Χάρη στην τελευταία επιστημονική τεχνολογία και έναν τεράστιο αριθμό νέων απολιθωμάτων, οι παλαιοντολόγοι αλλάζουν όλες τις ιδέες μας για αυτά τα αρχαία ζώα - από το χρώμα του δέρματος και των φτερών τους στον τρόπο που μεγάλωσαν, έζησαν και εξελίχθηκαν.
Λονδίνο. Κρύα μέρα Ιανουαρίου. Η Suzanne Madment στέκεται δίπλα στη λίμνη και κοιτάζει ένα κοπάδι δεινοσαύρων.
Ο Madment, υπάλληλος του Βρετανικού Μουσείου Φυσικής Ιστορίας, ήρθε μαζί μου στο Crystal Palace Park, όπου άνοιξε η πρώτη έκθεση γλυπτών δεινοσαύρων στον κόσμο το 1854. Τα γλυπτά είχαν τεράστια επιτυχία και προκάλεσαν «εθισμό στους δεινοσαύρους», ο οποίος δεν έχει υποχωρήσει μέχρι τώρα. Πολύ πριν το Jurassic Park, 2 εκατομμύρια άνθρωποι ετησίως έρχονταν να δουν τους δεινόσαυρους του Crystal Palace. Ακόμα και ο Charles Dickens ανέφερε μία από τις σαύρες στο Bleak House.
Για μια πιο προσεκτική ματιά στα γλυπτά ηλικίας 166 ετών, η Ellinor Michelle και η Sarah Jane Slaughter, μέλη του διοικητικού συμβουλίου των μη κερδοσκοπικών εταιρειών Crystal Palace Dinosaur Friends, μας συνοδεύουν στην ξηρά καθώς δεν περπατάμε μπότες στη λίμνη. Μόλις μπήκα στο νερό, παραπαίω, πέφτω και βγαίνω στο νησί μουσκεμένο μέσα και πέρα, σκορπίζοντας τη μυρωδιά της λάσπης τριγύρω. "Καλώς ήλθατε στο νησί δεινοσαύρων!" Η σφαγή γελάει.
Τα ανοιχτό πράσινα γλυπτά, που υψώνονται πάνω από τα βρύα και τις φτέρες, φαίνονται επιβλητικά, ακόμη και μεγαλοπρεπή. Τα δύο ιγουανόδοντα μοιάζουν πραγματικά με τεράστια ιγκουάνα με εξογκώματα στα πρόσωπά τους - σήμερα οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι στην πραγματικότητα ήταν αγκάθια στον αντίχειρά τους. Κάποιος θα ήθελε να αποκαλέσει απαξιωτικά τους δεινόσαυρους του Crystal Palace παρωχημένους. Αλλά η Maidment σκέφτεται πολύ διαφορετικά: για εκείνη, είναι ένα μνημείο για την προηγμένη επιστήμη της εποχής, επειδή οι δημιουργοί των γλυπτών προχώρησαν στη σύγκριση των λίγων απολιθωμάτων που είχαν στη διάθεσή τους με σύγχρονα ζώα.
Περίπου 166 εκατομμύρια χρόνια πριν, στο σημερινό Oxfordshire του Ηνωμένου Βασιλείου, η γη έτρεμε κάτω από το βαρύ πέλμα του πρώτου επιστημονικά περιγραφόμενου δεινοσαύρου, του Μεγαλοσαύρου. Ο συγγραφέας της γλυπτικής εικόνας αυτού του ζώου, που εγκαταστάθηκε τη δεκαετία του 1850 σε ένα πάρκο του Λονδίνου κοντά στο Κρυστάλλινο Παλάτι, κοίταξε μερικές λεπτομέρειες από σύγχρονους κροκόδειλους. Οι επιστήμονες σήμερα γνωρίζουν ότι ο Μεγαλοσαύρος περπάτησε με δύο πόδια.
Οι επιστήμονες εξακολουθούν να χρησιμοποιούν την ίδια μέθοδο για να αναδημιουργήσουν την εμφάνιση αρχαίων φανταστικών πλασμάτων, όταν γεμίζουν τα κενά στη θέση των μαλακών ιστών. Οι σκελετοί δεν έχουν μάγουλα, λέει ο Maidment, όταν σταματάμε ανάμεσα σε δύο αγάλματα, "αλλά τα αναδιαμορφώνουμε γιατί είναι λογικό: τα σύγχρονα ζώα έχουν μάγουλα". Οι γλύπτες που εργάζονταν στο πάρκο ακολούθησαν την ίδια αρχή.
Έχουν περάσει σχεδόν δύο αιώνες και τώρα οι ερευνητές γνωρίζουν πολύ περισσότερα για τους δεινόσαυρους από ό, τι οι δημιουργοί των γλυπτών, που βρίσκονται σήμερα στο πάρκο Crystal Palace, φανταζόταν στα πιο τρελά τους όνειρα. Σήμερα, μια νέα επανάσταση λαμβάνει χώρα στη γνώση μας για τους δεινόσαυρους. Ως αποτέλεσμα, πρέπει να εγκαταλείψουμε μερικές από τις δημοφιλείς απόψεις για αυτά τα αρχαία ζώα.
Τα τελευταία χρόνια, οι επιστήμονες εξορύσσουν πέντε ντουζίνα απολιθώματα δεινοσαύρων ετησίως - πριν από μισό αιώνα, ήταν αδύνατο να φανταστούμε ένα τέτοιο ποσοστό. Ο συνεχώς αυξανόμενος κτηνοτρόφος περιλαμβάνει ζώα όλων των μεγεθών, από μικροσκοπικά φυλλάδια με φτερά που μοιάζουν με νυχτερίδες έως φυτοφάγα με μακρύ λαιμό, τους μεγαλύτερους κατοίκους της γης στην ιστορία της Γης.
