در حالی بود که در فسیل، اثر دندان (هیچ پرنده‌ای دندان ندارد)، دستانی با سه انگشت چنگال‌دار تکامل یافته (هیچ پرنده‌ای انگشتان چنگال دار به این شکل ندارد) و دمی‌ تشکیل شده از خطی از استخوان‌های ریز که از آن پر بیرون می‌آمد (هیچ پرنده‌ای خط طولانی استخوان دم ندارد)، هم وجود داشت. ویژگی‌های ذکر شده، باعث می‌شوند آرکئوپتریکس، گزینه‌ای مشخص برای فسیل‌های قابل انتقال میان دایناسورها و پرندگان باشد. بنابراین، آرکئوپتریکس نقش مهمی در بررسی خاستگاه پرندگان و در عین حال مطالعه‌ی دایناسورها، دارد.

پژوهشگران با بررسی سه تخم متعلق به خاگ‌دزدان از اواخر دوره‌ی کرتاسه متوجه شدند که همه‌ی آنها دارای رنگ سیاه متمایل به قهوه‌ای بسیار تیره دارند اما زیر نور، برق آبی سبزی از خود منعکس می‌کنند. تجزیه و تحلیل روی پوسته‌ی تخم این دایناسورها نشان از حضور بیلیوردین و پروتوپورفیرین در آنهاست. هرچند مقدار بیلیوردین به‌طور قابل توجهی بالاتر بود که این امر نشان می‌دهد تخم‌ها رنگ یک‌دستی داشتند و دارای الگوهای قرمز قهوه‌ای نبودند. این کشف نشان از فرضیه‌ی ارتباط دایناسورها و پرندگان می‌دهد.

آرکئوپتریکس (Archaeopteryx)

پرندگان از دایناسورها تکامل پیدا نکرده‌اند و اصلا به دایناسورها نزدیک نیستند؛ بلکه خود دایناسورها هستند. دایناسورها بازماندگان حداقل چهار رویداد بزرگ انقراضی هستند که هر بار به شکل‌های متنوع و عجیب و غریبی ظهور کرده‌اند. در واقع پیش‌بینی می‌شود که اگر بخواهیم در آینده دایناسورها را شبیه‌سازی کنیم، ساختار ژنوم پرندگان، عنصر کلیدی خواهد بود. انسان‌ها، انقراض دایناسورهای پرنده‌ای مشهوری مانند دودو (که در قرن هفدهم منقرض شد) و کبوتر وحشی (که آخرین آن در سال ۱۹۰۱ مشاهده شد) را دیده‌اند. بازیابی DNA این پرندگان که تنها چند صد سال قبل می‌زیسته‌اند، یک پیشنهاد واقع‌گرایانه‌تر است.

این هم ممکن است که تخم گونه‌های زنده‌ی نزدیک هم برای شبیه‌سازی این پرندگان مناسب باشد و در شرایط مناسب ممکن است که دانشمندان بتوانند از آن‌ برای احیای برخی از این گونه‌های منقرض شده استفاده کنند. دایناسورها خزنده بودند، ولی خزندگانی بسیار شبیه پرنده‌های امروزی. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌هایی که به پرندگان توانایی پرواز می‌داد وجود کیسه‌های هوایی متصل به شش درون شکم، سینه، بازوها و مهره‌های این جانوران است. اما این ساختار تنفسی چه زمانی در پرنده‌ها به وجود آمد؟ جواب: در نیای مشترک دایناسورها و تروسورها. این کیسه‌ها نه تنها در دایناسورها و تروسورها (Therosaurus) نیز وجود داشتند، بلکه به‌لطف همین کیسه‌های هوایی بود که برخی از دایناسورها توانستند به ابعاد غول‌آسا دست پیدا کنند.

