Supravieţuitori zburători
Păsările sunt de o diversitate excepţională – cuprind peste . de specii cunoscute, toate descendente ale dinozaurilor. Păsările primitive au evoluat din teropode, familia de prădători feroce, cu trei degete la picioare, care îl includea și pe Tyrannosaurus rex. Cele mai recente indicii genetice și descoperiri de fosile sugerează că cel puţin trei strămoși ai păsărilor moderne au apărut în Cretacic și au supravieţuit unei extincţii în masă acum de milioane de ani. În urma dezastrului, supravieţuitorii s-au dezvoltat într-o diversitate explozivă, iar arborele lor genealogic s-a ramificat rapid. Aceste descoperiri ne ajută să înţelegem mai bine cum au evoluat păsările și în ce fel se înrudesc unele cu altele, de la minusculul colibri la impunătorul struţ.
fosilelor. Rezultatul este o menajerie de dinozauri non-aviari și de contemporani ai lor din rândul păsărilor primitive, adesea însoțiți de pene, solzi și fragmente de piele, unele atât de detaliate încât au păstrat chiar și urme de pigment. La fel ca Archaeopteryx, multe astfel de animale sunt combinații stranii între ideea standard a păsării moderne și imaginile clasice cu dinozauri prădători.
Dinozaurul non-aviar Microraptor gui, cu penele negre ca o pată de țiței, plutea probabil printre ramuri cu ajutorul penelor rigide de pe toate cele patru membre. Nu departe, pasărea primitivă Longipteryx chaoyangensis zbura peste ape, înhățând pești cu fălcile reptiliene, pline de dinți. Iar Anchiornis huxleyi, un dinozaur de culoarea cărbunelui cu o coroană de fulgi ruginii, patrula prin pădure, incapabil să zboare cu aripile lui scurte și groase, cu trei gheare.
„Dacă n-ai vedea fosilele cu ochii tăi, n-ai crede că a existat așa ceva”, spune Shannon Hackett, curator responsabil de păsări de la Muzeul de Istorie Naturală Field din Chicago.
În ciuda numeroaselor descoperiri din Liaoning, paleontologii încă se confruntau cu lacune în lista de fosile, pe care încercau uneori să le umple cu ajutorul unor date îndoielnice, obținute din simple fragmente de os. Unele studii ADN plasează originea păsărilor moderne în miezul Cretacicului și datează apariția multor grupuri aviare din ziua de azi foarte devreme în cronologie. Ar rezulta o poveste despre supraviețuire eroică, în care mulți strămoși ai păsărilor actuale ar fi reușit să reziste extincției în masă într-un singur stol uriaș.
Alți experți afirmau că toate păsările care trăiau înainte de cataclism erau mai primitive, ca cele ale căror fosile s-au găsit în China. Conform acestei teorii, câteva specii străvechi au supraviețuit impactului și au dus la un „big bang” al evoluției păsărilor moderne abia după ce au murit ceilalți dinozauri.
Ani de zile, dezbaterea a fost la fel de indecisă ca cea despre care capăt al oului fiert trebuie spart. Dar în 2005, niște oase descoperite în Antarctica au aruncat în joc o nouă componentă fascinantă: o pasăre care a trăit chiar înainte de evenimentul de la Chicxulub și care semăna izbitor cu rața modernă.
Julia Clarke, de la Universitatea din Austin, Texas, a descris Vegavis iaai pe baza unei fosile cu vârsta stabilită la aproximativ 67 de milioane de ani, cu puțin înainte de impactul cu asteroidul. Analiza anatomică tradițională și reconstituirea digitală a oaselor arată că scheletul de Vegavis pare să aibă
trăsături prezente numai la păsările din ziua de azi și care arată că face parte, într-adevăr, dintr-o linie genealogică modernă. Clarke și echipa ei o plasează în același grup cu rațele și gâștele contemporane.
În 2016, echipa a examinat un al doilea schelet de Vegavis, cu mai puține lipsuri, și a descoperit că animalul nu numai că arăta ca o rață, ci se poate să fi și măcănit la fel. Fosila includea cel mai vechi exemplu cunoscut dintr-un organ vocal numit sirinx – o cutie de rezonanță pentru măcănit, asemănătoare cu a păsărilor de apă actuale.
„Vegavis este de departe una dintre fosilele timpurii cele mai importante” pentru înțelegerea modului cum s-au răspândit păsările, spune Daniel Field, expert în paleobiologia evolutivă la Universitatea Bath. Dovezile despre apariția unui grup de păsări moderne chiar înainte de impactul cu asteroidul au sporit nevoia tot mai mare de a revizui pozițiile polarizante asupra evoluției păsărilor care au dominat anii 1990.
