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Das Geheimnis der Singvögel der Kreidezeit

Das Geheimnis der Singvögel der Kreidezeit


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Bevor Passeriformes auf den Zweigen unserer Bäume saßen und ihre süßen, inspirierenden Melodien sangen, gab es Enantiornithes, die "Gegenvögel". Bisher haben wir mindestens 80 Arten aus fünf verschiedenen Familien entdeckt. (Einige dieser Namen stammen jedoch von nur einem Knochen, daher ist die Nomenklatur möglicherweise nicht gültig.)

Das wirklich Merkwürdige ist, dass sie trotz ihrer Vielfalt während des Mesozoikum-Kenozoikums vor 66 Millionen Jahren ausgestorben waren, während ihre Rivalen, die Vorläufer der heutigen Wasservögel, Küstenvögel, Röhrennasen, Schienen und Laufvögel, dies nicht taten.

Die Frage ist: Wie kommt es? Gab es eine Paläobiologie, die besagte, dass diese besondere Vogelordnung zu spezialisiert war, um einem Einschlagswinter standzuhalten?


Die kurze Antwort ist, dass wir es nie erfahren werden.

Glück kann manchmal ein Faktor dafür sein, wer lebt und wer stirbt. Aber eine solche Antwort fühlt sich angesichts einer so vielfältigen Gruppe wie Dinosaurier und anderen Gruppen wie Enantiornithes nicht zufriedenstellend an.

Zusammen mit Brutexemplaren des mongolischen Gobipteryx[35] und Gobipipus[36] zeigen diese Funde, dass enantiornitheische Schlüpflinge eine Skelettverknöcherung, gut entwickelte Flügelfedern und ein großes Gehirn aufwiesen, die mit präcozialen oder superprecocialen Entwicklungsmustern bei Vögeln von heute korrelieren . Mit anderen Worten, Enantiornitheas sind wahrscheinlich aus dem bereits gut entwickelten Ei geschlüpft und bereit zu laufen, Nahrung zu suchen und möglicherweise sogar im Alter von nur wenigen Tagen zu fliegen.[34]

Eine Studie von Concornis-Knochen aus dem Jahr 2006 zeigte ein anderes Wachstumsmuster als bei modernen Vögeln; Obwohl das Wachstum einige Wochen nach dem Schlüpfen, wahrscheinlich bis zum Ausfliegen, schnell war, erreichte diese kleine Art lange Zeit, wahrscheinlich mehrere Jahre, keine Erwachsenengröße.[37] Andere Studien haben alle die Ansicht unterstützt, dass das Wachstum zur Erwachsenengröße langsam war, wie dies bei lebenden präkozialen Vögeln der Fall ist (im Gegensatz zu Altrißvögeln, von denen bekannt ist, dass sie schnell ausgewachsene Größen erreichen).[26] Untersuchungen zur Knochenwachstumsrate bei einer Vielzahl von Enantiornitheanern haben gezeigt, dass kleinere Arten tendenziell schneller wachsen als größere, das Gegenteil des Musters, das bei primitiveren Arten wie Jeholornis und bei Nicht-Avial-Dinosauriern beobachtet wird.[38] Einige Analysen haben die Knochenhistologie dahingehend interpretiert, dass Enantiornitheaner möglicherweise keine vollständige Vogelendothermie hatten, sondern stattdessen eine mittlere Stoffwechselrate aufwiesen.[39] https://en.wikipedia.org/wiki/Enantiornithes

Wir haben das also. Enantiornithes waren nicht ganz vogelähnlich. Möglicherweise haben sie weniger Energie in die elterliche Fürsorge investiert. Vielleicht dauerte es länger, um das Erwachsenenalter zu erreichen, länger, um das reproduktive Alter zu erreichen. Vielleicht nicht so warmblütig wie Vögel, aber nicht so kaltblütig wie ein Krokodil. Vielleicht sind sie deshalb ausgestorben.

Die Enantiornithes kümmerten sich nicht viel um ihre Jungen, da sie so ziemlich fest darauf angewiesen waren, unabhängig zu sein. Diese feste Verkabelung hat wahrscheinlich in einer stabilen Umgebung funktioniert, so dass Erwachsene mehr Zeit und Energie aufwenden können, um unabhängigere Küken zu machen. Aber in einer feindseligen, sich verändernden Welt der Post-Impacts war das einfach zu viel für ein hartgesottenes, halbwarmblütiges Mädchen. Vor allem eines, das länger brauchte, um das Fortpflanzungsalter zu erreichen, als die meisten Vögel. Und Vögel investieren im Großen und Ganzen in die elterliche Fürsorge ihres Nachwuchses.

Die Antwort liegt vielleicht auf der Hand, wenn wir in der Zeit zurückgehen und die gesamten Gattungen der Enantiornithe beobachten könnten. Aber in Ermangelung einer Zeitmaschine und nur Fossilien und geschätzten Wachstumsraten… können wir nur spekulieren.


Alle möglichen Dinge beeinflussen das Überleben eines Einschlags, Sie haben nicht nur einen Winter, der Einschlag löst jede Störung und jeden Vulkan aus, der Erdbeben, Eruptionen, Tsunami, sauren Regen und weit verbreitete Waldbrände verursacht. Es geht nicht wirklich darum, wer durch diese Ereignisse getötet wird, sondern welche Gruppen sich am besten davon erholen können. Und zu viel davon kann durch Dinge bestimmt werden, die keine Spuren in Fossilien hinterlassen. Langsam reproduzierende und spezialisierte Organismen neigen zum Aussterben, aber sie sind bei weitem nicht die einzigen Dinge, die sterben.


Das Geheimnis der Singvögel der Kreidezeit - Biologie

BERKELEY – Der versteinerte Kiefer eines Papageis aus den letzten Tagen der Dinosaurier ist das früheste bekannte Fossil eines modernen Landvogels, sagt ein Wissenschaftler der University of California in Berkeley. Der Fund liefert den bisher stärksten Beweis dafür, dass sich moderne Vögel entwickelt haben, lange bevor die meisten Wissenschaftler dachten.

Eine Analyse des Fundes, der aus kreidezeitlichen Ablagerungen im Osten Wyomings ausgegraben wurde, erscheint in der dieswöchigen Ausgabe (5. November) der britischen Zeitschrift Nature.

"Dieser Fund deutet darauf hin, dass am Ende der Kreidezeit, vor etwa 65 bis 70 Millionen Jahren, moderne Vögel zumindest in Nordamerika eine wichtige Gruppe waren", sagte der Autor Thomas A. Stidham, ein Doktorand am Department of Integrative Biology an der UC Berkeley.

"Diese Daten weisen auch darauf hin, dass moderne Vogelgruppen, einschließlich Papageien, vom Massenaussterben am Ende der Kreidezeit möglicherweise relativ unberührt geblieben sind", schrieb er in einer wissenschaftlichen Korrespondenz in Nature.

Laut Stidhams Berater, dem Paläontologen William A. Clemens, Professor für integrative Biologie, „hat Tom eine interessante Entdeckung gemacht: Während moderne Vögel die Kreide überlebten, sind primitivere Vögel mit Zähnen ausgestorben. Dies verschärft das Rätsel um eine Erklärung für das Aussterben am Ende der Kreidezeit. Es ist nicht klar, warum einige Tiere überlebt haben und andere nicht."

Primitive Zahnvögel, Verwandte des Archaeopteryx, waren während des größten Teils der Kreidezeit die dominierende Vogelgruppe und flatterten zwischen Dinosauriern wie Tyrannosaurus Rex und Triceratops. Gegen Ende dieser Periode begannen jedoch moderne zahnlose Vögel sie zu verdrängen, und die Zahnvögel starben gegen Ende der Kreidezeit aus.

Bis jetzt sind die einzigen modernen Vogelfossilien aus der Kreidezeit Wasservögel: Seetaucher, entenartige Wasservögel, Küstenvögel und röhrennasige Seevögel wie der Albatros. Die älteste von ihnen stammt aus der Zeit vor etwa 80 Millionen Jahren. Dies führte viele Paläontologen zu dem Schluss, dass moderne Landvögel nach dem großen Aussterben am Ende der Kreidezeit entstanden sind.

Ein Grund für den Mangel an Fossilien von Landvögeln könnte jedoch sein, dass die meisten Paläontologen in den Ablagerungen früherer wässriger Umgebungen wie alten Küstenlinien und Flussdeltas nach Fossilien suchen, wo nur wenige Landvögel zu erwarten wären, sagte Stidham.