فسیل‌های دایناسور زیادی در چین کشف شد که پرده از یک واقعیت جالب بر‌می‌داشت. هرچند که بسیاری از این فسیل‌ها فاقد بال بودند، ولی آرایش کاملی از پرها داشتند. از کرک‌های کوچک گرفته تا پرهای قلم‌دار. کشف چنین جانورانی باعث شد که تصور دیرین‌‌شناسان درباره‌ی تبدیل شدن دایناسورها به پرندگان عوض شود. پرنده‌ها یک شبه از تیرانوزاروس‌رکس به‌وجود نیامدند، بلکه، ویژگی‌های کلاسیک پرندگان یکی یکی تکامل پیدا کرد؛ اول حرکت بر روی دو پا، سپس پرها، استخوان جناق سینه، پرهای پیچیده‌تر مثل آن‌هایی که قلم‌دار هستند و سپس بال‌ها.

مایکرورپتر (Microraptor)

نتیجه‌ی نهایی، گذار بی‌نقص از دایناسور به پرنده‌ است. آن‌قدر بی‌نقص و تمیز که تقریبا نمی‌توانید خطی در جدایی این دو گروه از یکدیگر بکشید. در تکامل دایناسورها صورت دچار افتادگی می‌شود و در عوض چشم‌ها، مغز و منقار رشد می‌کند. پرندگان اولیه تقریبا شبیه به آخرین جنین‌های دایناسورهای  ولاسی‌رپتر (Velociraptor) بودند. پرندگان امروزی چهره‌ی بچه‌گانه‌تری دارند و صورت آن‌ها نسبت به دوران جنینی تغییر کمتری می‌کند.

پرندگان از دایناسورها تکامل پیدا نکرده‌اند بلکه خود دایناسورها هستند

در نگاه اول، پرندگان شبیه بچه دایناسورهایی به نظر می‌آیند که می‌توانند تولید مثل کنند. هیچ کدام از آنها به شکل یک جوجه با پوزه‌ی دایناسور مانند تکامل نیافته‌اند و هر زمان که شما یک دگرگونی تکامل دایناسورها را بررسی می‌کنید، باید سازوکار‌های اساسی و نهفته آن را نیز بدانید. منقار نیز بخشی از اسکلت پرندگان است که تنوع آن، شدت و گستردگی زیادی داشته است. پرندگان منقاردار یک ژن ویژه در خصوص توسعه‌ی صورتشان دارند که دیگر موجودات بدون منقار، آن را ندارند.

هنگامی که محققان این ژن‌ها را از کار انداختند، ساختار منقار به حالت اجدادی خود برگشت و استخوان کامی سقف دهان نیز حالت اولیه به خود گرفت. همچنین آنها دیدند هنگام شکل‌گیری اسکلت جنین پرنده در داخل تخم مرغ، جنین به جای یک نوک دراز و باریک استخوان‌های گرد در صورت داشت. دانشمندان با تغییر پروتئین‌های اولیه توانستند نحوه‌ی بیان ژن‌ها را تغییر دهند. این کار نشان می‌دهد در  تکامل دایناسورها، منقار آنها بسیار متفاوت‌تر از تکامل پوزه بوده و با استفاده از مجموعه‌ای از ژن‌های متفاوت انجام شده است.

این موضوع ثابت می‌کند منقار یک انطباق واقعی در تکامل دایناسورها و پرندگان بوده است و فقط یک بینی با کمی تفاوت در شکل نیست. با توجه به این نتایج، تغییر پوزه به منقار حدود ۴۰ تا ۵۰ میلیون سال قبل در پرندگان اتفاق افتاده است. پژوهشگران اکنون هیچ برنامه یا مجوزی برای تولید جوجه‌های پوزه‌دار و بدون منقار ندارند، اما معتقد هستند در صورت تولد چنین جوجه‌ای می‌تواند به‌ خوبی زنده بماند. هر روز که می‌گذرد دیرین‌شناسان بیشتری به این باور می‌رسند که پرندگان دایناسورهای زنده هستند.