Οι ιατρικές τομογραφίες, οι επιταχυντές σωματιδίων και οι τεχνικές χημικής ανάλυσης επιτρέπουν στους ερευνητές να διαχωρίσουν ουσιαστικά την πέτρα από τα οστά και να δουν μικρά σημάδια απολιθωμάτων.«Η χρυσή εποχή των ανακαλύψεων των δεινοσαύρων είναι αυτή τη στιγμή», λέει ο Στιβ Μπρουσάτι, παλαιοντολόγος στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.
Τα κεφάλαια του μουσείου δεν περιορίζονται σε εκθέσεις: πολλά απολιθώματα αποθηκεύονται και μελετώνται εδώ. Το Βρετανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας περιέχει τα οστά του μοναδικού γνωστού αδρατικλίτη σήμερα - του παλαιότερου στεγοσαύρου που βρέθηκε. Το 2019, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής την υπάλληλο του μουσείου Suzanne Maidment δήλωσε ότι ο αδρατικλίτης ήταν εκπρόσωπος ενός νέου ξεχωριστού γένους. Η βάση για αυτό, συγκεκριμένα, ήταν το κόκαλο του πρόσθιου άκρου (στη φωτογραφία: είναι αυτή που κρατά στα χέρια του Maidment).
Δεν είναι περίεργο που το ενδιαφέρον για τους δεινόσαυρους δεν πρόκειται να υποχωρήσει. Για 150 εκατομμύρια χρόνια, βασίλεψαν στη Γη σε όλες τις σημερινές επτά ηπείρους. Οι δεινόσαυροι ήταν εξαιρετικά επιτυχημένα ζώα. Σύμφωνα με τον Brusatti και τους συναδέλφους του, περισσότερα από 1.100 είδη δεινοσαύρων έχουν περιγραφεί μέχρι σήμερα, και αυτό είναι μόνο ένα μικρό μέρος τους, καθώς η απολίθωση των υπολειμμάτων δεν έγινε παντού, αλλά μόνο υπό ορισμένες συνθήκες. Σε αυτή την περίπτωση, η ιστορία των δεινοσαύρων δεν διακόπηκε. Πράγματι, όταν πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια ένας αστεροειδής συνετρίβη στη χερσόνησο του Μεξικού Γιουκατάν, εξοντώνοντας τα τρία τέταρτα των ζωντανών πλασμάτων στη Γη, μια ομάδα δεινοσαύρων επέζησε: αυτά είναι τα φτερωτά πλάσματα που ονομάζουμε πουλιά.
Μέχρι τη δεκαετία του 1820 η επιστήμη άρχισε να μελετά συστηματικά τους δεινόσαυρους, αλλά αυτό που έχουμε μάθει μέχρι τώρα μας επιτρέπει να καταλάβουμε πώς οι συνεχώς μεταβαλλόμενες συνθήκες στον πλανήτη μας επηρεάζουν τα χερσαία ζώα. Οι ηπείροι χωρίστηκαν και επανενώθηκαν, έγιναν όλο και πιο κρύοι, τα επίπεδα της θάλασσας ανεβοκατέβαιναν και οι δεινόσαυροι εξακολουθούσαν να ζουν. Τι μαθήματα μπορούμε να πάρουμε από την ανταπόκρισή τους στις περιβαλλοντικές αλλαγές και την ικανότητά τους να προσαρμόζονται; Για να απαντήσετε σε τέτοιες παγκόσμιες ερωτήσεις, πρέπει να αναζητήσετε απολιθώματα σε όλο τον κόσμο και σήμερα οι παλαιοντολόγοι εργάζονται πιο παραγωγικά από ποτέ.
Μία από τις πλουσιότερες περιοχές στον κόσμο για νέα ευρήματα είναι η Βόρεια Αφρική. Όταν κολυμπάτε από τη ζέστη σαράντα βαθμών στη μαροκινή Σαχάρα, είναι δύσκολο να φανταστείτε ότι κάποτε κυλούσαν ποτάμια εδώ. Ωστόσο, ο ερευνητής του National Geographic, Νιζάρ Ιμπραήμ και η ομάδα του επέστρεψαν εδώ με τα χρόνια αναζητώντας έναν από τους πιο εκπληκτικούς δεινόσαυρους που ανακαλύφθηκε ποτέ: το τέρας του ποταμού Spinosaurus aegyptiacus.
Ο Νιζάρ Ιμπραήμ (κέντρο) και οι συνάδελφοί του, οι παλαιοντολόγοι Simone Maganuko (αριστερά) και Cristiano Dal Sasso, εξετάζουν πρόσφατα ανακαλυφθέντα οστά ενός σπινοσαύρου, που κάθονται σε ένα στριμωγμένο εργαστήριο στο Μαροκινό Πανεπιστήμιο Hassan II. "Για μένα, η μελέτη απολιθωμάτων είναι παρόμοια με την πράξη της δημιουργίας", λέει ο Dal Sasso. «Ανασταίνεις ένα ζώο μαζεύοντας το κομμάτι κομμάτι».
Ο πρώτος σπινόσαυρος βρέθηκε στην Αίγυπτο τη δεκαετία του 1910. αυτό το αντίγραφο αποθηκεύτηκε στη Γερμανία και πέθανε σε έναν από τους βομβαρδισμούς του Δεύτερου Παγκοσμίου Πολέμου.