Da das Interesse an alten Vögeln in den letzten zehn Jahren gestiegen ist, wurden immer mehr und ältere Vogelfossilien identifiziert, oft aus alten Museumssammlungen. Eine separate Beweislinie - molekulare Studien moderner Vögel und die Geschwindigkeit, mit der sich ihre DNA im Laufe der Zeit verändert hat - hat auch den Ursprung moderner Vögel, einschließlich Papageien, in die Kreidezeit gelegt. Der neue Fund bestätigt diese Hypothese aus molekularen Divergenzdaten.

Der von Stidham analysierte versteinerte Unterkiefer wurde von Clemens um 1960 in der Lance-Formation des Niobrara County im Osten von Wyoming gefunden. Es wurde aus einer alten Flussablagerung ausgegraben und befand sich bis heute in der Sammlung des Museums für Paläontologie der UC Berkeley, das als unbekanntes Vogelfossil bezeichnet wurde.

Stidham, der seine Doktorarbeit über die Ursprünge moderner Vögel schreibt, hat diese Sammlungen auf der Suche nach interessanten Vogelfossilien durchforstet und bis heute fast ein Dutzend neue Arten identifiziert. Bisher waren alle Wasservögel.

Er erkannte dieses Fossil ohne weiteres als Papagei, der einen markanten Unterkiefer hat, der normalerweise von einer hornigen, fingernagelartigen Substanz bedeckt ist, die den Schnabel bildet. Stidham röntgte den Kiefer und fand Nerven- und Blutgefäßspuren, die mit denen moderner Papageien identisch waren.

Dieses nur 13 Millimeter lange Exemplar stammte wahrscheinlich von einem Vogel von der Größe eines Aras und ähnelt am ehesten den Loris Australiens und einigen der südamerikanischen Aras. Er ist damit der älteste bekannte Papagei und der älteste gemeldete moderne Landvogel.

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Ausgestorbene Kreidevögel flogen

Sie flogen, sie hatten Federn, sie landeten auf Dinosauriern. Haben sie sich aus Dinosauriern entwickelt?

Eine Pressemitteilung bei Berkeley News spricht über enantiornithine Vögel (“entgegengesetzte Vögel”) aus der späten Kreidezeit. Soweit wir wissen, sind sie alle ausgestorben, zusammen mit den Dinosauriern. Evolutionisten bestehen darauf, dass sie sich aus Theropoden-Dinosauriern entwickelt haben, und doch sind die Anpassungen für den Motorflug immens (siehe Dokumentation Flug: Das Genie der Vögel von Illustra Media). “Du fliegst nicht nur teilweise,”, witzelte Paul Nelson im Film, weil für diese Funktion die gesamte Anatomie des Lebewesens umgebaut werden muss: die Knochen, die Lunge, das Herz, der Stoffwechsel – praktisch jeder Körper Das System ist für den Flug ausgelegt. Und die Enantiornithine hatten sie alle:

  • Federn und Federknäufe
  • Eine federnde Furcula (Querlenker) für starke Muskelansätze
  • Flügel für starken und agilen Schlagflug
  • Die gleichen Größenbereiche moderner Vögel: Meisen- bis Geiergröße
  • Sexualdimorphismus (höchstwahrscheinlich)

Sehr wenig scheint sich von modernen Vögeln zu unterscheiden, außer dass einige Zähne im Schnabel und Klauen an den Füßen hatten. Das spezielle Enantiornithin, das in dem Artikel diskutiert wird, genannt Wunder essenoni, wurde 1992 im Nationaldenkmal Grand Staircase-Escalante in Utah gefunden, aber bis jetzt nicht im Detail analysiert. Angeblich 75 Millionen Darwin Jahre alt, hatte er die Größe eines Truthahngeiers. Das Fossil hatte eine außergewöhnliche Erhaltung für Enantiornithine, die auf der ganzen Welt gefunden werden, aber normalerweise abgeflacht oder fragmentarisch sind. Dieser wurde in 3D gefunden, was mehr Details über seine Anatomie und Physiologie ermöglicht.

Ihre Analyse zeigte, dass in der späten Kreidezeit Enantiornithine hatte fortschrittliche Anpassungen für das Fliegen unabhängig von den heutigen Vögeln entwickelt. Tatsächlich sind sie sah modernen Vögeln ziemlich ähnlich: Sie sind voll gefiedert und flogen mit Flügelschlägen wie moderne Vögel. Der versteinerte Vogel hatte wahrscheinlich Zähne vorne am Schnabel und Krallen an seinen Flügeln sowie an den Füßen. Einige Enantiornithine hatten prominente Schwanzfedern, die sich möglicherweise zwischen Männchen und Weibchen unterschieden und zur sexuellen Darstellung verwendet wurden.

„Es ist sehr wahrscheinlich, dass Wenn Sie einen im wirklichen Leben sehen und nur einen Blick darauf werfen, können Sie ihn nicht von einem modernen Vogel unterscheiden“, sagte Atterholt

Zwei große Geheimnisse kreisen um diese sich entwickelnde Geschichte: Wie Enantiornithine “entwickelt fortgeschrittene Anpassungen für das Fliegen unabhängig von den heutigen Vögeln,” und warum sie alle mit den Dinosauriern ausgestorben sind.

Evolutionisten sind ihrer Dinobird-Geschichte verpflichtet: “Alle Vögel haben sich entwickelt von gefiederten Theropoden – den zweibeinigen Dinosauriern wie T. rex – beginnend vor etwa 150 Millionen Jahren,” der Artikel argumentiert mit Behauptung, “und entwickelten in viele Linien in der Kreidezeit, vor 146 bis 65 Millionen Jahren.&8221 Und doch gibt es hier zwei schwerwiegende Fehler in ihrer Geschichte. Wenn der Ursprung des Motorflugs bei Vögeln einmal ein Wunder war, wie wäre es dann mehr als einmal, wobei die Ergebnisse so nahe beieinander liegen, dass die beiden Vogelgruppen fast nicht mehr zu unterscheiden sind? Der zweite Fehler ist, wie alle bis auf die Gruppe der “modernen Vögel” das Aussterben überlebt haben.

Dies ist typisch für Artikel über Evolution. Sie sagen Ihnen rundheraus und selbstbewusst, dass „es sich entwickelt hat“, und präsentieren dann Rätsel, die Sie vor Unglauben atemlos machen. Motorflug mehrmals? Konvergenz so nahe, dass man sie nicht mehr unterscheiden kann? Selektive Auslöschung? Irgendetwas stimmt mit dieser Geschichte furchtbar nicht. Stellen Sie sich vor, Sie würden etwas erfinden, das sein Körpergewicht gegen die Schwerkraft heben kann, und dies mit Finesse und Beweglichkeit tun und es dann blinden Naturkräften zuschreiben? Diese Behauptung sollte von Anfang an verrückt klingen. Der Rest der Geschichte fällt wie ein gerupftes Huhn vom Himmel, wenn man darüber nachdenkt. Warum nicht mit den offensichtlichen Attributen intelligenten Designs beginnen, die diese Tiere zu starken Fliegern machen? Zumindest beseitigen Sie die schlimmsten Rätsel und müssen sich nur um das selektive Aussterben kümmern. Es ist viel einfacher, Dinge zu erklären, die aussterben, als sich zu entwickeln.


Inhalt

Die Kreidezeit als eigenständige Periode wurde erstmals 1822 vom belgischen Geologen Jean d'Omalius d'Halloy als "Terrain Crétacé" [3] anhand von Schichten im Pariser Becken [4] definiert und nach den ausgedehnten Kreideschichten (Calcium Karbonat, das von den Schalen mariner Wirbelloser, hauptsächlich Coccolithen, abgelagert wird), die in der Oberkreide Westeuropas gefunden wurden. Der Name Kreide stammt aus dem Lateinischen kreta, Bedeutung Kreide. [5] Die zweifache Unterteilung der Kreide wurde 1822 von Conybeare und Phillips durchgeführt. Alcide d'Orbigny teilte 1840 die französische Kreide in fünf étagen (Stufen): Neocomian, Aptian, Albian, Turonian und Senonian, später das "Urgonian" zwischen Neocomian und Aptian und das Cenomanian zwischen Albian und Turonian. [6]

Grenzen Bearbeiten

Keine global definierte untere stratigraphische Grenze stellt den Beginn der Periode dar, [7] aber die Spitze des Systems ist scharf begrenzt und befindet sich in einer weltweit gefundenen iridiumreichen Schicht, von der angenommen wird, dass sie mit dem Chicxulub-Einschlagskrater mit seinem Grenzen, die Teile der Halbinsel Yucatán und in den Golf von Mexiko umschreiben. Diese Schicht wurde auf 66.043 Mya datiert. [8]