عده‌ی کمی از دانشمندان این خویشاوندی را رد می‌کنند و استدلال آن ها این است که تفاوت‌های اساسی بسیار زیادی بین دایناسورها و پرندگان وجود دارد. اکنون ۱۴۰ سال است که منشا پیدایش پرندگان به‌‌عنوان موضوعی بسیار جنجالی در تاریخ طبیعی مطرح است. در سال ۲۰۰۱ فسیلی پیدا شد و کارشناس‌ها معتقد هستند که با آن گره معمای ۱۴۰ ساله در حال گشوده شدن است. چند سال بعد کشاورزان چینی نیز فسیل یک سری دایناسور پردار‌ را از دل خاک بیرون کشیده‌اند که محکم‌ترین مدرک دیرین‌‌شناسان محسوب می‌‌شود. این نظریه که پرندگان امروزی از دایناسورها تکامل پیدا کرده اند را نخستین بار «توماس هنری هاکسلی» که خود از مدافعین نظریه‌‌ی تکامل داروین بود در سال ۱۸۶۷ عنوان کرد. او فسیل کهن‌‌ترین پرنده‌ای که تاکنون‌ شناخته و در جنوب آلمان کشف شده بود را بررسی کرد.

هاکسلی به‌سرعت متوجه شد که شباهت چشمگیری بین اسکلت این پرنده‌ی کهن‌بال یا آرکئوپتریکس (Archaeopteryx) و دایناسور کوچکی به نام آراسته‌آرواره (Compsognathus) که فسیلش از رسوبات سنگ‌های آهک یکسان کشف شده بود، وجود دارد. به این ترتیب هاکسلی فسیل آرکئوپتریکس را به‌عنوان یک نمونه‌ی تمام عیار از آن چه داروین «حلقه‌های گمشده» می‌نامید معرفی و نظریه‌ی جدیدش را درباره‌ی اجداد پرندگان، مطرح کرد. در این که آرکئوپتریکس پر داشت و می‌توانست پرواز کند، شکی نبود. با این وجود هنوز در قسمت بال، انگشت‌های پنجه‌ای داشت، دمش بلند و استخوانی بود و دندان داشت. در تابستان سال ۲۰۰۲ بقایای این پرنده دیرینه، همراه تعدادی از فسیل دایناسورهای پردار در یک نمایشگاه جداگانه و کم‌نظیر در موزه‌ی تاریخ طبیعی لندن به نمایش در آمد.‌

گاستورنیس و لیتورنیس (Gastornis & Lithornis)

هاکسلی و پس از او جرارد‌هایمان، هر دو معتقد بودند که زنجیری، پرندگان و دایناسورهای شکارگر را به هم پیوند می‌دهد. شواهد فسیلی که بیشترین نیاز به آن‌ها بود تنها در سال‌های بین ۱۹۹۷ تا ۲۰۰۲ کشف شدند. تقریبا همه‌ی یافته‌های مهم از منطقه‌‌ای در شمال شرق چین به نام «لیائونینگ» به‌دست آمد که یکی از نقاطی است که بیشترین ذخایر فسیل جهان را دارد. در آن جا، ۱۲۴ میلیون سال پیش، فوران‌های آتشفشانی زمینی را که روزگاری پر از حیات وحش بود، مدفون کردند.

بسیاری از فسیل‌ها به‌طرز شگفت‌انگیزی در خاکستر ریز آتشفشانی محفوظ مانده‌اند؛ حتی روی بعضی از آن‌ها بقایای بافت نرم چسبیده است. همان جا در سال ۱۹۶۶، دیرین‌شناسان فسیل موجودی به نام چینی‌خزنده‌بال (Sinosauropteryx) را یافتند، جانوری که اسکلتش ویژگی‌های مشابه بسیاری با دایناسور  شکارگر آراسته‌آرواره داشت، اما به نظر می‌رسید که پوستی پر مانند دارد. کشفیات دایناسوری مشابه دیگری هم به دست آمدند که از لحاظ اندازه بدن و میزان پوشش پر با هم متفاوت بودند. 

