Fosil ‘memutar kepalanya lebih dari satu abad pengetahuan’ tentang evolusi burung

Analisis ulang kerangka fosil burung berusia 66,7 juta tahun yang ditemukan di perbatasan Belanda-Belgia pada 1990-an telah mengubah salah satu asumsi inti tentang evolusi burung modern “di atas kepalanya”.

Paruh burung modern yang lincah dan cekatan – yang memungkinkan mereka bergerak secara independen dari kepala mereka – sebelumnya diperkirakan telah berevolusi baru-baru ini, dengan burung seperti burung unta dan emu, yang memiliki rahang atas tetap, muncul lebih dulu.

Namun, sebuah studi baru terhadap fosil tersebut menunjukkan bahwa paruh bergerak telah berevolusi sebelum kepunahan massal yang memusnahkan dinosaurus.

Alih-alih menjembatani kesenjangan evolusi, burung seperti burung unta dan emu telah “berevolusi mundur” untuk mendapatkan desain paruh yang lebih sederhana.

Saat ini, sekitar 99 persen dari semua burung memiliki paruh yang dapat digerakkan.

Para peneliti dari University of Cambridge dan Natuurhistorisch Museum Maastrich menggunakan teknik CT scan untuk mengidentifikasi tulang dari langit-langit mulut spesies fosil burung purba berukuran besar yang sebelumnya tidak diketahui, yang mereka beri nama Janavis finalidens.

Tim mengatakan ia hidup di akhir Zaman Dinosaurus dan merupakan salah satu burung bergigi terakhir yang pernah hidup.

Susunan tulang palatinanya menunjukkan bahwa “burung dino” ini memiliki paruh yang dapat digerakkan “hampir tidak dapat dibedakan dari kebanyakan burung modern,” kata mereka.

Tim peneliti mengatakan pekerjaan mereka “menunjukkan bahwa pemahaman kita tentang bagaimana tengkorak burung modern terbentuk perlu dinilai kembali.”

Saat ini, masing-masing dari sekitar 11.000 spesies burung yang hidup di Bumi saat ini diklasifikasikan menjadi salah satu dari dua kelompok besar berdasarkan susunan tulang palatine mereka.

Burung unta, emu, dan kerabatnya diklasifikasikan sebagai paleognathic, atau “rahang purba”, yang berarti bahwa tulang palatine mereka menyatu menjadi massa padat, seperti pada manusia.

Semua kelompok burung lainnya diklasifikasikan dalam kelompok neognathic atau “rahang modern”, yang berarti tulang palatine mereka dihubungkan oleh sendi yang dapat digerakkan.

Paruh yang lebih bergerak sangat membantu untuk membangun sarang, merawat, mencari makan, dan bertahan.

Tetapi kemunculan paruh yang kokoh setelah munculnya rahang atas dengan engsel yang lebih diartikulasikan mungkin memerlukan penulisan ulang buku sejarah yang signifikan.

Tim peneliti mencatat bahwa dua klasifikasi paruh awalnya dibuat oleh Thomas Huxley, seorang ahli biologi Inggris yang kemudian dikenal sebagai “bulldog Darwin” karena dukungan vokalnya terhadap teori evolusi Charles Darwin.

Pada tahun 1867 ia membagi semua burung yang hidup ke dalam kategori rahang “kuno” atau “modern”. Asumsi Huxley adalah bahwa konfigurasi rahang “lama” adalah kondisi asli burung modern, dengan rahang “modern” muncul belakangan.

“Asumsi ini telah diterima sejak saat itu,” kata Dr. Daniel Field dari Departemen Ilmu Bumi di Cambridge, penulis utama publikasi ini.

“Alasan utama asumsi ini berlaku adalah bahwa kita tidak memiliki fosil burung yang terawetkan dengan baik sejak burung modern muncul.”

Fosil Janavis ditemukan di tambang batu kapur dekat perbatasan Belgia-Belanda pada 1990-an dan pertama kali diperiksa pada 2002.