Ein Alter von 140 Mya für die Jura-Kreide-Grenze anstelle der normalerweise akzeptierten 145 Mya wurde 2014 basierend auf einer stratigraphischen Studie der Vaca-Muerta-Formation im Neuquén-Becken, Argentinien, vorgeschlagen. [9] Víctor Ramos, einer der Autoren der Studie, die das Grenzalter von 140 Mya vorschlägt, sieht die Studie als "ersten Schritt" in Richtung einer formellen Änderung des Alters in der International Union of Geological Sciences. [10]

Am Ende der Kreidezeit könnte der Aufprall eines großen Körpers mit der Erde das Satzzeichen am Ende eines fortschreitenden Rückgangs der Biodiversität während des Maastricht-Zeitalters gewesen sein. Das Ergebnis war das Aussterben von drei Vierteln der Pflanzen- und Tierarten der Erde. Der Aufprall erzeugte den scharfen Bruch, der als K-Pg-Grenze (früher bekannt als K-T-Grenze) bekannt ist. Die Biodiversität der Erde benötigte trotz der wahrscheinlichen Existenz einer Fülle leerer ökologischer Nischen erhebliche Zeit, um sich von diesem Ereignis zu erholen. [11]

Trotz der Schwere des K-Pg-Extinktionsereignisses trat eine signifikante Variabilität in der Extinktionsrate zwischen und innerhalb verschiedener Kladen auf. Arten, die auf Photosynthese angewiesen waren, gingen zurück oder starben aus, da atmosphärische Partikel die Sonnenenergie blockierten. Wie heute bildeten photosynthetische Organismen wie Phytoplankton und Landpflanzen in der späten Kreidezeit den Hauptteil der Nahrungskette, und alles andere, was von ihnen abhing, litt ebenfalls darunter. Pflanzenfressende Tiere, die auf Pflanzen und Plankton als Nahrung angewiesen waren, starben aus, als ihre Nahrungsquellen folglich knapp wurden, die Top-Prädatoren, wie z Tyrannosaurus rex, auch umgekommen. [12] Doch nur drei große Gruppen von Tetrapoden verschwanden vollständig, die nicht-aviären Dinosaurier, die Plesiosaurier und die Flugsaurier. Die anderen kreidezeitlichen Gruppen, die nicht bis ins Känozoikum überlebten, die Ichthyosaurier und die letzten verbliebenen Temnospondylen und Nichtsäuger-Cynodonten waren bereits Millionen von Jahren vor dem Ereignis ausgestorben. [ Zitat benötigt ]

Coccolithophoriden und Weichtiere, darunter Ammoniten, Rudisten, Süßwasserschnecken und Muscheln, sowie Organismen, deren Nahrungskette diese Schalenbauer umfasste, starben aus oder erlitten schwere Verluste. Ammoniten gelten beispielsweise als Hauptnahrung der Mosasaurier, einer Gruppe riesiger Meeresreptilien, die an der Grenze ausgestorben sind. [13]

Allesfresser, Insektenfresser und Aasfresser überlebten das Aussterben, vielleicht wegen der erhöhten Verfügbarkeit ihrer Nahrungsquellen. Am Ende der Kreidezeit scheint es keine rein pflanzen- oder fleischfressenden Säugetiere gegeben zu haben. Säugetiere und Vögel, die das Aussterben überlebten, ernährten sich von Insekten, Larven, Würmern und Schnecken, die sich wiederum von abgestorbenen Pflanzen und Tieren ernährten. Wissenschaftler vermuten, dass diese Organismen den Zusammenbruch pflanzlicher Nahrungsketten überlebt haben, weil sie sich von Detritus ernährten. [14] [11] [15]

In Bachgemeinschaften starben nur wenige Tiergruppen aus. Bachgemeinschaften sind weniger auf Nahrung von lebenden Pflanzen angewiesen und mehr auf Detritus, der vom Land angeschwemmt wird. Diese besondere ökologische Nische hat sie vor dem Aussterben bewahrt. [16] Ähnliche, aber komplexere Muster wurden in den Ozeanen gefunden. Das Aussterben war bei Tieren, die in der Wassersäule lebten, schwerwiegender als bei Tieren, die auf oder im Meeresboden lebten. Tiere in der Wassersäule sind fast vollständig auf die Primärproduktion aus lebendem Phytoplankton angewiesen, während Tiere, die auf oder im Meeresboden leben, sich von Detritus ernähren oder auf Detritusfütterung umstellen können. [11]

Die größten luftatmenden Überlebenden des Ereignisses, Krokodile und Champsosaurier, waren semiaquatisch und hatten Zugang zu Detritus. Moderne Krokodile können als Aasfresser leben und monatelang ohne Nahrung überleben und unter ungünstigen Bedingungen in den Winterschlaf gehen, und ihre Jungen sind klein, wachsen langsam und ernähren sich in den ersten Jahren hauptsächlich von Wirbellosen und toten Organismen oder Fragmenten von Organismen. Diese Eigenschaften wurden mit dem Überleben der Krokodile am Ende der Kreidezeit in Verbindung gebracht. [14]

Stratigraphie Bearbeiten

Die Kreidezeit wird in Früh- und Spätkreide-Epochen oder Unter- und Oberkreide-Reihen unterteilt. In der älteren Literatur wird die Kreidezeit manchmal in drei Reihen unterteilt: Neokomisch (untere/frühe), gallische (mittlere) und senonische (obere/späte). Eine Unterteilung in 12 Stufen, die alle aus der europäischen Stratigraphie stammen, wird heute weltweit verwendet. In vielen Teilen der Welt werden noch alternative lokale Unterteilungen verwendet.


'Wonderchicken' vor 66 Millionen Jahren ist 'ältester bekannter moderner Vogel', sagen Wissenschaftler

Forscher haben die Überreste eines ausgestorbenen Tieres entdeckt, das möglicherweise den ältesten "modernen" Vogel darstellt, der der Wissenschaft bekannt ist.

Ein internationales Team von Paläontologen identifizierte den fast vollständigen fossilen Schädel des Vogels, den sie vor 66,8 bis 66,7 Millionen Jahren datiert haben. Dies ist etwa eine Million Jahre vor dem katastrophalen Asteroideneinschlag, der das Ende der Kreidezeit markiert und alle großen Dinosaurier ausgelöscht hat.

Synchronisiert Asteriornis maastrichtensis, der ausgestorbene Vogel&mdash mit dem liebevollen Spitznamen "Wunderhuhn"&mdash teilt einige Merkmale, die bei modernen Enten und Hühnern zu sehen sind, laut einer in der Zeitschrift veröffentlichten Studie Natur. Die Paläontologen sagen, der Fund wirft ein neues Licht auf die Evolution moderner Vögel und könnte helfen zu erklären, warum diese Tiere das Massensterben überlebten, während große Dinosaurier dies nicht taten.

"Wir haben das älteste bisher identifizierte moderne Vogelfossil entdeckt", sagte Daniel Field, ein Autor der Studie von der University of Cambridge in Großbritannien Nachrichtenwoche. "Asteriornis maastrichtensis ist ein früher fossiler Vogel in der Nähe des Ursprungs der Gruppe, zu der heute hühnerähnliche Vögel und entenähnliche Vögel gehören. Asteriornis lebte vor 66,7 Millionen Jahren, am Ende des Zeitalters der Dinosaurier, und bietet neue Einblicke in die Frühzeit der modernen Vögel in ihrer Evolutionsgeschichte."

Er fuhr fort: „Das Fossil bietet nicht nur unseren bisher besten Einblick in den Schädel eines frühneuzeitlichen Vogels aus dem Zeitalter der Dinosaurier, sondern kann uns auch helfen zu verstehen, welche Merkmale modernen Vögeln möglicherweise geholfen haben, das Aussterbeereignis zu überleben, das die riesigen Dinosaurier ausgelöscht hat. Wir glauben, dass mehrere Funktionen von Asteriornis, wie eine relativ kleine Körpergröße, bodenlebende Gewohnheiten, Flugfähigkeit und eine allgemeine Ernährung waren Schlüsselmerkmale, die das Überleben moderner Vögel nach dem Asteroideneinschlag begünstigt hätten."

Den Forschern zufolge deuten neueste Erkenntnisse darauf hin, dass moderne Vögel kurz vor dem verheerenden Einschlag aufgetaucht sind. Bis heute ist die frühe Entwicklung der sogenannten "Kronen" -Vogelgruppe&mdash, die alle lebenden Vögel sowie alle Nachkommen ihrer jüngsten gemeinsamen Vorfahren umfasst&mdash, aufgrund eines erheblichen Mangels an fossilen Beweisen im Mesozoikum ( vor etwa 250&ndash66 Millionen Jahren.)

Aber die Entdeckung von A. maastrichtensis Diese Lücke in unserem Wissen wird in gewisser Weise geschlossen.

