W świecie tyranozaurów żyły ptaki, których mocne stopy prawdopodobnie pozwalały chwytać zdobycz w sposób przypominający współczesne jastrzębie. Jednym z nich był Avisaurus, znany ze skamieniałości odkrytych w amerykańskiej Montanie. Paleontolodzy nie znaleźli jego kompletnego szkieletu, a mimo to zdołali oszacować masę ciała i rozpoznać cechy wskazujące na drapieżny tryb życia. Szczególnie interesujące okazały się badania z 2024 roku, kiedy opisano drugi gatunek tego ptaka i dokładniej przeanalizowano budowę jego stóp.
Stopy zdradziły sposób zdobywania pokarmu
Najważniejsze informacje o Avisaurus pochodzą z kości śródstopia. To część kończyny znajdująca się pomiędzy stawem skokowym a palcami, która u ptaków tworzy charakterystyczną strukturę nazywaną kością stępowo-śródstopową.
U przedstawicieli rodzaju Avisaurus była ona stosunkowo krótka i masywna. Wyróżniała się również budową powierzchni stawowych oraz rozbudowanym miejscem przyczepu mięśnia działającego na staw skokowy. Cechy te, w połączeniu z głębokimi bruzdami na dalszych końcach kości śródstopia, sugerują przystosowania do mocnego chwytania zdobyczy.
W 2024 roku paleontolodzy porównali te cechy z budową kończyn współczesnych ptaków drapieżnych. Zauważyli podobieństwa do anatomii jastrzębi i sów, które wykorzystują silne stopy do chwytania oraz unieruchamiania ofiar.
Wyniki sugerują, że Avisaurus mógł stosować podobną strategię. Mocne palce pomagałyby mu przytrzymywać zdobycz, choć nie wiadomo, jak wyglądały jego pazury ani jak dużą siłę rzeczywiście potrafił wytworzyć. Drapieżny tryb życia pozostaje hipotezą opartą na anatomii. Nie znaleziono skamieniałości, które bezpośrednio dokumentowałyby polowanie tego ptaka.
Avisaurus żył w tym samym świecie co tyranozaur
Rodzaj Avisaurus występował pod koniec kredy, około 68–66 milionów lat temu, na terenach dzisiejszej Ameryki Północnej. Jego szczątki odkrywano w osadach formacji Hell Creek w Montanie.
Krajobraz tego regionu tworzyły wówczas rzeki, rozległe niziny zalewowe, podmokłe tereny i lasy. Żyły tam wielkie roślinożerne dinozaury, takie jak triceratops, oraz drapieżniki, wśród których najbardziej znany jest Tyrannosaurus rex. Oprócz nich występowały liczne niewielkie kręgowce: jaszczurki, krokodylomorfy, żółwie, ssaki i ptaki. Te ostatnie były już wówczas grupą zróżnicowaną pod względem wielkości oraz sposobu zdobywania pokarmu.
W tym samym okresie w morzach Ameryki Północnej żyły także mozazaury, ogromne drapieżne gady późnej kredy. Avisaurus należał jednak do fauny lądowych ekosystemów, w których mógł polować na mniejsze zwierzęta.
Pierwszą skamieniałość początkowo uznano za kość nieptasiego dinozaura
Historia odkrycia Avisaurus rozpoczęła się w 1975 roku. W hrabstwie Garfield w Montanie znaleziono pojedynczą kość stępowo-śródstopową, która trafiła do zbiorów Muzeum Paleontologii Uniwersytetu Kalifornijskiego. Otrzymała numer katalogowy UCMP 117600.
W 1985 roku Michael Brett-Surman i Gregory Paul opisali na jej podstawie nowy rodzaj i gatunek – Avisaurus archibaldi. Nazwa rodzajowa łączy łacińskie avis, oznaczające ptaka, z greckim sauros, czyli jaszczurem. Epitet gatunkowy upamiętnia paleontologa J. Davida Archibalda. Pierwsza interpretacja wiązała znalezisko z nieptasimi teropodami. Nie było to zaskakujące, ponieważ ptaki wyewoluowały właśnie z tej grupy dinozaurów, a ich kończyny zachowały liczne podobieństwa anatomiczne.
