Mały ptak - duży kłopot

W 2002 roku ukazał się opis małego teropoda z grupy maniraptorów z Chin, którego szkielet zachował się niemal kompletnie wraz z pozostałościami i odciskami piór. Zwierzę było niewiele większe od wróbla (ok. 12 cm, z czego czaszka 2 cm), przy masie szacowanej na 30-40 g. Ewidentnie ptasi dinozaur, być może nawet ptak. W dodatku raczej ptasi nastolatek, albo nawet pisklę, bo skamieniałość nie przedstawiała osobnika dorosłego – ten najprawdopodobniej był znacząco większy. Badający skamieniałości paleontolodzy stwierdzili, że pióra doskonale nadawały się do lotu ślizgowego, ale możliwość aktywnego latania wykluczyli. Jak inne maniraptory okaz miał sierpowatą kość w nadgarstku, umożliwiającą ptasiopodobne "składanie" kończyny, zaś u nasady ogona i na goleniach nóg można było dostrzec łuski.

 Tym, co rzucało się w oczy był niezwykły, baaaardzo wydłużony trzeci palec przedniej kończyny, niemal dwa razy dłuższy niż drugi palec. Niektórzy naukowcy uważają, że mogła być na nim rozpięta dodatkowa błona wspomagająca pierzaste skrzydła.  Brak dowodów na potwierdzenie tej teorii, ale jest ona bardzo prawdopodobna. Sama kończyna też nie była standardowa – była długa, dłuższa od tylnej, co np. w przypadku współczesnych piskląt jest niespotykane. W dodatku paluch w łapie tylnej kończyny był przeciwstawny, odwrócony, dzięki czemu palce tej łapy mogły się zwinąć w „rurkę” i zacisnąć np. na gałęzi. Miał też długi (6-7 x długość kości udowej), sztywny ogon z kitką piór na końcu, prawdopodobnie służący do podpierania się i stabilizacji na pniu. Wszystkie te cechy mówiły jedno: latanie nie było jego specjalnością - to był ptak nadrzewny, czyli wspinający się po pniu i gałęziach. Nawet współczesny hoacyn nie jest tak mocno przystosowany do takiego trybu życia. 

Wybór nazwy był oczywisty: Scansoriopteryx (pol. skansoripteryks), co oznacza „skrzydło do wspinaczki” (scandere – wspinać się po łacinie i pteryx – skrzydło po grecku). Mały alpinista (chociaż oczywiście Alp jeszcze nie było),  otrzymał też nazwę gatunkową S. heilmanni, na cześć duńskiego paleontologa-amatora i utalentowanego rysownika (był autorem kapitalnych rekonstrukcji Archeopteryxa czy Proavisa) Gerharda Heilmanna. W ramach dygresji warto poświęcić temu człowiekowi chwilę refleksji, tym bardziej, że jego teoria o pochodzeniu ptaków zazębia się w pewnym momencie z skansoriopteryksem.

© Jamie A. Hadden

Generalnie jako zaawansowany amator bez naukowego przygotowania Heilmann był dość zgodnie ignorowany przez tamtejsze środowisko naukowe wyposażone w tytuły dr czy prof., jednak w Wielkiej Brytanii i USA jego teorie i osiągnięcia doceniono – książka „Origin od Birds” przez dziesięciolecia uchodziła za niemal biblię ptakolubów. Heilmann wsławił się też analizą anatomiczną anioła, stwierdzając, że te istoty nie mogłyby mieć skrzydeł, z powodu braku odpowiedniej muskulatury i budowy szkieletu.

Heilmann analizując budowę ptaków doszedł do wniosku, że są one niezwykle podobne do teropodów, takich jak chociażby kompsognat, jednak w przeciwieństwie do nich posiadają obojczyki! Obojczyki miały też wcześniejsze płazy i niektóre gady toteż, jako wyznawca teorii Louisa Dollo, że ewolucja nie działa wstecz uznał, że skoro teropody obojczyków nie mają, to nie mogą być przodkami ptaków – należy ich szukać raczej wśród bardziej prymitywnych archozaurów, np. tekodontów. Heilmann nie wziął pod uwagę faktu, że być może po prostu jeszcze takich obojczyków u teropodów nie znaleziono. Zmieniło się to wraz z odkryciem w 1936 roku segizaura (Segisaurus).