Analiză mai atentă a fragmentelor osoase și metodele avansate de identificare genetică ajută la completarea poveștii. Într-un studiu publicat în 2015, o echipă condusă de Richard Prum, profesor de ornitologie la Universitatea Yale, a studiat în detaliu genele a 198 de specii de păsări contemporane și a comparat rezultatele cu ultimele descoperiri fosile. Arborele genealogic aviar detaliat alcătuit astfel sugerează că doar trei grupuri moderne s-au născut cu puțin înainte de impactul cu asteroidul.
Imaginea care se conturează acum este a unor animale care semănau foarte mult cu păsările moderne și care zburau, plonjau și ciuguleau în umbra dinozaurilor. Câteva, foarte puține, au supraviețuit extincției în masă; atunci au decolat cu adevărat păsările așa cum le cunoaștem azi.
LOCALITATEA KEMMERER
din Wyoming este construită pe oase. Orașul se ridică, la aproximativ 160 km de Salt Lake City în linie dreaptă, pe un platou stâncos înțesat cu miliarde de fosile. Zona, cunoscută pentru această bogăție încă din secolul
al XIX-lea, are în jur de o duzină de afaceri care furnizează materiale pentru expoziții temporare și magazine de suveniruri din toată lumea. Întregi dinastii se ridică, apun și concurează discret pentru descoperirea, prepararea și vânzarea unor animale moarte de vreo 52 de milioane de ani.
În inima localității, la câteva case de primul magazin deschis de J. C. Penney, Lacey Adams stă pe un taburet înalt de metal la masa ei de lucru din magazinul de fosile Tynsky’s. Adams îndepărtează meticulos, cu un pistol cu aer comprimat și mai multe ace, roca palidă din jurul unor oase cafenii.
„Îmi dau seama rapid ce specie am în față după proeminențe”, spune ea, întorcând o felie subțire de piatră la lumină pentru a îmi arăta niște ridicături altfel imperceptibile. „De exemplu, asta e, evident, o Knightia” – rudă cu familia de hering răspândită în regiune.
Ținutul acesta arid și aspru este cunoscut în special pentru abundența de fosile de pești. În fond, ne aflăm pe fundul unui fost lac enorm, o zonă umedă tropicală în care locuitorii de azi din sudul Floridei s-ar fi simțit ca acasă. La fel ca zonele umede mult mai vechi din China, lacul de aici a lăsat în urmă un întreg ecosistem încremenit în timp, inclusiv o colecție valoroasă de păsări preistorice. Lucrătorii din cariere și cercetătorii au dezgropat în zonă fragmente de oase, pene rătăcite și cu mult peste o sută de schelete complete de păsări. „Sunt cele mai bune indicii despre cum s-a recuperat biomul planetei după marele eveniment de extincție de la sfârșitul Cretacicului”, spune Lance Grande, curator la Muzeul de Istorie Naturală Field și gazda mea în sit.
Grande vizitează acest corn al abundenței paleontologic, numit prozaic Fossil Lake, de peste 40 de ani. De obicei, petrece câteva săptămâni din fiecare vară făcând săpături pe un teren privat, închiriat de familia Tynsky. Descoperirile cu cea mai mare valoare științifică pleacă cu el la Chicago, iar familia păstrează restul pentru vânzare.
L-am însoțit pe platoul înalt timp de o săptămână
caniculară de la sfârșitul lui iunie, când o echipă de liceeni entuziaști și de voluntari de la muzeu m-au învățat să ridic lespezi uriașe de rocă și să caut pe ele semne de viață preistorică. Pe la jumătatea dimineții dintr-o zi dureros de luminoasă, Grande m-a rugat să iau o pauză de la eforturile mele asidue și să vin să văd ceva formidabil: un lucrător de la o carieră din apropiere ne adusese o pasăre.
Grande a stabilit relații cu mai multe familii din zonă, care îi împărtășesc adesea cele mai interesante descoperiri ale lor în caz că ar vrea să le cumpere pentru studiu; pe unele i le donează. Într-un tur al orașului, l-am văzut întâmplător pe un vânător de fosile cu vechime târguindu-se afabil pentru cea mai recentă descoperire – un crevete preistoric uimitor de detaliat – în schimbul unui teanc de bani și al unui exemplar din ultima carte a lui Grande, intitulată simplu Curators.