Dalsze badania doprowadziły jednak do innego wniosku. W 1992 roku Luis Chiappe przedstawił argumenty za zaliczeniem Avisaurus do enantiornitów, wymarłej grupy wczesnych ptaków.
Taki przypadek pokazuje ograniczenia badań opartych na pojedynczych kościach. Podobne trudności występują przy rozpoznawaniu dinozaurów żyjących na terenach dzisiejszej Polski, gdzie materiał kopalny często pozwala określić grupę zwierzęcia, lecz nie jego dokładny gatunek.
Odkrycie z 2024 roku przyniosło drugi gatunek
Przez wiele lat najlepiej udokumentowanym przedstawicielem rodzaju pozostawał Avisaurus archibaldi. Sytuacja zmieniła się 9 października 2024 roku, kiedy w czasopiśmie „PLOS ONE” opublikowano badanie zespołu Alexandra Clarka.
Naukowcy przeanalizowali trzy kolejne skamieniałości ptaków pochodzące z formacji Hell Creek. Jedna z nich, kompletna kość stępowo-śródstopowa odkryta w lipcu 2022 roku w Montanie, stała się podstawą opisu nowego gatunku.
Otrzymał on nazwę Avisaurus darwini, upamiętniającą Charlesa Darwina i jego wkład w rozwój teorii ewolucji. W tej samej publikacji opisano również Magnusavis ekalakaensis, przedstawiciela odrębnego rodzaju, a także kolejną skamieniałość przypisaną wstępnie do Avisaurus bez ustalenia gatunku.
Znaleziska pokazały, że pod koniec kredy w Ameryce Północnej żyło więcej dużych przedstawicieli enantiornitów, niż wynikało z wcześniej dostępnego materiału.
Jak duży był Avisaurus?
Oba rozpoznane gatunki należały do większych przedstawicieli swojej grupy, choć nie były olbrzymami na miarę ptaków znanych z późniejszych epok. Autorzy badania z 2024 roku oszacowali masę Avisaurus archibaldi na około 1,7 kilograma, natomiast Avisaurus darwini na około 1,2 kilograma.
Odpowiada to masie niektórych współczesnych ptaków drapieżnych. Trzeba jednak zachować ostrożność przy takich porównaniach. Podane wartości wyliczono na podstawie wymiarów zachowanych kości i zależności obserwowanych u lepiej poznanych ptaków.
Nie znamy dokładnej długości ciała ani rozpiętości skrzydeł Avisaurus. Nie odnaleziono jego kompletnej czaszki, dlatego nie można też ustalić, czy posiadał zęby ani jak wyglądał jego dziób.
Współczesne rekonstrukcje przedstawiają go najczęściej jako opierzonego ptaka o sylwetce przypominającej drapieżne gatunki żyjące obecnie. Jest to jednak interpretacja oparta przede wszystkim na pokrewieństwie i budowie kończyn.
Należał do ptaków, które nie przetrwały do naszych czasów
Avisaurus zaliczany jest do enantiornitów, czyli Enantiornithes. Była to liczna i zróżnicowana grupa ptaków występujących w kredzie na różnych kontynentach.
Pod względem anatomii różniły się one od współczesnych ptaków. U części gatunków występowały zęby, pazury na palcach skrzydeł i odmienne połączenia kości obręczy barkowej. Nie należy jednak automatycznie przypisywać wszystkich tych cech samemu Avisaurus. Jego materiał kopalny jest zbyt fragmentaryczny. W 2018 roku opisano Mirarce eatoni, znacznie lepiej poznanego przedstawiciela tej samej rodziny, Avisauridae. Zachowany szkielet obejmował między innymi fragmenty skrzydeł, a na kości łokciowej rozpoznano ślady przyczepu piór.
Odkrycie wskazuje, że przynajmniej niektórzy awizaurydzi mieli rozwinięty aparat lotny. Prawdopodobnie również Avisaurus był zdolny do aktywnego lotu, choć jego konkretnych możliwości nie da się obecnie ocenić.