Nasz  Scansoriopteryx heilmanni napotkał tymczasem pewien istotny problem: datowanie. Znaleziony okaz został nie do końca znaleziony przez autorów opisu: Czerkasa i Yuana, lecz przez handlarza skamieniałości, który go, jak to handlarze mają w zwyczaju, zwyczajnie znalazł, wykopał i sprzedał bez bawienia się w różne naukowe ceregiele. No i oczywiście nie zaprzątał sobie głowy notowaniem współrzędnych znaleziska. Coś tam pamiętał, ale tak więcej niewyraźnie. Uczeni drogą dedukcji doszli jednak do wniosku, że jedyną, możliwą lokalizacją była prowincja Liaoling a konkretniej formacja geologiczna Yixian. Zbudowana ona jest z naprzemiennych warstw bazaltu, piaskowca i mułowca, tworzących strukturę geologiczną o grubości 7 kilometrów. Problem w tym, że datowanie tej formacji było niepewne. Początkowo uważano, że może to być ponad 145 mln lat, co oznaczałoby ostatnie piętro późnej jury – tyton. Późniejsze badania określiły jednak ten czas na wczesną kredę – barrem albo apt ok. 120-125 mln lat. Najnowsze badania częściowo to potwierdziły, ustalając datę na 124-125 mln lat.

Dla skansoripteryksa miało to ogromne znaczenie (albo może raczej dla jego odkrywców – on sam miał to pewnie gdzieś). Jeżeli pierwotne datowanie byłoby właściwe byłby on rówieśnikiem archeopterksa, ale bardziej od niego prymitywnym. Przy nowszym, pewniejszym datowaniu nie jest to już członek ptasiej awangardy, a raczej jeden z wielu przedstawicieli ptasich dinozaurów.

Ściemnienie, napisy, THE END.

A jednak nie… Złoża Daohugou także w Chinach datowane są na czas pomiędzy 164 -158 mln lat, czyli na środkową i późną jurę (przełom keloweju i oxfordu)… W tychże złożach znaleziono szczątki małego, opierzonego, ptasiego teropoda nazwanego Epidendrosaurus (pol. epidendrozaur - „nadrzewny jaszczur”). Opisał go w 2002 roku Zheng, nadając mu nazwę gatunkową E. ninchengensis, od nazwy miejsca jego odkrycia - Nincheng. Rzecz w tym, że ten teropod był właściwie niemal taki sam, jak skansoripteryks. Właściwie, bo różnica była: brak przeciwstawnego palucha – stopa  epidendrozaura przypominała współczesne ptaki grzebiące. Był to więc inny gatunek, ale ten sam rodzaj.

Rekonstrukcja Epidendrosaurus ningchengensis.
© Audrey m.horn

W tym momencie nasz skansoripteryks / epidendrozaur postarzał się o kilkadziesiąt milionów lat, ale też, co gorsza stał się obiektem sporu nazewniczego, spowodowanego inercją International Commission on Zoological Nomenclature (ICZN), preferującej papier. Dopiero niedawno zaproponowano poprawkę, która dopuszcza publikacje elektroniczne jako równorzędne drukowanym. W przypadku naszego ptaka najpierw ukazał się opis epidendrozaura w internecie, a kilka miesięcy później skansoripteryksa w druku. W rezultacie na razie ważna jest ta druga nazwa, zaś epidendropteryks to młodszy (jak chce Alan Feducci) lub starszy (jak mówi David Padian) synonim. Od tej ważnej nazwy utworzono też nazwę dla całej rodziny podobnych rodzajów: Scansoriopterygidae.

Ledwo się sprawy jakoś tam wyprostowały, Czerkas i Yuan wrzucili granat do toalety. Na szczęście nie wyjęli zawleczki. Pojawił się problem dziury (z dodatkami).