"Wir wissen seit einiger Zeit, dass die frühesten Stadien der modernen Vogelevolutionsgeschichte gegen Ende des Zeitalters der Dinosaurier stattfanden, aber wir haben nicht viele direkte Beweise für moderne Vögel aus dem Fossilienbestand dieser Zeit", sagte Field . "Asteriornis liefert den bisher klarsten Beweis dafür, welche Art von modernen Vögeln gegen Ende des Zeitalters der Dinosaurier tatsächlich existierten, und es scheint, als wären nur die allerersten Zweige des modernen Vogelstammbaums entstanden, als der Asteroid der Endkreidezeit einschlug. "

Der fossile Schädel wurde in einem Kalksteinbruch nahe der Grenze zwischen Belgien und den Niederlanden in Nordeuropa gefunden, versteckt in einem scheinbar unscheinbaren Felsstück. Auch der Fundort sei an sich von Bedeutung, sagen die Forscher.

"Dies ist das erste Mal, dass ein Fossil eines modernen Vogels aus dem Zeitalter der Dinosaurier auf der Nordhalbkugel gefunden wurde", sagte Field. „Die Tatsache, dass das Fossil in Europa gefunden wurde, ist unglaublich aufregend, weil es darauf hindeutet, dass zukünftige Entdeckungen noch älterer moderner Vögel aus Europa stammen könnten. "

Zunächst konnten die Forscher nur wenige kleine Beinknochenfragmente sehen, die aus dem Felsstück ragten. Dies weckte jedoch ihr Interesse genug, um in einem Labor der Universität Cambridge hochauflösende CT-Scans der Probe durchzuführen, die den versteckten Schädel enthüllten. Laut Field war es der „aufregendste Moment“ seiner wissenschaftlichen Karriere, die Scans zum ersten Mal zu sehen.

"Die tatsächlichen Fossilien sehen auf den ersten Blick nicht sehr schön oder interessant aus. Sie sind im Grunde nur ein paar kleine Felsen, aus denen einige gebrochene Gliedmaßenknochen herausragen", sagte er. "Als wir diese Blöcke jedoch CT-scannten, um unter die Oberfläche des Gesteins zu blicken, waren wir absolut schockiert, als wir in einem der winzigen Blöcke einen fast vollständigen, dreidimensional erhaltenen fossilen Schädel entdeckten. Dies ist der früheste moderne Vogelschädel." jemals gesehen und ist das erste Mal, dass ein moderner Vogelschädel aus dem Zeitalter der Dinosaurier gefunden wurde."

Obwohl der Schädel zig Millionen Jahre alt ist, ist er laut den Forschern immer noch klar als moderner Vogel zu erkennen, der einer Mischung aus Huhn und Ente ähnelt. Die Forscher glauben, dass der ausgestorbene Vogel weniger als 15 Unzen wog und relativ klein war, mit ziemlich langen Beinen. Angesichts der Tatsache, dass die Knochen in Meeressedimenten gefunden wurden, deuten sie darauf hin, dass das Wunderhuhn sein Leben am Ufer verbracht haben könnte, als die Küstenumgebung dieses Teils Nordeuropas der heutigen tropischen Inseln ähnelte.

Asteriornis hat seinen Namen von Asteria, einer Titanengöttin der Sternschnuppen in der griechischen Mythologie, die sich in eine Wachtel verwandelt hat.

„Wir dachten, es wäre ein angemessener Name für eine Kreatur, die kurz vor dem Asteroideneinschlag in der Kreidezeit lebte“, sagte Daniel Ksepka, Mitautor der Studie vom Bruce Museum in Greenwich, Connecticut, in einer Erklärung. "Wir glauben Asteriornis war dem gemeinsamen Vorfahren nahe, zu dem heute Wachteln sowie Hühner und Enten gehören."

Kevin Padian, ein Forscher am Department of Integrative Biology und am Museum of Paleontology der University of California, Berkeley, der nicht an der neuesten Studie beteiligt war, sagte, das Papier sei "wichtig", da es die am besten erhaltenen Exemplare von a . beschreibt Vogel, der ausgestorben ist und dennoch das früheste bekannte Mitglied der lebenden Vogelgruppe ist.

"Dieser Vogel gehört zu der Gruppe, die man informell Geflügel nennen könnte", sagte er Nachrichtenwoche. "Das heißt Hühner und Enten und Gänse und Wachteln und so weiter. Die Tatsache, dass Sie kurz vor dem Ende der Kreidezeit ein Mitglied dieser Gruppe haben, bedeutet, dass sich zu dieser Zeit auch andere Vogelgruppen entwickelt haben." , auch wenn wir ihre Überreste nicht finden."

„Zum Beispiel ist die Geflügelgruppe eng mit den anderen lebenden Vogelgruppen wie Krähen, Spechten, Grasmücken und dergleichen verwandt. Diese tatsächlichen Vögel waren in der letzten Kreidezeit nicht vorhanden, aber ihre Vorfahren ein uraltes Mitglied des Geflügels, aber nicht genau wie jedes lebende Mitglied."

Die Studie impliziert auch, dass die Vogelgruppe, zu der der Strauß, der Nandus, der Emu und die Kiwi gehören, zu diesem Zeitpunkt ebenfalls vorhanden war und sich in sehr kurzer Zeit entwickelt haben muss. Dies liegt daran, dass Wissenschaftler früher im Fossilienbestand keine Knochen gefunden haben, die eindeutig zu diesen Vogelgruppen gehören.

"Dieser neue Vogel ist also längst ausgestorben, gehört aber immer noch eindeutig zu den Gruppen der lebenden Vögel. Es ist das älteste bekannte gut erhaltene Fossil in dieser Gruppe. Andere wurden in der Vergangenheit gemeldet, aber sie waren entweder fragwürdig oder die Autoren" konnten es nicht wie unter den Gruppen lebender Vögel in ihrer Studie bergen", sagte Padian.


Abstrakt

Charles Darwins „abscheuliches Geheimnis“ symbolisiert mittlerweile fast alle Aspekte des Ursprungs und der frühen Evolution von Blütenpflanzen. Dennoch gab es noch nie eine genaue Analyse dessen, was Darwin für so abscheulich mysteriös hielt. Hier erkläre ich Darwins Gedanken und Frustrationen über den Fossilienbestand blühender Pflanzen, wie er in Korrespondenz mit Joseph Hooker, Gaston de Saporta und Oswald Heer zwischen 1875 und 1881 aufgedeckt wurde. Ich untersuche auch den Aufsatz von John Ball, der Darwin veranlasste, seine „abscheulichen“ Mystery“-Brief an Hooker im Juli 1879. Im Gegensatz zu dem, was allgemein angenommen wird, hat Darwins abscheuliches Mysterium wenig, wenn überhaupt, mit der fossilen Vorgeschichte der Angiospermen, der Identifizierung der nächsten Verwandten von Blütenpflanzen, Fragen der Homologien (und der Charaktertransformationen) zu tun ) der definierenden Merkmale von Blütenpflanzen oder die Phylogenie der Blütenpflanzen selbst. Darwins abscheuliches Mysterium und sein anhaltendes Interesse an der Strahlung von Angiospermen wurden nie in erster Linie von dem Bedürfnis angetrieben, den wörtlichen Text der Evolutionsgeschichte der Blütenpflanzen zu verstehen. Vielmehr war Darwin zutiefst beunruhigt über einen seiner Ansicht nach abrupten Ursprung und die stark beschleunigte Diversifizierung von Blütenpflanzen in der mittleren Kreidezeit. Dies führte dazu, dass Darwin spekulative Argumente für eine lange, allmähliche und unentdeckte Vorkreidezeit blühender Pflanzen auf einer verlorenen Insel oder einem verlorenen Kontinent anführte. Darwin flüchtete sich auch in die Möglichkeit, dass eine schnelle Diversifizierung von Blütenpflanzen in der mittleren Kreidezeit eine biologische Erklärung haben könnte, die eine koevolutionäre Interaktion zwischen bestäubenden Insekten und Angiospermen beinhaltet. Obwohl Generationen von Pflanzenbiologen Darwins abscheuliches Geheimnis als Metapher für ihren Kampf um das Verständnis der Geschichte der Angiospermen aufgegriffen haben, deuten die Beweise stark darauf hin, dass es bei dem abscheulichen Geheimnis nicht um Angiospermen an sich geht. Im Gegenteil, Darwins abscheuliches Geheimnis handelt von seiner Abscheu davor, dass die Evolution sowohl schnell als auch möglicherweise sogar salzig sein könnte. In den letzten Jahren seines Lebens stellten blühende Pflanzen unter allen Organismengruppen Darwin die extremste Ausnahme von seiner stark vertretenen Vorstellung dar natura non facit saltum, die Natur macht keinen Sprung.