Παρ 'όλα αυτά, οι περιγραφές που μας ήρθαν σε ένα περιοδικό πεδίου, σκίτσα και φωτογραφίες, καθώς και θραύσματα οστών και δοντιών που βρέθηκαν τον ίδιο εικοστό αιώνα, έδειξαν ότι αυτό το μυστηριώδες πλάσμα με μια κορυφογραμμή στην πλάτη του συνδέθηκε κατά κάποιο τρόπο με το νερό. Για παράδειγμα, τα κωνικά δόντια ενός σπινόσαυρου ήταν εξαιρετικά για την αλίευση ψαριών και οι παλαιοντολόγοι πρότειναν ότι άρπαξε τα ψάρια από το νερό ενώ περιπλανιόταν σε ρηχά νερά. Και το 2014, ο Ιμπραήμ και οι συνεργάτες του έκαναν μια αίσθηση: αφού περιέγραψαν ένα μέρος του σκελετού ενός σπινοσαύρου που βρέθηκε στο Μαρόκο, είπαν ότι το εύρημά τους μαρτυρά ένα πράγμα - αυτή η σαύρα πέρασε το μεγαλύτερο μέρος της ζωής της στο νερό.
Θέλοντας να υποστηρίξουν τους ισχυρισμούς τους, ο Ιμπραήμ και η ομάδα του, με την υποστήριξη της National Geographic Society, επέστρεψαν στον τόπο το 2018 με την ελπίδα να βρουν νέα θραύσματα σκελετού σπινοσαύρου. Οι ανασκαφές ήταν δύσκολες, αλλά παρ 'όλα αυτά, οι παλαιοντολόγοι άρχισαν τελικά να σκάβουν σπόνδυλο μετά από σπόνδυλο (μερικές φορές ήταν μόνο λίγα λεπτά ή εκατοστά από το ένα στο άλλο) από την ουρά ενός σπινόσαυρου. Οι συμμετέχοντες στις ανασκαφές ήταν τόσο ευχαριστημένοι με την αφθονία των απολιθωμάτων που άρχισαν να χτυπούν ένα ρυθμό με γεωλογικά σφυριά και άρχισαν να τραγουδούν.
Η ουρά που έσκαψαν, η οποία μοιάζει με κουπί πέντε μέτρων (η περιγραφή της δημοσιεύτηκε φέτος στο περιοδικό Nature), είναι η πιο κατηγορηματική προσαρμογή στην υδρόβια ζωή που έχει βρεθεί ποτέ σε έναν μεγάλο σαρκοφάγο δεινόσαυρο. «Αυτό το εύρημα θα γίνει σύμβολο, χαρακτηριστικό της αφρικανικής παλαιοντολογίας», είπε ο Ιμπραήμ.
Σήμερα, με τις ανακαλύψεις που σχετίζονται με τους δεινόσαυρους να γίνονται συνεχώς, η ζήτηση για ενημερωμένα μοντέλα αυξάνεται. Στην πόλη Fossalta di Piave (Ιταλία) Guzun Ion από το DI. MA. Το Dino Makers, που φτιάχνει ομοίωμα για μουσεία, διαμορφώνει την ανανεωμένη ουρά για ένα άγαλμα φυσικού μεγέθους ενός νεαρού σπινόσαυρου - μήκους 10,5 μέτρων.
Η ιστορία της ανακάλυψης του Σπινόσαυρου, με τα ερημικά περιβάλλοντα και τα μυστικά του, φαίνεται να είναι παρμένη από το σενάριο μιας ταινίας περιπέτειας. Περαιτέρω μελέτη της απολιθωμένης ουράς δείχνει πώς έχει αλλάξει η έρευνα των δεινοσαύρων τα τελευταία χρόνια.
Κατά τη διάρκεια της εργασίας του, ο Ιμπραήμ πήγε από την Καζαμπλάνκα στο Κέιμπριτζ, ή μάλλον, στο εργαστήριο του βιολόγου Τζορτζ Λόντερ στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ. Ο Λόντερ παραδέχεται ότι δεν είναι παλαιοντολόγος, αλλά ειδικός στην κίνηση των ζώων στο νερό: χρησιμοποιώντας ρομπότ και κάμερες υψηλής ταχύτητας, ο Τζορτζ μελετά πώς κολυμπούν.
Για να δοκιμάσει την κίνηση του σπινόσαυρου, ο Lauder συνδέει ένα αντίγραφο 20 εκατοστών της ουράς, κατασκευασμένο από πορτοκαλί πλαστικό, σε μια μεταλλική ράβδο που συνδέεται με έναν μετατροπέα ισχύος 5.000 δολαρίων-μέρος ενός ρομποτικού «πτερυγίου ουράς» που κρέμεται από την οροφή. Η ουρά κατεβαίνει στο νερό, όπου ζωντανεύει και αρχίζει να χτυπάει από τη μία πλευρά στην άλλη και τα δεδομένα από αυτήν πηγαίνουν στους υπολογιστές που βρίσκονται κοντά.
Τα πειραματικά αποτελέσματα δείχνουν ότι η ουρά ενός σπινόσαυρου παρήγαγε ώθηση στο νερό περισσότερο από οκτώ φορές πιο ισχυρή από τις ουρές των συγγενών του. Ένα θηρίο μεγαλύτερο από τυραννόσαυρο, φαίνεται, κολύμπησε κατά μήκος των ποταμών σαν κροκόδειλος. «Όλα ξεκίνησαν με το γεγονός ότι ένας παλαιοντολόγος, ειδικός στους δεινόσαυρους, επικοινώνησε με έναν άλλο παλαιοντολόγο, και αυτό - με έναν ειδικό στα biorobots -fish», είπε η επικεφαλής του πειράματος, παλαιοντολόγος από το Χάρβαρντ Stephanie Pearce. "Για την επιστημονική έρευνα αιχμής, πρέπει να συγκεντρώσετε μια ομάδα επαγγελματιών από διάφορους τομείς."