زمانی برای کسانی که وجود پرندگان غول‌آسا را انکار می‌کردند، این فسیل‌های افسانه‌ای به تنهایی کافی نبودند. نظر آن‌ها این بود که نقش‌های پرمانند روی فسیل نتیجه‌ی ترکیب بدن پرنده با اسکلتش در طول مدفون شدن در زیر خاک است. برخی نیز ادعا می‌کردند که تشابهات بین پرندگان و دایناسورها می‌تواند به‌طور جداگانه تکامل پیدا کرده باشند یا این که اثرهای پرمانند در فسیل‌ها کلا چیز دیگری بودند. به هر حال از نظریه‌ی پرندگان غول‌آسا حمایت نشد تا این که در سال ۱۹۹۹ دانشمندان در ایالات متحده اعلام کردند که تکه‌ی کاملی از مدرک مورد نیاز را پیدا کرده اند؛ بقایای فسیلی جانوری با بدن پرنده و دم یک دایناسور؛ این فسیل که آرکئورپتور (Archaeoraptor) نام داشت جعلی از آب درآمد. 

چیتی‌پاتی (Citipati)  

جستجو برای یک فسیل که بدون هیچ شک و شبهه‌ای نمایانگر ارتباط بین نخستین پرنده شناخته شده به نام آرکئوپتریکس و نزدیک‌ترین خویشاوند دایناسورش بود، ادامه داشت. دانشمندها می‌دانستند که برای به کرسی نشاندن ادعایشان به یک جانور تغییر یافته نیاز داشتند که همه‌ی جزئیات استخوانی و پوشش پردار را نشان دهد. پس از آن درست در سال ۲۰۰۱، گزارش‌هایی درباره یک کشف جدید در چین منتشر شد. این یافته، نخستین فسیل تقریبا کامل و بی‌نقص یک دایناسور ۱۲۴ میلیون ساله بود که از سر تا دم از کرک و پرهای ابتدایی پوشیده می‌شد. 

تصور می‌شود که پرندگان از نسل دایناسورهای مارمولک‌سان و نه پرنده‌سان باشند

پژوهشگران جانور فسیل شده را یک دونده‌خزنده (Dromaeosaur) شناسایی کردند، یک دایناسور شکارگر کوچک که خویشاوندی نزدیکی با دزد چابک (Velociraptor) داشت، پنجه‌اش در قسمت انگشت میانی داسی شکل بود و زایده‌های میله‌ای خشکی روی دمش داشت. دایناسورهای دونده‌خزنده متعلق به گروهی از دایناسورها هستند که همگی به عنوان جانوران تروپود پیشرفته شناخته می شوند؛ شکارگرهایی دوپا با دندان‌های تیز و استخوان‌های لگنی که شباهت زیادی به استخوان‌های لگنی آرکئوپتریکس، یعنی نخستین پرنده‌ی شناخته شده، داشتند.

جزئیات این دونده‌خزنده تازه کشف شده آنقدر واضح و ظریف هستند که دانشمندان می‌توانند تنوع پرها را روی تمامی بدن ببینند. این جانور یک پرنده نیست؛ پرهایش برای پرواز نیستند بلکه پرهای نرم و کرکی برای پوشش بدن هستند. کاربرد اولیه‌ی آن‌ها برای این بوده است که جانور بتواند دمای بدنش را تنظیم کند؛ پرهای پروازی دیرتر شکل گرفتند. به این دایناسور فسیل شده نام «شکارگر پرپری» داده شده است و این به‌دلیل پوشش گسترده پر روی بدن آن است. هنگامی که سنگ نگهدارنده این فسیل به دو نیم شد نقش استخوان‌های لگنی آن خرد شد.

به همین دلیل نمی‌‌توان گفت که آیا این یک گونه‌ی جدید است یا یک پرنده‌ی غول‌آسا به‌نام سینورنیتوسور (Sinornithosaurus). اما به‌عقیده‌ی دانشمندان اطلاعات کالبدشناختی کافی برای این که این دایناسور را دقیقا به عنوان یک دونده‌خزنده معرفی کنیم وجود دارد. این همان حلقه‌ی گمشده است. این همان جانوری است که خویشاوندی بین دایناسورهای تروپود وآرکئوپتریکس‌ها را ثابت می‌کند، در عین حال ثابت می‌کند آنچه که از مدت‌ها پیش فرض شده بود، درست است. 