Ich habe gerade Balls Essay gelesen. Es ist ziemlich mutig. Die rasche Entwicklung aller höheren Pflanzen innerhalb neuerer geologischer Zeiten, soweit wir das beurteilen können, ist ein abscheuliches Mysterium. Es wäre sicherlich ein großer Schritt, wenn wir glauben könnten, dass die höheren Pflanzen zunächst nur auf hohem Niveau leben könnten, aber bis es experimentell ist [bewiesen] Daß Cycadeen, Farne usw. viel mehr Kohlensäure vertragen als die höheren Pflanzen, erscheint mir die Hypothese viel zu voreilig. Saporta glaubt, dass es eine erstaunlich schnelle Entwicklung der Hochgewächse gegeben hat, als bald [wie] blütenhäufige Insekten wurden entwickelt und begünstigten die Kreuzung. Ich würde dieses ganze Problem gerne gelöst sehen. Ich habe mir eingebildet, dass es vielleicht während langer Zeiten einen kleinen isolierten Kontinent in der südlichen Hemisphäre gab, der als Geburtsort der höheren Pflanzen diente – aber das ist eine erbärmlich schlechte Vermutung. —Auszug aus einem Brief von Charles Darwin vom 22. Juli 1879 an Joseph Hooker

Die Faszination und Frustration von Charles Darwin über die epische Reihe evolutionärer Ereignisse, die mit der Entstehung und frühen Ausstrahlung von Blütenpflanzen verbunden sind, sind legendär. Vielleicht verdiente keine andere Gruppe von Organismen Darwins Aufmerksamkeit in solch dramatischen Begriffen: „abscheuliches Geheimnis“, „verwirrendstes Phänomen“, „nichts. außergewöhnlicher.“ Aber von all den Kommentaren, die Darwin über die frühe Evolutionsgeschichte der Blütenpflanzen gemacht hat, hat sein „abscheuliches Geheimnis“ die Fantasie von Generationen von Pflanzenbiologen beflügelt. Beginnend nur wenige Monate nach Darwins Brief vom 22. Juli 1879 an Joseph Hooker (Abb. 1A–G) wurde erstmals in . veröffentlicht Weitere Briefe von Charles Darwin ( 17 ) haben Biologen den Ausdruck „abscheuliches Geheimnis“ unvermindert über die moderne Synthese bis hin zur aktuellen Synthese der molekularen Phylogenetik, Entwicklungsgenetik, Morphologie und Paläobotanik verwendet (z. B. 55 29 59 45 54 62 1 58 47 12 , 3 3 6 39 18 22 23 26 60 ). Eine Google-Suche im Internet nach „abscheulichem Mysterium“ und „Darwin“ liefert Hunderte (wenn nicht Tausende) von Ergebnissen, oft in wissenschaftlichen Schlagzeilen, die das Mysterium als „gelöst“ bezeichnen.

Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879 (Provenienz: Cambridge University Library DAR 95: 485–488). In diesem Brief bezeichnet Darwin die frühe Evolution der Blütenpflanzen als „abscheuliches Geheimnis“. Er zeigt auch sein Interesse an Gaston de Saportas Idee, dass eine koevolutionäre Reihe von Interaktionen zwischen Angiospermen und Insekten von zentraler Bedeutung für die schnelle Diversifizierung blühender Pflanzen in der mittleren Kreidezeit gewesen sein könnte. Dieser Brief ist ein wunderbares Beispiel für Darwins Korrespondenz mit Hooker, gefüllt mit dem Austausch von wissenschaftlichen Informationen und Fragen, Aktualisierungen zu Darwins Schriften und Veröffentlichungen, Familienangelegenheiten (Urlaub) und dem Alltäglichen (Probleme des Schuppenbefalls an einer Pflanze, die Darwin von Kew). Darwins Handschrift ist oft sehr schwer zu entziffern, aber die Handschrift in diesem Brief ist im Vergleich zu anderen aus dieser späten Phase seines Lebens eigentlich recht gut (E. Smith, Darwin Correspondence Project, Cambridge University Library, persönliche Mitteilung). Eine Transkription des Briefes folgt. Beachten Sie, dass die mit Bleistift geschriebenen Nummern 485, 486, 487 und 488, die auf den Seiten eins, drei, fünf und sieben erscheinen, die Klassenzeichen sind, die mit den Archiven der Cambridge University Library verbunden sind. Auf der ersten Seite sind das „/79“ nach dem Datum und die Anmerkung links „sent July 23/79“ mit Bleistift und möglicherweise von Francis Darwin hinzugefügt worden, als er 1903 Teile dieses Briefes transkribierte und veröffentlichte letzte Seite des Briefes, das mit Bleistift geschriebene „Nein“ wurde möglicherweise von Joseph Hooker als Antwort auf Darwins Frage nach der Rückgabe des Schuppenbefallenen hinzugefügt Smilax Pflanze nach Kew. Digitale Bilder dieses Briefes aus der Darwin-Sammlung, mit freundlicher Genehmigung der Cambridge University Library.

Abb. 1A. Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879, Seite 1. Meine liebe Hooker Wenn ich mich recht erinnere, hat Dyer [William Turner Thiselton-Dyer, stellvertretender Direktor von Kew Gardens] Kew für seine Ferien verlassen, und so schreibe dir, um dich zu fragen, ob du zufällig Samen hast von Lathyrus aphaca oder irgendwelche jungen Sämlinge, von denen 2 oder 3 eingetopft werden könnten. Wenn ich keine Antwort erhalte, verstehe ich, dass Sie mir nicht helfen können. — Ich möchte versuchen, ob die Ranken apheliotrop sind, denn ich registriere, dass sie sich sehr wenig drehen, ich vermute, dass sie finden können

Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879, Seite 2. eine Unterstützung durch Beugen zu dunklen Gegenständen. — Unser Buch über die Bewegungen der Pflanzen [Die Kraft der Bewegung in Pflanzen, 1880, geschrieben von Charles Darwin und „unterstützt“ von seinem Sohn Francis Darwin] wird, denke ich, viel Neues enthalten, aber unerträglich langweilig sein. Ich habe in letzter Zeit ziemlich hart gearbeitet und will Ruhe und Abwechslung, also fahren wir alle am 1. August für einen Monat nach Coniston. Es ist eine schreckliche Reise für mich. — Es ist lange her, dass ich Neuigkeiten von dir & von dir & was du tust & beabsichtigst gehört habe

Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879, Seite 3. zu tun. Frank [Francis] kommt Anfang nächsten Monats aus Würzburg zurück, wo er ziemlich hart an verschiedenen Themen gearbeitet hat und das Sezieren, Schneiden und Schneiden geübt hat. Ich habe gerade Balls Aufsatz gelesen. Es ist ziemlich mutig. Die rasche Entwicklung aller höheren Pflanzen in neuerer geologischer Zeit ist, soweit wir das beurteilen können, ein abscheuliches Mysterium. Es wäre sicherlich ein großer Schritt, wenn wir glauben könnten, dass die höheren Pflanzen zunächst nur auf hohem Niveau leben könnten, aber bis es experimentell [bewiesen] ist.

Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben vom 22. Juli 1879, Seite 4. Daß Cycadeen, Farne usw. viel mehr Kohlensäure vertragen als die höheren Pflanzen, erscheint mir die Hypothese viel zu voreilig. Saporta glaubt, dass es eine erstaunlich schnelle Entwicklung der Hochpflanzen gab, sobald sich blütenfrequente Insekten entwickelten & die Kreuzung begünstigten. Ich würde dieses ganze Problem gerne gelöst sehen. Ich habe mir eingebildet, dass es vielleicht während langer Zeiten einen kleinen isolierten Kontinent in der südlichen Hemisphäre gab, der als Geburtsort der höheren Pflanzen diente, aber dies

Der Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879, Seite 5. ist eine erbärmlich schlechte Vermutung. Es ist merkwürdig, dass Ball nicht auf die offensichtliche Tatsache anspielt, dass es vor der Eiszeit alpine Pflanzen gegeben haben muss, von denen viele nach der Eiszeit, als das Klima wieder warm wurde, in die Berge zurückgekehrt wären. Für die Enzianer usw. habe ich mir immer so abgerechnet.

Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879, Seite 6. Ball hätte auch die in den arktischen Regionen verbreiteten Alpeninsekten in Betracht ziehen müssen. Ich weiß nicht, wie es dir ergehen mag, aber mein Glaube an die Gletscherwanderung ist keineswegs erschüttert. Immer, mein lieber alter Freund, Ihr wahrhaftiger Ch. Darwin

Brief von Charles Darwin an Joseph Dalton Hooker, geschrieben am 22. Juli 1879, Seite 7. P.S. Ich werde einige Pflanzen nach Kew zurückbringen müssen, wenn wir das Haus verlassen. — Ihre Anlage von Smilax aspera wurde von Schildläusen verletzt, die erst kürzlich entdeckt wurden. – Lohnt es sich, zurückzukommen? Es ist ein großer Busch.