Τέτοιος διεπιστημονικός πειραματισμός είναι ένα ουσιαστικό μέρος της έρευνας δεινοσαύρων. Οι σύγχρονοι υπολογιστές επιτρέπουν στους επιστήμονες να επεξεργάζονται τεράστιες ποσότητες δεδομένων σχετικά με τα δομικά χαρακτηριστικά του σκελετού και να χτίζουν ένα γενεαλογικό δέντρο διαφορετικών δεινοσαύρων. Μια στενή εξέταση των λεπτών χαρτιών τμημάτων των οστών σας επιτρέπει να μάθετε όλες τις λεπτομέρειες των αιχμών ανάπτυξης - πότε ξεκίνησαν και πόσο κράτησαν. Και χρησιμοποιώντας τα ίδια μοντέλα υπολογιστών που προβλέπουν την κλιματική αλλαγή, οι παλαιοντολόγοι μπορούν ουσιαστικά να ρίξουν έναν αστεροειδή στη Γη, μιμούμενοι αυτόν που έπεσε πριν από 66 εκατομμύρια χρόνια και να δουν πώς συρρικνώνεται ο βιότοπος των δεινοσαύρων.
Βρέθηκε το 1914 και εκτέθηκε στο Βρετανικό Μουσείο Φυσικής Ιστορίας, αυτός ο mantellisaurus θεωρούνταν για πολύ καιρό ιγκουανοντόν μέχρι που οι επιστήμονες τον αναγνώρισαν ως ανεξάρτητο γένος το 2007. Αυτό το απολίθωμα ηλικίας περίπου 125 εκατομμυρίων ετών είναι ένας από τους πιο ολοκληρωμένους σκελετούς δεινοσαύρων που βρέθηκαν ποτέ στο Ηνωμένο Βασίλειο.
Λίγες τεχνολογίες έχουν αλλάξει τον τρόπο που βλέπουμε τους δεινόσαυρους όπως οι αξονικές τομογραφίες. «Τώρα μπορούμε να φορτώσουμε όλα αυτά τα οστά σε έναν υπολογιστή και να κάνουμε ό, τι θέλουμε μαζί τους», λέει ο παλαιοντολόγος του Πανεπιστημίου του Οχάιο, Λόρενς Γουίτμερ. "Συμπληρώνοντας τα κομμάτια που λείπουν, πραγματοποιώντας δοκιμές δύναμης, καταλαβαίνουμε καλύτερα πώς λειτουργούσαν αυτά τα ζώα."
Επιπλέον, η μαγνητική τομογραφία εξάλειψε το θλιβερό δίλημμα που αντιμετώπισαν παλαιοντολόγοι νωρίτερα: αν θα θυσιάσουν αποτυπώματα μαλακών ιστών για να φτάσουν στα οστά. Τώρα μπορείτε να διαχωρίσετε τα οστά από την πέτρα στο VR. «Δεν μπορεί κανείς να μην αναρωτηθεί πόσο από όλα πέρασαν απαρατήρητα ή σπαταλήθηκαν», παραπονιέται ο Μαρκ Γουίτον, παλαιολόγος στο Πανεπιστήμιο του Πόρτσμουθ (Ηνωμένο Βασίλειο).
Οι νέες τεχνολογίες έφεραν μια χιονοστιβάδα ανακαλύψεων. Πρόσφατα, ο Whitmer έδειξε με τη βοήθεια μαγνητικής τομογραφίας ότι οι κύριες ομάδες δεινοσαύρων, κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, ανέπτυξαν ιδιόμορφα συστήματα κλιματισμού που δεν επέτρεψαν στον εγκέφαλο να υπερθερμανθεί. Σε θωρακισμένους δεινόσαυρους, όπως ο ankylosaurus euplocephalus, τα ρινικά κανάλια εξελίχθηκαν σε ένα λαβύρινθο από σωλήνες εξαερισμού που επέτρεψαν στο ζώο να απαλλαγεί από την υπερβολική θερμότητα κατά την αναπνοή και ψύχωσε το αίμα που πηγαίνει στον εγκέφαλο. Αλλά μεγάλα αρπακτικά, όπως ο Τυραννόσαυρος, έριξαν υπερβολική θερμότητα με τη βοήθεια μεγάλων κόλπων στο ρύγχος. Σαν φουσκωτό σφυρηλάτη, ο δεινόσαυρος τέντωσε τα σαγόνια του, εξαναγκάζοντας τον αέρα στους κόλπους και στη συνέχεια τον έσπρωξε προς τα έξω, έτσι ώστε η υγρασία μέσα τους να εξατμιστεί, απομακρύνοντας τη θερμότητα.
Η τομογραφία δίνει μια ιδέα για την κίνηση των δεινοσαύρων και πώς άλλαξαν τα σώματά τους κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ανάπτυξης. Βασισμένο σε πλάνα ακτίνων Χ και κινούμενη εικόνα υπολογιστών αλιγάτορων και πτηνών, ο Ryan Carney από το Πανεπιστήμιο της Νότιας Φλόριντα το 2016 έφτιαξε ένα τρισδιάστατο μοντέλο που έδειξε ότι ο φτερωτός δεινόσαυρος Archeopteryx θα μπορούσε να απογειωθεί μόνος του χτυπώντας τα φτερά του. Και για να καταλάβει πώς μεγάλωσε και αναπτύχθηκε ο φυτοφάγος Μουσάυρος της Παταγονίας, ο Αργεντινός επιστήμονας Alejandro Otero συνέλεξε σαρώσεις των οστών του σε έναν υπολογιστή και κατασκεύασε μια προσομοίωση της θέσης του σώματος σε διαφορετικές περιόδους της ζωής. Όπως τα ανθρώπινα μωρά, τα μικρά Muszaurus περπάτησαν σε τέσσερα άκρα και όταν μεγάλωσαν, άρχισαν να περπατούν λίγο πολύ απευθείας σε δύο άκρα.