Karena fosil terbungkus dalam batuan, para ilmuwan saat itu hanya dapat mendasarkan deskripsi mereka pada apa yang dapat mereka lihat dari luar. Mereka menggambarkan potongan tulang yang menonjol dari batu sebagai pecahan tengkorak dan tulang bahu dan menyimpan kembali fosil yang tidak mencolok itu.

Namun hampir 20 tahun kemudian, fosil tersebut diteruskan ke kelompok Dr. Field dipinjamkan ke Cambridge, dan Dr. Juan Benito, yang saat itu menjadi mahasiswa pascasarjana, mulai mempelajarinya lagi.

“Sejak pendeskripsian pertama fosil ini, kami telah mulai mempelajari fosil dengan CT scan, yang memungkinkan kami untuk melihat menembus batuan dan melihat seluruh fosil,” kata Dr. Benito, sekarang menjadi peneliti postdoctoral di Cambridge dan penulis utama makalah tersebut.

“Kami memiliki harapan besar untuk fosil ini – awalnya dikatakan mengandung bahan tengkorak yang jarang diawetkan, tetapi kami tidak dapat melihat apapun pada CT scan kami yang terlihat seperti berasal dari tengkorak, jadi kami menyerah menempatkannya. mengesampingkan fosil.” .”

Selama penguncian Covid-19 pertama, Dr. Benito si fosil keluar lagi. “Deskripsi fosil sebelumnya tidak masuk akal – ada satu tulang yang benar-benar membingungkan saya. Saya tidak bisa melihat bagaimana apa yang pertama kali digambarkan sebagai tulang bahu sebenarnya bisa menjadi tulang bahu,” katanya.

dr Field berkata: “Itu adalah interaksi tatap muka pertama saya dalam beberapa bulan: Juan dan saya mengadakan pertemuan jarak jauh di luar ruangan, dan dia memberi saya tulang fosil misterius.

“Aku tahu itu bukan tulang bahu, tapi sesuatu tampak familier.”

“Kemudian kami menyadari bahwa kami pernah melihat tulang serupa di tengkorak kalkun sebelumnya,” kata Dr. benito “Dan karena penelitian yang kami lakukan di Cambridge, kami kebetulan memiliki benda-benda seperti tengkorak kalkun di lab kami, jadi kami mengeluarkan satu dan dua tulangnya hampir identik.”

Mereka mengatakan temuan ini membuat tim menyimpulkan bahwa keadaan rahang “modern” yang tidak menyatu yang dimiliki oleh kalkun berevolusi sebelum keadaan rahang “kuno” pada burung unta dan kerabat mereka.

Untuk beberapa alasan yang masih belum diketahui, selera burung unta yang menyatu dan kerabatnya pasti telah berevolusi beberapa saat setelah burung modern terbentuk.

“Evolusi itu tidak linier,” kata Dr. bidang.

“Fosil ini menunjukkan bahwa paruh yang dapat digerakkan – suatu kondisi yang selalu kita perkirakan berasal dari asal usul burung modern – sebenarnya berevolusi sebelum burung modern ada. Kami telah benar-benar terbelakang dalam asumsi kami tentang bagaimana tengkorak burung modern berevolusi selama lebih dari satu abad.”

Para peneliti mengatakan bahwa sementara penemuan ini tidak berarti bahwa seluruh silsilah keluarga burung perlu digambar ulang, itu menulis ulang pemahaman kita tentang sifat kunci evolusi burung modern.

Tim mengatakan bahwa Janavis Spesies tidak selamat dari peristiwa kepunahan massal di akhir Zaman Kapur, dan mengikuti jalur yang sama seperti semua dinosaurus besar dan burung bergigi lainnya.

Spesies ini memiliki berat sekitar 1,5 kg dan seukuran burung pemakan bangkai modern. Kurangnya makanan karena rusaknya rantai makanan kemungkinan mencegah spesies tersebut bertahan hidup, kata tim tersebut.

Penelitian ini diterbitkan dalam jurnal Alam.