Dlaczego nie znamy dokładnego wyglądu tego ptaka?
Zapis kopalny późnokredowych ptaków jest znacznie uboższy niż materiał pochodzący z części starszych stanowisk, szczególnie z Chin. Delikatne kości ptaków rzadko zachowują się w całości. Drobne szkielety łatwo ulegają zniszczeniu, rozproszeniu lub przemieszczeniu przez wodę. Dlatego odkrycie nawet pojedynczej kości może mieć duże znaczenie naukowe.
W przypadku Avisaurus wystarczyło kilka fragmentów kończyn, aby rozpoznać dwa gatunki, oszacować ich wielkość i postawić hipotezę dotyczącą sposobu odżywiania. Znacznie trudniej odtworzyć ubarwienie, zachowanie społeczne czy wygląd głowy. Nowe skamieniałości mogą w przyszłości zmienić obecne rekonstrukcje, zwłaszcza jeśli odnalezione zostaną kości skrzydeł lub czaszki.
Co stało się z Avisaurus pod koniec kredy?
Avisaurus jest znany ze skamieniałości pochodzących z końcowej części kredy. Nie ustalono dokładnego momentu jego wymarcia. Wiadomo natomiast, że enantiornity jako grupa nie przetrwały wielkiego wymierania na granicy kredy i paleogenu, około 66 milionów lat temu.
Uderzenie dużej planetoidy w rejonie dzisiejszego półwyspu Jukatan doprowadziło do gwałtownych zmian środowiskowych. Załamanie sieci pokarmowych przyczyniło się do wymarcia licznych grup zwierząt, w tym wszystkich dinozaurów nieptasich. Enantiornity również zniknęły z zapisu kopalnego. Ocalały natomiast niektóre linie ptaków należące do gałęzi ewolucyjnej, z której wywodzą się współczesne gatunki. Dlatego ptaki są jedynymi żyjącymi dziś dinozaurami.
Nie wiadomo, dlaczego właśnie enantiornity wyginęły, podczas gdy inne ptasie linie przetrwały. Rozważa się znaczenie środowiska życia, sposobu odżywiania i innych przystosowań, ale brakuje jednoznacznego wyjaśnienia.
Avisaurus pozostaje jednym ze świadectw różnorodności ptaków żyjących u schyłku kredy. Choć znamy przede wszystkim jego kości stóp, są one wystarczająco charakterystyczne, by ujawnić istnienie dużego ptaka, który mógł chwytać zdobycz podobnie do współczesnych jastrzębi. Kolejne odkrycia pokażą, jak wiele z tej rekonstrukcji odpowiada rzeczywistemu zwierzęciu.
Źródła
- Brett-Surman M.K., Paul G.S. (1985), A new family of bird-like dinosaurs linking Laurasia and Gondwanaland, „Journal of Vertebrate Paleontology”, t. 5, nr 2, s. 133–138. DOI: 10.1080/02724634.1985.10011851.
- Chiappe L.M. (1992), Enantiornithine (Aves) tarsometatarsi and the avian affinities of the Late Cretaceous Avisauridae, „Journal of Vertebrate Paleontology”, t. 12, nr 3, s. 344–350. DOI: 10.1080/02724634.1992.10011464.
- Atterholt J., Hutchison J.H., O’Connor J.K. (2018), The most complete enantiornithine from North America and a phylogenetic analysis of the Avisauridae, „PeerJ”, t. 6, e5910. DOI: 10.7717/peerj.5910.
- Clark A.D., Atterholt J., Scannella J.B., Carroll N., O’Connor J.K. (2024), New enantiornithine diversity in the Hell Creek Formation and the functional morphology of the avisaurid tarsometatarsus, „PLOS ONE”, t. 19, nr 10, e0310686. DOI: 10.1371/journal.pone.0310686.
- Field Museum (2024), Predatory birds from the same fossil formation as SUE the T. rex – opracowanie odkrycia nowych ptaków z formacji Hell Creek, ich budowy i prawdopodobnego drapieżnego trybu życia.