Για περισσότερες από δύο δεκαετίες, μια σειρά από κατεψυγμένα πτώματα ζώων, συμπεριλαμβανομένου αυτού του σιαμέα κροκόδειλου, περνούσε από τους αξονικούς τομογράφους του νοσοκομείου O'Bleness στο Οχάιο. Ο Lawrence Whitmer, παλαιοντολόγος στο κοντινό Πανεπιστήμιο του Οχάιο, χρησιμοποιεί σαρώσεις σύγχρονων ζώων για να ανακατασκευάσει και να κατανοήσει την ανατομία των εξαφανισμένων δεινοσαύρων.
Όσο βαθύτεροι παλαιοντολόγοι εξετάζουν κάθε κομμάτι οστού, τόσο πιο πολύτιμες λεπτομέρειες μπορούν να πάρουν - πράγμα που σημαίνει ότι έπρεπε να βελτιώσουν σοβαρά τα εργαλεία τους.
Στα βορειοδυτικά προάστια της γαλλικής Γκρενόμπλ, σε ένα τριγωνικό ακρωτήρι που σχηματίστηκε από τη συμβολή των ποταμών, ένας μεγάλος γκρι δακτύλιος προεξέχει από την αιθαλομίχλη - περίμετρο περίπου 850 μέτρα. Αυτός ο περίεργος σχεδιασμός - το European Synchrotron Radiation Facility (ESRF) - έχει γίνει Μέκκα για τους παλαιοντολόγους τα τελευταία χρόνια, χάρη σε έναν από τους ερευνητές εδώ, τον Paul Tafforo.
Το ESRF είναι ένας επιταχυντής σωματιδίων που επιταχύνει τα ηλεκτρόνια κοντά στην ταχύτητα του φωτός. Όταν ένα ρεύμα ηλεκτρονίων κάνει έναν κύκλο γύρω από τον επιταχυντή, οι μαγνήτες που είναι εγκατεστημένοι κατά μήκος των τοίχων τον λυγίζουν. Αυτή η αποσταθεροποίηση προκαλεί τα σωματίδια να εκπέμπουν ισχυρές ακτίνες Χ, οι οποίες χρησιμοποιούνται από τους ερευνητές για τη μελέτη νέων υλικών και φαρμάκων.
Και ο Tafforo, με τη βοήθεια αυτού του επιταχυντή, εξετάζει τα βάθη των απολιθωμάτων, τα οποία είναι πολύ σκληρά για έναν συμβατικό τομογράφο, και λαμβάνει εικόνες τόσο υψηλής ανάλυσης, που δεν είναι διαθέσιμες για μαγνητική τομογραφία.
Τα σύγχρονα όργανα που χρησιμοποιούνται για τη μελέτη απολιθωμάτων μπορούν να διακρίνουν λεπτομέρειες περισσότερο από εκατό φορές μικρότερες από τα ερυθρά αιμοσφαίρια.
Dennis Futenu από το Πανεπιστήμιο της Ουψάλα (Σουηδία), η δύναμη του ESRF έκανε ένα θαύμα εφικτό: με τη βοήθεια μιας ακτίνας Χ, ο Φούτεν έκοψε ουσιαστικά το απολίθωμα του Archeopteryx και εξέτασε τη διατομή των οστών με μεγάλη λεπτομέρεια. Επειδή τα οστά πρέπει να αντέχουν σε μεγάλο άγχος κατά την πτήση, η γεωμετρία τους μπορεί να πει ακριβώς πώς πέταξε το ζώο.
Αν και η ανατομία του Archeopteryx δεν του επέτρεψε να κτυπήσει τα φτερά του όπως κάνουν τα σημερινά πτηνά, η διατομή των οστών των φτερών του μοιάζει πολύ με αυτή των σημερινών φασιανών, πουλιών που κάνουν μικρές πτήσεις. Η ανακάλυψη μας επιτρέπει να φανταστούμε πώς το Archeopteryx, το οποίο είναι ένα κλασικό παράδειγμα της μετάβασης από τους δεινόσαυρους στα πουλιά, γύρισε από τόπο σε τόπο στο αρχιπέλαγος της Ιουρασικής, όπου ζούσε πριν από 150 εκατομμύρια χρόνια.
Ο Kimi Chappell του Πανεπιστημίου του Witwatersrand, στη Νότια Αφρική, χρησιμοποίησε το ESRF για να κοιτάξει μέσα στα παλαιότερα αυγά δεινοσαύρων που βρέθηκαν, τα αυγά του φυτοφάγου μασοσπονδύλου της Νοτίου Αφρικής. Οι ακτινογραφίες της επέτρεψαν να ανασυγκροτήσει εμβρυϊκά κρανία, μέχρι μικροσκοπικά δόντια που είτε έπεσαν είτε απορροφήθηκαν πριν από την εκκόλαψη. Τα έμβρυα των σύγχρονων γκέκων έχουν τέτοια πρωτόζωα, αν και ο πλησιέστερος κοινός πρόγονος των γκέκο και των δεινοσαύρων έζησε πριν από ένα τέταρτο δισεκατομμύριο χρόνια. Έτσι, οι γκέκο βοήθησαν στο συμπέρασμα ότι τα έμβρυα των μασοσπονδυλίων πέθαναν αφού πέρασαν τα τρία πέμπτα του καθορισμένου χρόνου σε αυγά, πριν από περισσότερα από 200 εκατομμύρια χρόνια. «Τώρα έγιναν πολύ πιο αληθινά για μένα», παραδέχεται η Κύμη.