Im Laufe des letzten Jahrhunderts wurde Darwins abscheuliches Geheimnis zum Synonym für die Komplexität und oft undurchdringlichen Fragen rund um den Ursprung und die frühesten Phasen der Evolutionsgeschichte der Angiospermen. Die Bedeutungen, die Darwins abscheulichem Mysterium zugeschrieben werden, sind sehr variabel und umfassen die phylogenetischen Beziehungen von Angiospermen zu anderen Samenpflanzenlinien die Blüte, das Fruchtblatt und unzählige andere Fragen der Homologien der einzigartigen Angiospermen-Eigenschaften und des relativ abrupten Aufstiegs zur ökologischen Dominanz von Angiospermen während der Kreidezeit.

Abgesehen von der einfachen Ausschneidung dieses Zwei-Wort-Satzes aus Darwins umfangreichen Schriften lohnt es sich zu fragen, worüber Darwin (Abb. 2) genau nachdachte, als er von einem „abscheulichen Geheimnis“ schrieb. Diese wichtige Frage wurde nie wirklich angegangen, außer im allgemeinsten Sinne, dass Darwin über den Ursprung und die frühe Geschichte der Blütenpflanzen verwirrt war. Angesichts der universellen Neigung, Darwin wann immer möglich zu zitieren, erscheint es nur angemessen, Charles Darwins Gedanken über diese wegweisenden evolutionären Ereignisse systematisch zu analysieren. Wie man sehen wird, war Charles Darwin von den 1870er Jahren bis zum allerletzten Jahr seines Lebens von der frühen Evolutionsgeschichte der Angiospermen grundlegend verblüfft – und Darwins abscheuliches Mysterium hat noch einiges mehr zu bieten, als in zwei Wortphrase.

Charles Darwin 1877 und 1878. Links. Darwin im Jahr 1878, fotografiert von seinem Sohn Leonard. Rechts. Darwin auf seinem Pferd „Tommy“ in Down House in den späten 1870er Jahren. Unter eine Kopie dieses Fotos schrieb er „Hurra – heute keine Briefe!“ Sein Kommentar ist eine wunderbare Erinnerung an die extreme Bedeutung des hocheffizienten britischen Postdienstes, um sicherzustellen, dass seine umfangreiche Korrespondenz mit Kollegen auf der ganzen Welt, einschließlich denen, die seine Ansichten über das „abscheuliche Geheimnis“ geprägt haben, es nach und von Down House geschafft hat . Bilder von Darwin aus der Darwin-Sammlung, mit freundlicher Genehmigung der Cambridge University Library.

Was war Darwins abscheuliches Geheimnis?

Darwins besondere Faszination und Frustration über die frühe Evolution der Angiospermen scheinen einige Jahre vor seinem vielzitierten Brief (22. Juli 1879) an Joseph Hooker ernsthaft begonnen zu haben (Abb. 3). In Korrespondenz (8. März 1875) mit dem Schweizer Botaniker, Entomologen und Paläontologen Oswald Heer (Abb. 3) stellte Darwin so weit, dass „das plötzliche Auftauchen so vieler Dikotyledonen in der oberen Kreide mir höchst verwirrend erscheint“. Phänomen für alle, die an irgendeine Form von Evolution glauben, besonders für diejenigen, die an eine extrem allmähliche Evolution glauben, deren Ansicht Sie, wie ich weiß, stark ablehnen“ ( 17 , S. 239). Heer war ein Befürworter des Potenzials für eine schnelle (im Wesentlichen punktuelle oder Saltationale) Evolution, sehr zu Darwins Bestürzung.

Die wichtigsten Korrespondenten mit Charles Darwin in seinen Diskussionen über die frühe Evolution der Blütenpflanzen. Oben links. Joseph Dalton Hooker im Jahr 1877 am La Veta Pass in Colorado, USA. Oben rechts. Oswald Heer (1809–1883), Datum unbekannt. Reproduziert von Oswald Heer: Lebensbild eines schweizerischen Naturforschers ( 53 ). Unten links. John Ball (1818–1889), Datum unbekannt. John Ball war ein begeisterter Naturforscher, der bei Henslow in Cambridge studierte. Als Unterstaatssekretär im Colonial Office förderte er die botanischen Interessen der Royal Botanic Gardens in Kew (34-19) und war Alpenexperte und Botaniker. Ein Nachruf von 34 liefert eine ausgezeichnete Skizze seines Lebens. Reproduziert von Sir Joseph Dalton Hooker, Reisender und Pflanzensammler ( 19 ). Unten rechts. Gaston de Saporta (1823–1895), zwischen 1880 und 1885.

Der frühe Fossilienbestand an Angiospermen, mit dem Charles Darwin, Oswald Heer und andere (einschließlich John Ball und Gaston de Saporta, wie später erörtert wird) Mitte der 1870er Jahre konfrontiert waren, war reich an der mittleren bis späten Kreidezeit von Angiospermen, aber praktisch frei von Darstellung der Anfänge der Angiospermen-Evolution in der frühen Kreidezeit. Obwohl die stratigraphische Auflösung zu dieser Zeit rudimentär war, hätte jeder, der sich für die frühe Evolutionsgeschichte von Blütenpflanzen interessierte, den Gegensatz zwischen der virtuellen Abwesenheit von Angiospermen in der Unterkreide und ihrem klaren Aufstieg zur ökologischen und biogeografischen Dominanz durch die Oberkreide klar erkannt.

In dramatischer Hinsicht diskutierte Oswald Heer mit Darwin in einem Brief vom 1. Flora Fossilis Arctica, 1868–1883). Heer schrieb (Provenienz: Cambridge University Library, DAR 166: 130): „In Europa fehlen auch die Dikotyledonen der Unterkreide, sie kommen jedoch in großer Zahl in der Oberkreide vor…sowohl in Europa als auch in Amerika… [I]t es ist möglich, dass einige dieser Arten [dikotyle Angiospermen] dort [in der Unterkreide Europas und Amerikas] noch entdeckt werden. Wenn wir jedoch sagen, dass die Dikotyledonen mit der Oberkreide beginnen, müssen wir dennoch zugeben, dass dieser Abschnitt des Pflanzenreiches, der den Großteil der modernen Vegetation ausmacht, relativ spät auftaucht und geologisch gesehen eine erhebliche Veränderung erfahren hat innerhalb kurzer Zeit."

Charles Darwins Verständnis des Fossilienbestands, wie es 1875 genannt wurde, war absolut klar: Die frühe Diversifizierung und biogeographische Verbreitung der Angiospermen war bemerkenswert schnell gewesen. Dieses abrupte und relativ weit verbreitete Auftreten einer scheinbar nahezu modernen Angiospermen-Diversität in der mittleren Kreidezeit, mit wenig oder gar keinem Fossilvorkommen, brachte Darwin in eine äußerst unangenehme Lage. Sollte der Fossilienbestand ein genauer Indikator für vergangene Ereignisse sein, stellte er seine allgemeine Vorstellung vom Gradualismus als Modus Operandi der Transformation stark in Frage, obwohl Darwin sicherlich die Möglichkeit eines schnellen evolutionären Wandels akzeptierte ( 42 28 48 27 ). Dies wiederum führte Darwin auf eine sechsjährige Odyssee, um entweder ein extrem schnelles Tempo der evolutionären Diversifizierung oder einen auffallend langen und fehlenden Fossilienbestand der frühesten (und allmählichen) Phasen der Angiospermen-Evolution zu erklären. Wie Mayr (1982, S. 509) bemerkte, „hat Darwin sein ganzes Leben lang große Anstrengungen unternommen, um eine allmähliche Entwicklung von Phänomenen zu rekonstruieren, die auf den ersten Blick eindeutig das Ergebnis eines plötzlichen Ursprungs waren.“