De data aceasta, însă, posibila comoară ne-a fost prezentată cu drag din bena unei camionete prăfuite. Animalul se vede doar parțial din mormântul lui de calcar, dar disting clar oase delicate și impresia lăsată de o aripă cu pene. Grande vrea să îl analizeze mai atent, așa că îl ambalăm pentru transport și dăm fuga la spitalul local să îi facem o radiografie. Tehnicienii de la Radiologie ne întâmpină cu mai puțină surprindere decât m-aș fi așteptat – e clar că nu sunt la primul pacient fosilizat. Nu le reușește din prima încercare, dar la sfârșitul vizitei inopinate Grande se convinge că în bucata de stâncă se află un schelet complet de pasăre. Mai târziu, va negocia cu cel care l-a găsit și îl va cumpăra ca să îl studieze mai amănunțit.
Astfel, multe dintre păsările din dealurile de pe lângă Kemmerer și-au găsit cuibul la Chicago, în vitrinele și depozitele Muzeului de Istorie Naturală Field. Într-o vizită la celebrul institut, la câteva săptămâni după experiența mea pe teren, observ îndeaproape un papagal timpuriu, o pasăre cântătoare care trăia în copaci și un fel de pasăre-șoarece, toate descrise recent de cercetători. Rămășițele lor arată că ecosistemul de după impact era un aviariu excepțional de variat. „Unul din două specimene de pasăre pe care le găsim este ceva complet nou”, spune Grande. „E destul de palpitant.”
Ultimii câțiva ani au fost foarte productivi pentru cercetătorii care încearcă să creeze o imagine a speciilor de păsări care s-au recuperat după dezastrul planetar. În New Mexico, paleontologii au extras recent fragmente dintr-o altă pasăre-șoarece, care trăia acum 62 de milioane de ani. Tsidiiyazhi abini, care în limba navajo înseamnă „mica pasăre a dimineții”, este acum unul dintre cei mai vechi membri cunoscuți ai grupului păsărilor de după extincția în masă. S-a alăturat unui pinguin uriaș de acum 61 de milioane de ani descoperit recent în Noua Zeelandă, care nu seamănă cu alți pinguini din aceeași perioadă.
Toate fosilele acestea par să se potrivească cu cele mai noi piese genetice ale puzzle-ului. Mai multe studii publicate în 2014 au cercetat genomurile complete a 48 de specii de păsări contemporane și au conchis că păsările moderne au manifestat o explozie de diversitate la scurtă vreme după impactul cu asteroidul. Studiul genetic din 2015 a ajuns la o concluzie asemănătoare. Chiar dacă cele două echipe nu sunt de acord asupra unora dintre detaliile mai mărunte, ambele susțin ideea că supraviețuitorii au revenit în forță.
„A fost nevoie de zeci de milioane de ani ca evoluția să producă un dinozaur mic, cu aripi care să îl poată susține prin bătaia membrelor superioare. Apoi, modelul acela de organism s-a dovedit foarte de succes după impactul cu asteroidul”, spune Stephen Brusatte, paleontolog la Universitatea din Edinburgh. „Unele dintre păsările dinainte au rezistat, iar după aceea au avut o întreagă lume nouă de cucerit.”
Imaginea care se conturează acum este a unor animale care semănau foarte mult cu păsările moderne și care
zburau, plonjau și ciuguleau în umbra dinozaurilor.
ÎNTREBAREA MAI DIFICILĂ
este de ce au supraviețuit tocmai acești strămoși ai păsărilor moderne. Acum, că avem mai multe fosile și secvențierea genetică a devenit mai rapidă, teoriile despre abilitățile de supraviețuire abundă.
Analizând stilul de viață al speciilor care au trăit înainte și după asteroid, Daniel Field și colegii lui au conchis că un rol l-a avut dispariția unor zone mari de pădure. În ultimele zile din Cretacic, toată planeta era mai caldă și mai umedă decât acum. În pădurile luxuriante mișunau tot felul de păsări exotice, dintre care multe ar fi putut trece drept specii contemporane la o privire neatentă.