Το Hesperornis (πάνω), ένα πρωτότοπο της Κρητιδικής, είναι ένας μακρινός συγγενής της πρώιμης θεόποδου σελοφυσίας, του οποίου το κρανίο κρατείται στα χέρια του παλαιοντολόγου του Πανεπιστημίου Yale Bart-Anjan Ballar. Η έρευνά του δείχνει ότι κατά τη διάρκεια της εξέλιξης, το κρανίο των ενήλικων πτηνών διατηρούσε την ευελιξία που έχαναν οι δεινόσαυροι καθώς μεγάλωναν. έτσι προέκυψαν οι προϋποθέσεις για το σχηματισμό του ράμφους του πουλιού.
Κάθε άνοιξη, όταν τα κεράσια και τα δαμάσκηνα ανθίζουν σε ολόκληρη την κινεζική πρωτεύουσα, το Ινστιτούτο Πεκίνων της Σπονδυλωτής Παλαιοντολογίας και Παλαιοανθρωπολογίας καλωσορίζει το δικό του σύμβολο της ευπάθειας της ύπαρξης. Ο Jingmai O'Connor θαυμάζει αυτή τη σκηνή: γαργάκια με τη μορφή των κεφαλιών αρχαίων ψαριών, δεινοσαύρων και γατιών με σπαθόδεντρα κοιτάζουν από τους τοίχους του κεντρικού κτιρίου τα παιδιά που γελούν. "Είναι σχεδόν σαν μια παλαιοντολογική Disneyland", παρατηρεί ο Jingmai.
Στο εσωτερικό, ωστόσο, το ινστιτούτο μοιάζει περισσότερο με μηχανή του χρόνου παρά ως λούνα παρκ. Από τη δεκαετία του 1990, αγρότες, επιστήμονες και έμποροι απολιθωμάτων που εργάζονται στην επαρχία Λιαόνινγκ της βορειοανατολικής Κίνας έχουν φέρει εκατοντάδες απολιθώματα εδώ.
Μια εξαιρετική απεικόνιση των συνεχώς μεταβαλλόμενων εννοιών των δεινοσαύρων είναι τα Scansoriopterigids (θα σπάσετε τη γλώσσα σας!), Μια ελάχιστα γνωστή ομάδα δεινοσαύρων της Ιουρασικής. Προηγουμένως, πίστευαν ότι χρειάζονταν δάχτυλα δέκα εκατοστών από αυτά τα ζώα μεγέθους κορακιού για να εξαγάγουν έντομα κάτω από το φλοιό. Ωστόσο, το 2015, επιστήμονες από το Ινστιτούτο του Πεκίνου περιέγραψαν ένα μέλος αυτής της ομάδας που αποδείχθηκε ότι ήταν ένας αδιέξοδος κλάδος της εξέλιξης της πτήσης. Σε αντίθεση με όλους τους συγγενείς, ο δεινόσαυρος και ο Τσι είχαν πλεγμένα πτερύγια, σαν νυχτερίδα, προσαρτημένα σε μακριά δάχτυλα και οστικές διαδικασίες στους καρπούς. «Κάπως έτσι, ένα πολύ σημαντικό αντίγραφο, θα έλεγε κανείς, ανέτρεψε όλες μας τις ιδέες», συνοψίζει ο O'Connor.
Ο Goatzin, ένας ντόπιος της Νότιας Αμερικής, δείχνει πώς τα μέλη των δεινοσαύρων μετατράπηκαν σε φτερά. Σε αντίθεση με άλλα σύγχρονα πουλιά, οι νεοσσοί hoatzin έχουν νύχια στα φτερά τους, παρόμοια με αυτά των δεινοσαύρων. Με τη βοήθειά τους, οι νεαροί κατσίκες ξεφεύγουν από τα αρπακτικά και ανεβαίνουν πίσω σε ένα δέντρο αν τύχει να πέσουν στο νερό.
Τα κινεζικά απολιθώματα δεν είναι τα μόνα που διατηρούν ίχνη μιας μεγάλης ποικιλίας ιστών. Το 2014, οι ερευνητές ανέφεραν ένα σπάνιο εύρημα στο δυτικό Καναδά: βρέθηκε εκεί ένας hadrosaurus Edmontosaurus regalis με κορυφή μουμιοποιημένης σάρκας. Αυτός ο δεινόσαυρος ήταν γνωστός στους επιστήμονες για σχεδόν 100 χρόνια, αλλά κανείς δεν υποψιάστηκε ότι είχε τέτοια διακόσμηση. Τα απολιθώματα έχουν δείξει νωρίτερα ότι τα προεξέχοντα μέρη του σώματος στους δεινόσαυρους, όπως στα σύγχρονα ζώα, χρησίμευαν για τον εντοπισμό συγγενών, την προσέλκυση ατόμων του αντίθετου φύλου και την υπεράσπιση της κοινωνικής τους θέσης.
Μερικές φορές, οι ερευνητές μπορούν ακόμη και να βγάλουν συμπεράσματα σχετικά με τις χημικές ιδιότητες ορισμένων ζωικών ιστών. Το 2008, μια ομάδα επιστημόνων με επικεφαλής τον Jacob Winter, που εργάζεται τώρα στο Πανεπιστήμιο του Μπρίστολ (Ηνωμένο Βασίλειο), διαπίστωσε ότι τα μελανοσώματα, μικροί ενδοκυτταρικοί σάκοι γεμάτοι με χρωστική μελανίνη, μπορούν να απολιθώσουν - απολιθώσουν. Αυτή η ανακάλυψη κατέστησε δυνατή την πραγματοποίηση ενός πρωτοφανούς πράγματος - για τον προσδιορισμό του χρώματος του δέρματος και των φτερών των δεινοσαύρων, με βάση το σχήμα, το μέγεθος και τη θέση των μελανοσωμάτων. Εδώ, ωστόσο, υπάρχουν επιφυλάξεις: το χρώμα σχηματίζεται όχι μόνο από τη μελανίνη, αλλά και από άλλες χρωστικές. Παρ 'όλα αυτά, οι τελευταίες ανακαλύψεις είναι εντυπωσιακές: αποδεικνύεται ότι ο φτερωτός δεινόσαυρος Anchiornis, ο οποίος ζούσε στο έδαφος της σύγχρονης Κίνας, είχε μια κοκκινωπή χτένα. ο αρχαίος κερατοπικός ψιτακόσαυρος είχε ένα κοκκινωπό -καφέ δέρμα - ένας αρχαίος προστατευτικός χρωματισμός των δεινοσαύρων. Το 2018, μια διεθνής ομάδα επιστημόνων ανέφερε ότι τα φτερά του Tsaihong, που ζούσαν στο ίδιο μέρος με το Qi, έλαμψαν με όλα τα χρώματα του ουράνιου τόξου.