ولاسی‌رپتر (Velociraptor)  

کارشناس‌ها معتقدند حتی امکان این وجود دارد که از تخم‌های تی‌رکس نوزادهای پردار به دنیا بیایند. هر چه یک دایناسور کوچک‌‌تر باشد، حفظ دمای بدن برایش سخت‌‌تر است. بنابراین احتمالا نوزادان دایناسورهای بزرگ‌تر مانند تی‌رکس نیاز داشته‌اند که بدنی عایق شده، داشته باشند. دایناسورها به دو دسته‌ی عمده تقسیم می شوند: دایناسورهای پرنده‌سان گیاه‌خوار و دایناسورهای مارمولک‌‌سان. چنین تصور می‌شود که پرندگان از نسل دایناسورهای مارمولک‌سان و نه پرنده‌سان باشند. 

نخستین مهره‌دارهای واقعی پتروسورها (Pterosaurs) بودند و پتروداکتیل‌های معروف هم جزو آن‌ها بودند، اما خزندگان پرنده‌ای بودند که بال‌های پرده‌مانند بدون پر داشتند و دایناسور نبودند. احتمالا آن‌ها از حیوانات کوچک شبیه به مارمولک که خود را سر می‌دادند و روی درخت‌ها یا صخره‌ها زندگی می‌‌کردند، تحول یافته بودند. پتروسورها در نگاه اول شبیه به پرنده‌ها هستند اما با پرندگان امروزی خویشاوندی ندارند. 

در طول دو دهه‌ی پایانی قرن بیستم فسیل دایناسورهای شبه‌پرنده و شبه‌دایناسور از زیر خاک بیرون آورده شدند که شامل فسیل‌های ماداگاسکار، مغولستان، اسپانیا و ناحیه‌ی پاتاگونیا (جنوب آرژانتین و شیلی) هستند. در سال‌‌های بعدی پژوهشگران بیشتر تلاش‌های خود را روی کشفیاتی متمرکز می‌کردند که در لایه‌های آتشفشانی و رسوبی در استان «لیائونینگ» چین پیدا می‌کردند. با این کار تنوع بزرگی از فسیل‌های بسیار واضح از ماهیان، پرندگان، حشرات، خزندگان، میگوها، گل‌ها، پستانداران و دایناسورها جمع‌آوری شد که عمر آنها بین ۱۲۰ تا ۱۲۵ میلیون سال پیش بود.

این بقایا نمایی از یک جمعیت زیستی متنوع را به دست می‌دهد که هم شامل پرندگان غول‌آسا و هم پرندگان نخستین معمولی است که همه‌ی آنها همزمان با هم زندگی می‌کردند. فسیل‌‌های به‌دست آمده از چین به ما نشان می‌‌دهند که در یک زمان مشخص چه حیواناتی وجود داشتند و اینکه آنها چه زمانی تکامل پیدا کردند، نیستند. این یافته‌ها نشان می‌دهد پیدایش پرندگان در ۱۵۰ میلیون سال پیش فرآیندی تدریجی بوده است که در ادامه‌ی آن برخی دایناسورها به تدریج تبدیل به دایناسورهای پرنده شکل شدند. 

خان (Khann)

پر یک پرنده‌ی امروزی از یک لوله‌ی میان تهی تشکیل شده که در پوست فرو رفته است و در بالا به شکل میله‌‌ای خارجی و قابل مشاهده در می‌‌آید که از آن ریش‌های پر می‌‌رویند. در مورد پرهای پروازی روی بال‌ها این خارهای کوچک پرها هستند که پرهای کنار هم را به یکدیگر متصل می‌کنند. این خارهای کوچک به‌صورت نامتقارن در دو طرف بخش میله‌‌ای شکل قرار گرفته‌‌اند. اما پرهای کرکی که بدن پرنده را می پوشانند متقارن هستند و قابلیت آیرودینامیکی را که برای پرواز ضروری است، ندارند. ریش‌‌های روی پرهای پرندگان دیرینه، یعنی آرکئوپتریکس‌ها، نیز به‌طور نامتقارن قرار گرفته‌اند.