Darwins Lösung des abscheulichen Rätsels

Darwins Tendenz, das Tempo evolutionärer Innovationen aus einer graduellen Perspektive zu betrachten, führte ihn zu der Annahme, dass sich Angiospermen vor der Kreidezeit von Blütenpflanzen langsam auf einer abgelegenen (und nicht mehr vorhandenen) Landmasse entwickelt und diversifiziert hatten, vielleicht auf der südlichen Hemisphäre . Infolgedessen fehlten blühende Pflanzen bis in die Mitte der Kreidezeit im Fossilienbestand, als sie sich schließlich über dieses begrenzte Gebiet hinaus ausbreiteten. Wie Darwin es gegenüber Heer ausdrückte, „müssen Pflanzen dieser großen Abteilung in einem isolierten Gebiet weitgehend entwickelt worden sein, von wo aus sie aufgrund geographischer Veränderungen endlich entkommen und sich schnell über die Welt verbreiteten“ (Brief an Oswald Heer, 8 .). März 1875 17 , S. 240). Vier Jahre später spielte Darwin in seinem abscheulichen Mysterienbrief an Hooker (17, S. 21, 22) erneut auf diese Idee an: „Ich habe mir eingebildet, dass es vielleicht während langer Zeiten einen kleinen isolierten Kontinent in der südlichen Hemisphäre gegeben hat, der als der Geburtsort der höheren Pflanzen – aber das ist eine erbärmlich schlechte Vermutung.“

Gegen Ende seines Lebens kehrte Darwin in einem Brief an Hooker (6. August 1881) auf die Vorstellung eines verlorenen Fossilienbestands der frühesten Phasen der Diversifizierung von Angiospermen zurück (16, S. 248). „Nichts ist in der Geschichte des Gemüsereichs, wie mir scheint, außergewöhnlicher als die anscheinend sehr plötzliche oder abrupte Entwicklung der höheren Pflanzen. Ich habe manchmal spekuliert, ob es nicht irgendwo während langer Zeiten einen extrem isolierten Kontinent gab, vielleicht in der Nähe des Südpols.“ Darwins Betonung des Wortes „anscheinend“ zeigt seine tief verwurzelte Erkenntnis, dass der Fossilienbestand bemerkenswert unvollständig sein könnte, sowie seine anhaltende Skepsis, dass eine bedeutende evolutionäre Strahlung der Größenordnung, die (ab 1881) bei Angiospermen der Mittelkreide beobachtet wurde, wirklich sein könnte so abrupt.

Weniger als eine Woche später (Brief vom 11. August 1881 17 , S. 26) wiederholte Darwin diese Punkte gegenüber Hooker. „Ich war so erstaunt über das scheinbar plötzliche Eintreten der höheren Phanerogamen, dass ich mir manchmal einbildete, dass die Entwicklung auf einem isolierten Kontinent oder einer großen Insel, vielleicht in der Nähe des Südpols, langsam über einen immensen Zeitraum vorangegangen sein könnte.“ Dieser Brief scheint Darwins letzte aufgezeichnete Worte über die frühe Evolution der Angiospermen zu enthalten.

Wie Darwin dazu kam, über das abscheuliche Geheimnis zu schreiben

Darwins abscheulicher Mysterienbrief vom 22. Juli 1879 an Hooker bezieht sich direkt auf seinen starken Wunsch, die wahrgenommene schnelle Rate der frühen Diversifizierung von Angiospermen zu mäßigen. Der Anstoß zu diesem Brief war Darwins Lesung des Aufsatzes „Über den Ursprung der Flora der europäischen Alpen“, den John Ball (Abb. 3) am 9. Juni 1879 einer Sitzung der Royal Geographical Society vorlegte und anschließend im September veröffentlichte dieses Jahres ( 2 ). In dieser Arbeit, die sich hauptsächlich mit biogeographischen Aspekten der Alpenflora beschäftigt, ging Ball auch direkt auf die Frage nach der frühen Evolutionsgeschichte der Angiospermen ein. In einem Brief an Darwin vom 8. August 1879 merkte Ball an, er habe dafür gesorgt, dass ein Vorabdruck dieser Veröffentlichung Anfang des Sommers an Darwin geschickt wurde. Wir können daher mit Sicherheit davon ausgehen, dass Darwin dieses Manuskript spätestens im Juni oder Juli 1879 in Händen hatte.

Balls Essay (1879, S. 579) bietet einen wichtigen Einblick in den Fossilienbestand von Angiospermen, mit denen Darwin in den späten 1870er Jahren konfrontiert wurde. „[D]ie Auftreten der höheren Art von exogenen Pflanzen [dikotyle Angiospermen] wird erst in der Mitte der [K]kretazeit durch direkte Beweise offenbart. Dann stoßen wir in weit über die nördliche Hemisphäre verstreuten Ablagerungen auf einmal auf eine Menge von Arten, die sehr unterschiedlichen Typen angehören, aber größtenteils lebenden Pflanzen so nahe kommen, dass Palæontologen nicht zögern, viele von ihnen auf existierende zu verweisen Gattungen." Ball (S. 580) stellte die Frage dann kurz und bündig. „Wenn aber zu Beginn des frühesten Kapitels der uns zugänglichen Geschichte die Entwicklung der Blütenpflanzen und insbesondere der Exogene [dikotyle Angiospermen] bereits so weit fortgeschritten war, wo, würde ich fragen, müssen wir suchen? für die früheren Formen, die Ahnentypen, aus denen unsere gegenwärtigen Gruppen hervorgegangen sind? Und wo noch für die viel weiter entfernten Formen, die dazu dienten, das für den Botaniker so verwirrende Intervall zwischen den Endogenen [Monokotylen] und den Exogenen zu überbrücken?“

Vielleicht unwissentlich hat Ball die Essenz von Darwins Angiospermen-Dilemma erfasst. „Meiner Meinung nach gibt es keine Alternative zwischen dem Aufgeben der Evolutionslehre und dem Eingeständnis, dass der Ursprung der existierenden Arten von Blütenpflanzen enorm weiter zurückliegt als die Zeit, für die wir direkte Beweise haben. Die Schwierigkeit, die es zu überwinden gilt, ist das völlige Fehlen solcher Beweise“ ( 2 , S. 580). Wie Darwin Heer vier Jahre zuvor gestanden hatte (und oben bemerkt wurde), erscheint mir das „plötzliche Erscheinen so vieler Dikotyledonen in der oberen Kreide für alle, die an irgendeine Form der Evolution glauben, ein höchst verwirrendes Phänomen, insbesondere für diejenigen, die daran glauben extrem allmähliche Entwicklung“ ( 17 , S. 239).

Ball argumentierte, dass sich Angiospermen zuerst im Alpenraum entwickelten. Kritisch argumentierte er ( 2 , S. 579), dass eine lange Vor-Kreide-Geschichte von Angiospermen im Fossilienbestand gänzlich fehlte, da „nur durch den seltensten Zufall eine Pflanze aus der oberen Bergregion erhalten [fossilisiert]“ wurde bis blühende Pflanzen später in niedrigere Lagen abstiegen (wo eine Versteinerung üblich wäre). Balls Hypothese begann mit der Erkenntnis, dass die atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen während des Karbons außerordentlich hoch waren (Ball behauptete 20-mal höher als heute) und anschließend zurückgingen, hauptsächlich aufgrund der Kohlebildung (Kohlenstoffverschüttung). Ball spekulierte darüber hinaus, dass der Kohlendioxidgehalt mit der Höhe sinkt. Schließlich vermutete Ball, dass blühende Pflanzen (im Gegensatz zu anderen Pflanzengruppen) nicht in der Lage seien, hohen Konzentrationen von atmosphärischem Kohlendioxid standzuhalten. Somit wäre eine lange Periode der Angiospermen-Evolution (datiert auf das Karbon) auf die Alpen beschränkt gewesen, bis der globale atmosphärische Kohlendioxidgehalt signifikant gesunken war (17).

Hooker bemerkte Darwin in einem Brief vom 26. Juli 1879 (Provenienz: Cambridge University Library, DAR 104: 128–130): „Ich denke, es ist in mehr als einer Hinsicht sehr unbefriedigend … und ich bin sicher, Sie haben genug von Ball wen wir besprechen werden, wenn wir uns treffen.“ In gedruckter Form war Hooker viel diplomatischer (in den veröffentlichten schriftlichen Kommentaren von Hooker im Anschluss an das Papier von 2): Globus, hatte ihm wirklich [Hooker] den Atem geraubt.“ Auch Darwin war skeptisch, wie er Hooker in seinem abscheulichen Mystery-Brief deutlich machte. „Es wäre sicherlich ein großer Schritt, wenn wir glauben könnten, dass die höheren Pflanzen zunächst nur auf hohem Niveau leben könnten, aber bis experimentell [bewiesen] ist, dass Cycadeen, Farne usw. viel mehr Kohlensäure vertragen als die höheren.“ Pflanzen erscheint mir die Hypothese viel zu voreilig.“ Dennoch gibt es ein wenig Wunschdenken zum Thema fehlender früher Fossilienfunde von Angiospermen, denn Darwin merkt an, dass es „ein großer Schritt“ wäre, wenn Balls Hypothese bewiesen werden könnte.