Ο Lawrence Whitmer εξετάζει ένα κρανίο Tyrannosaurus rex στο εργαστήριο της στο Πανεπιστήμιο του Οχάιο. Το σχήμα του κρανίου υποδηλώνει ότι ο τυραννόσαυρος είχε πολύ καλή όσφρηση. Μια μελέτη του 2019 έδειξε ότι είχε ενάμισι φορές περισσότερα γονίδια υπεύθυνα για τους οσφρητικούς υποδοχείς από τους ανθρώπους, οι επιστήμονες κατέληξαν σε αυτό το συμπέρασμα συγκρίνοντας τα συγκριτικά μεγέθη της περιοχής του εγκεφάλου που επεξεργάζεται τις οσμές.
Πιθανώς, άλλα μέρη ζωντανών οργανισμών κατάφεραν επίσης να ξεπεράσουν την άβυσσο των καιρών. Στη δεκαετία του 2000, η παλαιοντολόγος Mary Schweitzer του Πανεπιστημίου της Βόρειας Καρολίνας έκανε μια βουτιά όταν ανακάλυψε ότι τα απολιθώματα ορισμένων δεινοσαύρων (συμπεριλαμβανομένου του Tyrannosaurus rex) περιείχαν κύτταρα, αιμοφόρα αγγεία και ίσως ακόμη και ίχνη πρωτεϊνών. Από τότε, ο Schweitzer και άλλοι επιστήμονες, οι οποίοι, παρεμπιπτόντως, γίνονται όλο και περισσότερο, αναρωτιούνται πώς θα μπορούσαν να επιβιώσουν τέτοιες βιολογικές δομές - και τι μπορεί να μάθει από αυτές.
Η Yasmina Wiemann, μεταπτυχιακή φοιτήτρια στο Πανεπιστήμιο Yale, αλέθει ένα κομμάτι οστού Allosaurus στο εργαστήριό της για ανάλυση. Ρίχνει τη σκόνη σε ένα δοκιμαστικό σωλήνα και μου ζητά να ρίξω ένα όξινο διάλυμα μέσα της: το βλέπω να τσιρίζει, να αφρίζει και να γίνεται σκούρο καφέ. Κάτω από το μικροσκόπιο, το προκύπτον ίζημα αποκαλύπτει πορώδη κοκκινωπό-καφέ κομμάτια τρυπημένα με μαύρες καμπύλες λωρίδες. Δεν μπορώ να πιστέψω στα μάτια μου. Αυτή η καφέ ρουφή ήταν κάποτε ένας ιστός πλούσιος σε πρωτεΐνες. Και οι καμπύλες λωρίδες είναι τα περιγράμματα των οστικών κυττάρων, κυττάρων που ζούσαν πριν από περισσότερα από 145 εκατομμύρια χρόνια στο σώμα ενός οδοντωτού δέκα μέτρων αρπακτικού της Ιουρασικής περιόδου. Κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών, η θερμότητα και η πίεση συχνά μεταμορφώνουν αυτά τα μικροσκοπικά υπολείμματα. Αλλά, ακόμη και παρά την αλλοιωμένη του κατάσταση, ένα τέτοιο υλικό περιέχει ανεκτίμητες πληροφορίες για τη ζωή και τη συμπεριφορά των δεινοσαύρων.
Σε ένα έγγραφο που δημοσιεύτηκε το 2018, η Yasmina Wiemann έδειξε ότι όταν μερικά αυγά δεινοσαύρων φωτίζονται με μια ακτίνα λέιζερ, το ανακλώμενο φως μπορεί να αποκαλύψει ίχνη κατεστραμμένης πρωτοπορφυρίνης και μπιλιβερδίνης, των ενώσεων που δίνουν στα αυγά των σύγχρονων πτηνών το χρώμα και το στίγμα τους.
Όταν τα απολιθωμένα αυγά του Deinonychus, συγγενή του Velociraptor, υποβλήθηκαν σε αυτήν την ανάλυση, αποδείχθηκε ότι είχαν μια μπλε απόχρωση - βάσει της οποίας μπορεί να υποτεθεί ότι, όπως τα σύγχρονα πουλιά, των οποίων τα αυγά είναι παρόμοια χρώμα, ο Deinonychus φωλιάζει στον ύπνο και επωάζει νεοσσούς εκεί.
Αλλά τα απολιθωμένα έμβρυα ενός πρωτοκεράτωπα που βρέθηκαν στη Μογγολία και ενός μουσάουρου από την Παταγονία ήταν κάποια στιγμή σε αυγά με δερμάτινο κέλυφος. Η ανακάλυψη υποδηλώνει όχι μόνο ότι αυτοί οι δεινόσαυροι έθαψαν τα αυγά τους στο έδαφος όπως οι σύγχρονες θαλάσσιες χελώνες, αλλά επίσης ότι οι πρώτοι δεινόσαυροι είχαν αυγά εξίσου μαλακά. Αυτό το γεγονός θέτει μια νέα στροφή στην εξελικτική ιστορία των δεινοσαύρων, καθώς μας επιτρέπει να υποθέσουμε ότι το σκληρό κέλυφος των αυγών, το οποίο βρίσκεται σε πολλούς εκπροσώπους ολόκληρης της υπερταξής των δεινοσαύρων, δεν κληρονομήθηκε από αυτούς από έναν μόνο πρόγονο - Στην πραγματικότητα, αυτό το χαρακτηριστικό εμφανίστηκε ανεξάρτητα τουλάχιστον τρεις φορές.