اما ریش‌‌های روی خود بال‌‌ها که در پرندگان غول‌آسا دیده شدند و همچنین پوشش کرک مانند روی بدن سینوسوروپتریکس‌ها متفاوت هستند و تصور می‌شود که پرهای کرکی باشند. یک پر برای پرواز همچنان که روی بدن آرکئوپتریکس‌‌ها و روی بال‌های پرندگان امروزی دیده می‌شوند، ساختاری بسیار پیچیده‌‌تر دارد که برای بلند شدن از سطح زمین طراحی شده است. بنابراین چیزی که واقعا دانشمندان را سردرگم می‌کند این است که چگونه پرهای کرکی تبدیل به پرهای پروازی شده‌اند؟

چیزی که دانشمندان را سردرگم می‌کند این است که چگونه پرهای کرکی تبدیل به پرهای پروازی شده‌اند؟

به‌گفته‌ی پروفسور گراهام تیلور، متخصص ایرودینامیک تکاملی در دانشگاه آکسفورد، پرها پیش از عمل بلند کردن از زمین باید عملکرد دیگری داشته باشند، احتمالا نقش عایق‌سازی بدن. اما این هنوز توضیحی در مورد اینکه چرا آن‌‌ها برای پرواز سازگار شدند نیست و پرهای عایق نیازی به قدرت مکانیکی بخش لوله‌ای خشک میانی که پرها به آن متصل هستند، ندارند. ملاحظاتی نظیر این‌ها به تازگی ما را بر این داشتند که سناریوی جدیدی را پیشنهاد کنیم با این مضمون که پرها تکامل می‌یابند تا نیروهای رانشی تولید شود که یک جانور شکارگر کوچک را در یک پرش هدایت می‌‌کند.

پرها بدون خارهای کوچک برای ایجاد این حرکت رانشی مناسب هستند، اما به خوبی پرهای امروزی نیستند. پس چیزی مثل یک پر پرنده‌ی امروزی بود که برای کنترل حرکت رانشی تکامل یافته است. در چند ماه گذشته دانشمندان دم یک دایناسور همراه با پرهای آن را به‌‌طور دست نخورده در یک تکه از سنگ کهربا کشف کردند. این پرها، نخستین نمونه‌هایی نیستند که درون سنگ کهربا کشف می‌‌شوند. اما آنها چنان تازه حفظ شده‌‌اند که دانشمندان به‌طور یقین تشخیص می‌‌دهند پرها متعلق به یک دایناسور است و به هیچ یک از گونه‌‌های ‌پرندگان ماقبل تاریخ تعلق ندارد.

آنها نخستین نمونه از پرهای به‌جا مانده از دایناسورهای غیر مرغی هستند که در کهربا یافت می‌شوند. ساختار این پرها حاکی از عمر یکصد میلیون ساله‌ی آنها دارد. لیدا شینگ از دانشگاه علوم زمین‌‌شناسی چین، این نمونه خارق‌العاده را از بازاری در میانمار خرید. فروشندگان سنگ کهربا تصور می‌کردند نوعی گیاه داخل سنگ وجود دارد به همین دلیل می‌توان از آن یک جواهر زینتی یا وسیله‌‌ای برای دکور خانه ساخت. شینگ بلافاصله پتانسیل تحقیق روی سنگ را شناسایی کرد و در همین زمینه به یکی از محققان موزه‌ی ساسکاچوان کانادا تقاضای همکاری در پروژه را داد.