Studiile lui Field arată că, atunci când s-a prăbușit asteroidul, au dispărut păduri întregi, iar lumea a fost aruncată într-o iarnă de impact. Unul dintre grupurile de păsări care nu au supraviețuit a fost Enantiornithes. Multe dintre speciile sale, atunci abundente, aveau picioare potrivite pentru apucatul crengilor, sugerând că erau preponderent arboricole. Până acum, nu s-a găsit nicio urmă a lor de după Cretacic. Dimpotrivă, supraviețuitoarele par să se fi simțit acasă în zone cu vegetație scundă sau pe mare. Toate păsările de azi care depind de zone dens împădurite au apărut mult după extincția în masă, în perioada în care ar fi început să-și revină și pădurile.
O altă idee atrăgătoare e că unele păsări se înmulțeau mai bine în zone lovite de dezastru. În 2017, o echipă condusă de Gregory Erickson de la Universitatea de Stat din Florida a prezentat dovezi că, la dinozaurii ovipari non-aviari, incubarea și eclozarea puilor durau câteva luni. Cum multe păsări de tip modern tind să se reproducă repede și să devină independente în câteva zile sau săptămâni, s-ar putea să fi avut un avantaj competitiv față de verii lor mai reptilieni după impactul cu asteroidul.
Există mai multe opinii cu privire la factorii care au determinat cine a supraviețuit și cine a dispărut: corpul mai mic, adaptările la zone polare, regimul alimentar bazat pe semințe sau chiar forma cuibului. Rezolvarea misterului va necesita, în mod aproape sigur, o vânătoare atentă a unor animale care să fi trăit și mai aproape în timp de prăbușirea asteroidului. Munca de teren actuală din zone ca America de Sud, Noua Zeelandă și deșerturile înghețate ale Antarcticii promit deja noi descoperiri în viitorul apropiat. Iar în anii următori ne putem aștepta la o ploaie de indicii genetice mai detaliate. La Banca Genetică Națională a Chinei, în Shenzhen, cercetătorii folosesc tehnici mai rapide și mai precise pentru a produce, până în 2020, scheme de genomuri întregi ale tuturor speciilor de păsări de azi. Munca lor îi va ajuta, probabil, pe cercetători nu doar să înțeleagă păsările din prezent, ci și să potrivească trăsăturile utile ale animalelor fosile cu cele ale descendenților lor vii.
„Vom asista la o explozie în numărul genomurilor de păsări”, spune Clarke. „Se întâmplă chiar acum, e formidabilă și îmi place enorm.”
Cel mai probabil răspuns la problema supraviețuirii este că anumite păsări aveau nevoie de o serie întreagă de caracteristici ca să aibă succes. De aceea, este importantă adăugarea continuă de noi dovezi și testarea oricărei teorii noi. „Sunt tipare globale, foarte complexe, pe care încercăm să le recompunem după mai bine de 60 de milioane de ani”, spune Field. Dar „încercarea de a sonda toate întrebările conexe sporește treptat gradul în care înțelegem supraviețuirea după unul dintre cele mai grave evenimente de extincție în masă din istorie.”
PE BUZA
craterului de impact, Xavier ChiappaCarrara, șeful unității academice a Universității Naționale Autonome Mexicane din Yucatán, studiază cum vor face față păsările unei forme mai insidioase de extincție în masă. În Mexic trăiesc peste o mie de specii, dintre care cam o jumătate se întâlnesc în Yucatán. Aproximativ 220 sunt migratoare – iernează în regiune sau sunt doar în trecere, călătorind dintr-o emisferă în cealaltă. Azi, multe dintre ele sunt periclitate din cauza pierderii habitatului.
În vizita noastră la mangrove, am văzut o mare fermă de creveți, căptușită cu plastic, care întrerupea linia coastei. Pe marginile mlaștinii se strâng tot mai multe case de vacanță și hoteluri. În toată peninsula, din ce în ce mai mulți oameni pompează apă din pânza freatică din care trăiește întreg ecosistemul de coastă. Acum, Chiappa-Carrara și echipa lui sunt într-o cursă contratimp pentru a înțelege cum oamenii afectează fauna sălbatică.
Refrenul este familiar în lumea întreagă. Schimbăm mediul atât de repede, eliminând habitate și alterând clima, încât e ca și cum un asteroid invizibil s-ar izbi de planetă. Dar, dacă stânca spațială preistorică nu s-a sinchisit de nimic, oamenii pot abate catastrofa – de aceea Chiappa-Carrara mai speră. El și colegii lui ajută la organizarea unui festival al păsărilor în Yucatán, prin care prezintă publicului minunile creaturilor cu pene. An de an, inspiră tot mai mulți vizitatori să aprecieze și să protejeze acești supraviețuitori ai unui regn apus – dinozaurii cu care încă împărțim uscatul, marea și cerul.