Ένα λεκιασμένο έμβρυο νεοσσών, που λάμπει με ένα μπλε φάντασμα, περιμένει τη σειρά του για να εξεταστεί κάτω από ένα μικροσκόπιο στο εργαστήριο του Μπάλαρντ. Κατανοώντας πώς τα γονίδια ελέγχουν την ανάπτυξη των οργανισμών, μπορείτε να κατανοήσετε τους μηχανισμούς ανάπτυξης των ζώων και να μάθετε περισσότερα για τους δεινόσαυρους και τους σύγχρονους απογόνους τους.
Οι επιστημονικές εξελίξεις μας επιτρέπουν να μάθουμε πολλά, αλλά πρώτα απ 'όλα μας δείχνουν ότι οι δεινόσαυροι δεν ήταν βαρετοί μπόγοι, όπως μερικές φορές απεικονίζονται στην ποπ κουλτούρα. Προσελκύουν μέλη του αντίθετου φύλου με περίπλοκα κοσμήματα και πολεμούν τους αντιπάλους τους για την κοινωνική τους θέση. Έπαθαν κατάγματα και λοιμώξεις. Η ζωή τους ήταν τόσο διαφορετική, γεμάτη πυρετώδη φασαρία και καθημερινές ανησυχίες, όπως η ζωή των πουλιών έξω από το παράθυρό μας.
Η έμπνευση έρχεται όταν περπατώ στο εργαστήριο του Bart-Anjan Ballar. Ένας επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο Yale προσπαθεί να καταλάβει πώς οι δεινόσαυροι μετατράπηκαν σε πουλιά. Το 2012, ο Μπάλαρ ανακάλυψε ότι τα κρανία των πτηνών είναι φυσικές παραλλαγές στα κρανία νεαρών δεινοσαύρων. Τα οστά του κρανίου των νεαρών δεινοσαύρων είναι λεπτά και εύκαμπτα. ήταν αυτές οι ιδιότητες που επέτρεψαν στα πουλιά να αποκτήσουν ράμφος. Ο Μπάλαρ έδειξε επίσης ότι μπλοκάροντας βασικές μοριακές οδούς στο ράμφος, το κεφάλι ενός εμβρύου νεοσσών θα μοιάζει με το κεφάλι ενός Αρχαιοπτέρυξ.
Στην εικόνα του μικροσκοπίου, το φτερό ενός εμβρύου ορτυκιού δεν διακρίνεται από το πρόσθιο άκρο ενός δεινοσαύρου δρομαοσαυρίτη, μέχρι τους μυς και τα οστά.
Αφού εξέτασε το «σχέδιο» του σώματος του πουλιού, ο Μπάλαρ βρήκε άλλα εντυπωσιακά παραδείγματα για το πώς τα έμβρυα νεοσσών ενσωματώνουν πραγματικά τη δική τους εξελικτική ιστορία. Εδώ μου δείχνει μια εικόνα μικροσκοπίου της πτέρυγας ενός εμβρύου ορτυκιού, η οποία μοιάζει ακριβώς με το πρόσθιο άκρο ενός μέλους της οικογένειας των δρομαοσαυρίδων. "Κοίτα! Είναι deinonychus! » Ο Μπάλαρ αναφωνεί, δείχνοντας την οθόνη του φορητού υπολογιστή. Μόνο πιο κοντά στην εκκόλαψη, το άκρο αναδιατάσσεται και γίνεται παρόμοιο με το συνηθισμένο φτερό του πουλιού.
Έφυγα από το Γέιλ, αλλά το πόδι του μικρού ορτυκιού μένει μπροστά στα μάτια μου για πολύ καιρό. Γράφω για τους δεινόσαυρους εδώ και πολύ καιρό και έχω συνηθίσει να τους σκέφτομαι στον παρελθόντα χρόνο. Αλλά είναι ακόμα μαζί μας - με τη μορφή φαντασμάτων που κρύβονται μέσα στα αυγά των απογόνων τους, πουλιών.
Οι συνδέσεις μεταξύ του παρελθόντος και του παρόντος γίνονται ακόμη πιο ξεκάθαρες στο Λονδίνο καθώς η βόλτα μας στο νησί δεινοσαύρων τελειώνει. Ο κόσμος των αρχαίων σαυρών πέθανε σε μια αστεροειδή λάμψη. οι δεινόσαυροι του Crystal Palace αντιμετωπίζουν έναν πιο αργό θάνατο. Τα γλυπτά αναφέρονται ως πολιτιστική κληρονομιά του Ηνωμένου Βασιλείου, αλλά λόγω ανεπαρκούς φροντίδας έχουν ραγίσει σε πολλά μέρη.
Ρωτάω τη Suzanne Maidment πώς θα ήταν το πάρκο αν το δημιουργούσαν οι σημερινοί παλαιοντολόγοι. Ο συνομιλητής μου δίνει μια κομψή απάντηση: θα είχε εγκαταστήσει πουλιά εδώ. Αυτή τη στιγμή, ένα κοπάδι γλάρων πετάει πάνω και κάθεται θορυβωδώς στο νερό. «Βλέπετε, οι δεινόσαυροι είναι η πιο διαφορετική ομάδα ζωντανών χερσαίων σπονδυλωτών», λέει η Suzanne. «Δεν έχουν εξαφανιστεί πουθενά».