محققان با استفاده از یک اسکنر CT و میکروسکوپ توانستند سنگ مذکور را به دقت بررسی کنند. آنها متوجه شدند این دم، به یکی از دایناسورهای خانواده سلوروسائور تعلق دارد. این دایناسورهای پرنده مانند، گوشتخوار بوده‌اند و در اواخر دوره‌ی کرتاسه یعنی بیش از ۶۵ میلیون سال قبل منقرض شده است. تا قبل از کشف این پرها، مطالعات پژوهشگران روی دایناسورهایی که دارای پر بودند بر گرفته از مشخصات فسیل‌ها بوده است. این کشف اطلاعات زیادی را درباره جزئیات دقیق‌‌تر از دایناسورهای پردار و مراحل رشد آن‌ها فراهم می‌کند. 

اما فقط پرها نیستند که قابلیت پرواز را فراهم می‌آورند بلکه به بال هم نیاز است. یک ویژگی مهم دایناسورهای دونده، دست‌‌های بلند باورنکردنی و مکانیزم‌های استخوانی خاص در ناحیه‌ی مچ است که به دست‌‌هایش قابلیت حمله به سمت جلو و گرفتن طعمه را می‌دهد. اندام‌های حرکتی جلویی و عقبی آرکئوپتریکس طول یکسانی دارند. در سنگواره‌های پرندگان غول‌آسای چین با یک سری از این جانوران سر و کار داریم که در آنها اندام‌‌های جلویی بلندتر هستند، تا این که در برخی دیگر اندام‌های جلویی و عقبی تقریبا هم‌اندازه می‌شوند؛ و این یعنی همه‌‌ی فاکتورها برای این که این اندام تبدیل به بال شود، وجود دارد. 

نظریه‌ای که بیان می‌کند پرها به‌طور جداگانه روی بدن دایناسورها و پرندگان تکامل یافته‌اند ضعیف به نظر می‌رسد. زمانی که پیچیدگی یک پر را مطالعه می‌کنیم به این نتیجه می‌‌رسیم که نظریه‌‌ای که بیانگر تکامل جداگانه پر در دایناسورها و پرندگان است بی‌اساس به نظر می‌رسد. دور از ذهن است که طبیعت توانسته باشد چنین ساختار پیچیده‌ای را در دو زمان متفاوت پدید آورده باشد. همچنین، دایناسورهای لیائونینک، ویژگی‌های مشترک بیشتری علاوه بر داشتن پر با پرندگان دارند.

دایناسورهای تروپود و پرندگان، بیش از صد ویژگی کالبدشناختی (آناتومیکی) مشترک دارند که از آن جمله می‌توان به عضوی معادل استخوان جناق، مچ‌‌های دست چرخان، سه انگشت پای نوک تیز و استخوان‌های میان تهی اشاره کرد. مچ دست که شبیه به هلال ماه است قابلیت چرخشی دارد و یک بخش بسیار مهم به شمار می‌آید. پرندگان از حرکت مچ جهت اقدام برای پرواز استفاده می‌کنند. این عضو دایناسورها را قادر می‌سازد تا دست‌هایشان را به سمت جلو پرتاب کنند.

این شبیه به همان حرکتی است که ما انجام می‌دهیم تا دستمان را بگردانیم و بخش بالایی بازویمان را با انگشت کوچکمان لمس کنیم. در سال ۱۹۷۳ جان اوستروم، دانشمندی از دانشگاه ییل، این نظریه را عنوان کرد که پرنده‌ها نه فقط با دایناسورها خویشاوند هستند، بلکه خودشان دایناسور محسوب می‌‌شوند. او پرندگان زنده را هنگام پرواز مطالعه کرد و متوجه شد که وقتی یک بال در حالت تا شده است، مچ در عقب قرار می‌گیرد و به محض این که شروع به بال زدن می‌کند سر بالش (به مانند دست) را به سمت جلو و پایین تاب می‌دهد.

به‌لطف کیسه‌های هوایی، برخی از دایناسورها توانستند به ابعاد غول‌آسا دست پیدا کنند.