© Jaime A. Headden

Otóż jedną z cech diagnostycznych (czyli takich w stylu „to be or not to be”) dla dinozaurów jest dziura w panewce miedniczej, w której osadzona jest główka kości udowej. Raz ta dziura jest mniejsza, raz większa ale generalnie jest (chyba, że nie, bo i tak się zdarza, jak się okazało w małej ilości przypadków). Skansoripteryks takiej perforacji nie ma, aczkolwiek mogła ona ulec ewolucyjnemu zamknięciu. Ma on też klasycznie gadziomiedniczny układ kości łonowej, a u maniraptorów i np. archeopteryksa zaczęła ona zmieniać swoje położenie, upodabniając się do tej znanej z ptasiomiedniczych i potem z ptaków. Z tego i kilku innych cech Czerkas i Yuan wysnuli kontrowersyjną teorię o „pre-maniraptorach”, wspierając koncepcje Gregory’ego Paula o pochodzeniu naziemnych, nielatających maniraptorów od mniejszych,  szybujących form nadrzewnych. Czerkas i Yuan poszli jednak dalej. W 1992 r. George Olshevsky stworzył teorię, o pierwszeństwie ptaków przed teropodami. Te ideę „make birds great again” podjęli odkrywcy skansoripteryksa uznając, iż WSZYSTKIE teropody są wtórnymi nielotami i pochodzą od  skansoripteryksopodobnych zwierząt nadrzewnych. Maniraptory zaś miały być osobną linią rozwojową, oddzieloną od teropodów na bardzo wczesnym etapie ich powstania. W 2014 roku Czerkas wraz z Feduccim wysnuli teorię, iż może i maniraptory i inne teropody były dinozaurami, ale  skansoripteryks nie, a w ogóle to wszystkie ptaki pochodzą od niedinozaurzych przodków z grupy avemetatarsalian (np. skleromolchus), obejmującej m.in. dinozaury i pterozaury.

Z racji oczywistych podobieństw skansoripteryksa z innymi maniraptorami ta rewolucyjna teoria, wywołała raczej sceptyczne, mówiąc delikatnie, reakcje.

Do rodziny  Scansoriopterygidae należą cztery rodzaje pewne: Ambopteryx, Epidexipteryx, Scansoriopteryx i Yi oraz ten nieszczęsny synonim Epidendrosaurus. Zależnie od analizy jest ona (rodzina) różnie przypisywana. Sentera (2007) uznał ją jako bazalnego przedstawiciela Avialae i klad siostrzany wobec ptaków (Aves); u Agnolina i Novasa (2011) jest bazalnym członkiem Paraves nie należącym do Avialae. Podobnie było w analizie Lefèvre (2014). Takich analiz z różnymi wynikami było zresztą więcej. 

A tu kilka przykładów:

Senter (2007):

Agnolin, Novas (2011)

Léfevre at.al (2014)

Tak czy siak – mały ptak, a wielkie kłopoty.

Scansoriopteryx

165-156 Ma, środkowa/późna jura (kelowej/oxford); 

L: ?12 cm, M: ?30-40 g. 

Holotyp: (Scansoriopteryx) CAGS02-IG-gausa-1/DM 607; (Epidendrosaurus) IVPP V12653. 

Systematyka: 

klad: Dinosauria Owen, 1841
      klad: Saurischia Seeley 1887 [Gauthier, 1986]
           klad: Theropoda Marsh 1881
                klad: Maniraptora Gauthier, 1986
                klad: Maniraptora Gauthier, 1986
                        klad: Paraves Sereno 1997
                          rodzina: †Scansoriopterygidae Czerkas & Yuan, 2002
                                    rodzaj: †Scansoriopteryx  Czerkas & Yuan, 2002

Gatunki:

†S. heilmanni Czerkas & Yuan, 2002
            = †Epidendrosaurus ninchengensis Zhang et al., 2002

Wybrana literatura:
Agnolin, Federico L.; Motta, Matias J.; Brissón Egli, Federico; Lo Coco, Gastón; Novas, Fernando E. (2019). Paravian Phylogeny and the Dinosaur-Bird Transition: An Overview. Frontiers in Earth Science. 6. doi:10.3389/feart.2018.00252.
Czerkas, S. A., Yuan, C.: An arboreal maniraptoran from northeast China. W: S. J. Czerkas (red.): Feathered Dinosaurs and the Origin of Flight: The Dinosaur Museum Journal 1. Blanding: The Dinosaur Museum, 2002, s. 63–95.
Feduccia, A., Lingham-Soliar, T., Hinchliffe, J. R. Do feathered dinosaurs exist? Testing the hypothesis on neontological and paleontological evidence. „Journal of Morphology”. 266. s. 125–166.
Liu, Y.-Q., Kuang, H.W., Jiang, X.-J., Peng, N., Xu, H. & Sun, H.-Y. (2012) Timing of the earliest known feathered dinosaurs and transitional pterosaurs older than the Jehol Biota Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 323-325, 1-12. doi:10.1016/j.palaeo.2012.01.017
Zhang, F.; Zhou, Z.; Xu, X.; Wang, X. (2002). A juvenile coelurosaurian theropod from China indicates arboreal habits. Naturwissenschaften. 89 (9): 394–398. doi:10.1007/s00114-002-0353-8.