اوستروم دریافت که حرکت بال پرنده هنگام پرواز همان حرکت پرتاب به جلوی دست دایناسور است. حرکت چرخشی محوری در مچ دایناسور که برای گرفتن طعمه کاربرد دارد در پرندگان نیز یکسان است. مشاهده شد که بخش شبیه به هلال ماه در مچ دایناسور دونده در پرندگان نیز وارد عمل می‌شود. حتی با داشتن پوششی از پر و دست‌های بلند، چگونه می‌شود که عمل پرواز کردن شکل گرفته باشد؟ در این باره دانشمندان دو دسته می‌شوند. یک دسته با نظریه‌ی درختی و دسته دیگر با نظریه‌ی دوندگی، موافق هستند یا طبق نامگذاری دکتر مین وارینگ، دو نظریه‌ی پایین درختان و بالای زمین وجود دارد.

مدعیان نظریه پایین درختان بر این باور هستند که پرواز ابتدا در حیوانات درخت‌زی شکل گرفت که برای امتداد دادن طول پرش یا کاهش شدت سقوط، خود را سر می دادند. طرفداران نظریه بالای زمین، معتقد هستند که پرواز در حیوانات زمین‌زی که با سرعت زیاد می‌دویدند شکل گرفت. حیواناتی که خودشان را به هوا می‌انداختند تا جانوران دیگر را شکار یا از آنها فرار کنند. 

آویالایا (Avialae)

دکتر کن دایل، که کارش در آزمایشگاه پرواز دانشگاه مونتانا، است در سال ۲۰۰۲ به پژوهش درباره‌ی «دویدن عمودی با کمک بال» پرداخت. او روی روش‌هایی که جوجه پرنده‌های شکاری تا پیش از شکل‌گیری بال‌های پروازی خود استفاده می‌کردند تا خود را از خطر برهانند، مطالعه کرد. او به این نتیجه رسید که وقتی آنها احساس خطر می‌کنند دیوانه‌وار بال‌هایشان را به هم می‌کوبند. این کار به آنها توانایی بلند شدن از سطوح عمودی را می‌دهد. چنین نتیجه‌گیری می‌تواند سرنخ‌‌هایی برای تکامل در پرواز به دست دهد. پرواز بالای زمین، به یقین یک نظریه‌ی قوی است. دکتر مین وارینگ می‌گوید:

من تاکنون همیشه می‌گفتم که پرواز باید از موجودات پرش‌کننده آمده باشد، اما واقعیت این گونه نبوده است، چرا که این حیوانات پرش‌کننده چیزی جز دونده‌های سریع نبودند.

یک موجود چالاک زمینی را تصور کنید که به اندازه‌ی یک جوجه بزرگ است، بدنش از پوششی شبیه به پر پوشیده شده است و روی اندام‌های جلویی و پاهای خود پرهای درشت دارد؛ خیلی سریع می‌دود و بر طعمه خود می‌تازد؛ یاد گرفته است که جریان‌های هوا ممکن است او را به زمین بزنند؛ پس بازوهایش را باز و بلند می‌کند تا تعادلش حفظ شود. تجسم کردن این که چگونه یک پرش و فقط ذره‌ای فاصله گرفتن از زمین تبدیل به پروازی پیشرفته‌تر شده است، دشوار نیست. اولین سنگواره‌های دایناسورها که کشف شدند، سنگواره‌ی ردپای آنها بود.

دانشمندان تصور می‌کردند این ردپاها متعلق به پرندگان هستند. مدتی بعد معلوم شد این ردپاها متعلق به دایناسورها هستند و باز عده‌ای از دانشمندان به رابطه‌ی فرگشت میان دایناسورها و پرندگان اشاره کردند، ولی در تمام این مدت تصویری که از دایناسورها در ذهنمان داشتیم ثابت بود؛ خزندگان دوپایی که گرچه نیاکان پرندگان هستند، ولی به هر حال، خزنده‌اند و چیزی بیشتر از مارمولک‌های دوپا فرز و سریع نیستند. امروزه می‌دانیم که این تصور کاملا نادرست بوده است.