Balls Hypothese eines alpinen Ursprungs von Angiospermen faszinierte Darwin. Es vertrat genau dieselbe Argumentationslinie, die in seinen privaten Briefen gefunden wurde: (1) dass das abrupte Auftreten verschiedener Angiospermen in der mittleren Kreide illusorisch war (2) dass eine lange Periode der Angiospermen-Evolution dem vorausging, was man ab Mitte des 19. Kreidezeit und (3) dass es vor der Kreidezeit keine fossilen Aufzeichnungen über die allmähliche Diversifizierung von Angiospermen gab. Der einzige wirkliche Unterschied zwischen Ball und Darwin bestand darin, dass Ball davon ausging, dass eine lange Frühgeschichte von Angiospermen nie in den Fossilienbestand eingegangen war, während Darwin postulierte, dass sie auf einer abgelegenen Insel oder einem abgelegenen Kontinent geologisch konserviert worden war, die Landmasse jedoch aus dem Gesicht verschwunden war der Erde.

Eine alternative Lösung für das abscheuliche Geheimnis

Im Gegensatz zu Darwins Ansicht, dass die anfängliche Diversifizierung der Angiospermen allmählich, aber im Fossilienbestand nicht dokumentiert war, wurde vom französischen Paläontologen Gaston de Saporta (Abb. 3). Darwin enthüllte Saporta (10. September 1876 7 , S. 93), dass „im Hinblick auf die plötzliche Entwicklung von zweikeimblättrigen [sic] Pflanzen, die Heer ebenfalls vertritt, gestehe ich, dass ich skeptisch bin.“ In diesem Brief wiederholte Darwin seine Standarderklärung: „Es ist natürlich eine bloße Vermutung, aber ich kann mir vorstellen, dass sich diese große Pflanzengruppe langsam in einem Teil der Erde entwickelt haben muss, der früher von allen völlig isoliert war.“ andere Regionen als irgendein Teil des Landes es jetzt ist. Ich habe immer das stärkste Interesse an Ihren Beobachtungen über den sehr allmählichen Artenwechsel im späteren Tertiär gespürt, und ich bemerke, dass A. de Candolle ebenfalls von diesen Beobachtungen beeindruckt ist, die Heers Überzeugung von großen und abrupten Spezifika stark widersprechen Änderungen."

Saporta war wie Darwin verblüfft über den scheinbar abrupten Ursprung und die schnelle Diversifizierung der Angiospermen, wie sich im Fossilienbestand („un phénomène des plus curieux“) manifestiert. Im Gegensatz zu Darwin begann Saporta jedoch mit der Prämisse, dass eine schnelle Diversifizierung von Angiospermen in der mittleren Kreidezeit real sein und auf biologischen Prinzipien erklärt werden könnte. Wichtig ist, dass die Hypothese von Saporta keine lange nicht aufgezeichnete Geschichte von Angiospermen vor der Kreidezeit erforderte.

Saporta hatte bereits eine allgemeine Theorie entwickelt, die eine biologische Grundlage für die schnelle Diversifizierung von Blütenpflanzen liefern könnte. Im zweiten Abschnitt der Einführung zu Paléontologie Française, Plantes Jurassiques, 50 argumentierte, dass die starke gegenseitige Abhängigkeit von Tieren und Pflanzen ein Verständnis ihrer verschiedenen miteinander verbundenen Phasen der Evolutionsgeschichte erforderte, und beschrieb einen Ratcheting-Mechanismus der Koevolution zwischen Tieren und Pflanzen ( 7 ). Insbesondere argumentierte Saporta, dass das wesentliche Fehlen von Angiospermen aus dem Jura die Entwicklung vieler Tierarten, insbesondere der Phytophagen, unmöglich machte. Wie 7 und 13 angemerkt haben, war 50 der erste, der eine kritische und voneinander abhängige Rolle von Insekten bei der Entstehung und Diversifizierung von Angiospermen nahelegte.

In seiner Korrespondenz mit Charles Darwin ging Saporta auf das Thema der koevolutionären Interdependenz zwischen Insekten und Blütenpflanzen ein – und dieses Mal verband er seine Lektüre des Fossilienbestands mit Fragen im Zusammenhang mit Diversifikationsraten, die eigentliche Essenz von Darwins „abscheulichem Geheimnis“. In einem Brief, der für seine Brillanz und Einsichten bemerkenswert ist, schlug Saporta Darwin ausdrücklich vor (16. Dezember 1877, Provenienz: Cambridge University Library, DAR 177: 34). –99), dass die schnelle Diversifizierung der Angiospermen im Wesentlichen eine koevolutionäre Geschichte war, die mit dem Ursprung vieler großer Insektengruppen verbunden war: „Sie wissen, wie mich die verzögerte Evolution der Dikotyledonen immer als eines der merkwürdigsten Phänomene beschäftigt hat sowohl durch seine ungeheure Bedeutung als auch durch die scheinbare Geschwindigkeit, mit der es sich früher manifestierte. Nun erklärt die Rolle, die Sie den Insekten bei der Befruchtung [Bestäubung] zuschreiben, gepaart mit der Notwendigkeit der Kreuzung, alles: die frühere Armut des Pflanzenreiches, die so lange ohne bestimmte Insektenkategorien auf anemophile Pflanzen reduziert wurde , deren Zahl und Vielfalt nie eine bestimmte Grenze überschreiten konnte und in der Nähr- und Sukkulenten nie sehr reichlich vorhanden oder gut diversifiziert waren. Das Fehlen saugender Insekten während der Jurazeit war mir ebenso aufgefallen wie Mr. Heer. Ich erwähnte diese Abwesenheit oder ihre Seltenheit in meiner Einführung in die Juraflora, Bd. 1, S. 53 und 54…

„Nun kann man sich sehr gut vorstellen, dass die Angiospermen, deren Blütenkombinationen und Kreuzungen von Individuum zu Individuum und von Blüte zu Blüte von der Rolle der Insekten abhängen, nur unter dem Anstoß der letzteren und letzterer ihrerseits erscheinen und wachsen konnten , konnte zahlreich und aktiv [als Bestäuber] werden und sich an einen bestimmten bestimmten Typus klammern, weshalb das Auftreten von Pflanzen ihre Existenz begünstigte Insekten und Pflanzen waren daher durch ihre Verbindung miteinander gleichzeitig Ursache und Wirkung, Pflanzen konnten sich ohne Insekten nicht diversifizieren und letztere konnten nicht viele Pollen- und Nektarfresser liefern, solange das Pflanzenreich arm an Arrangements blieb und war besteht fast ausschließlich aus anemophilen Pflanzen.”

Darwin antwortete sofort Saporta (Brief vom 24. Dezember 1877 7 , S. 109). „Ihre Vorstellung, dass zweikeimblättrige Pflanzen erst mit der Entwicklung saugender Insekten entwickelt wurden, scheint mir großartig. Ich bin überrascht, dass mir die Idee nie gekommen ist, aber dies ist immer der Fall, wenn man zum ersten Mal eine neue und einfache Erklärung eines mysteriösen Phänomens hört… [Ihre] Idee, die Sie hoffentlich veröffentlichen werden, geht viel weiter und ist viel wichtiger…“ Darwin erkannte die bahnbrechende Bedeutung von Saportas Hypothese und erhielt somit einen plausiblen, ja mächtigen Mechanismus, um das schnelle Tempo der frühen (d von bestäubenden Insekten und Blumen und die potenziellen Vorteile einer verstärkten Auskreuzung im Zusammenhang mit Entomophilie.

Darwin hat Saportas Ideen nicht vergessen. Eineinhalb Jahre später erzählte Darwin in seinem abscheulichen Mystery-Brief an Joseph Hooker: „Saporta glaubt, dass es eine erstaunlich schnelle Entwicklung der Hochpflanzen gab, sobald blütenhäufige Insekten entwickelt wurden und Kreuzungen begünstigten.“ Im Jahr 1881 (6. August Brief an Joseph Hooker 17, S.248), kehrte Darwin erneut zu Saportas Ideen zurück: „Deshalb interessierte mich eine Ansicht sehr, die Saporta mir vor einigen Jahren ausführlich in MS vorlegte und die er meiner Meinung nach seitdem veröffentlicht hat, wie ich ihn dazu drängte tun – nämlich, dass, sobald sich blütenhäufige Insekten entwickelt hatten, während des letzten Teils der sekundären Periode der Entwicklung der höheren Pflanzen ein enormer Impuls gegeben wurde, indem so plötzlich eine gegenseitige Befruchtung gebildet wurde.“ Es ist erwähnenswert, dass sich Darwin in diesen beiden Briefen auf die vermuteten Vorteile der Auskreuzung zur Förderung der Diversifizierung konzentrierte, während Saporta in erster Linie die koevolutionäre Dynamik anthophiler Insekten und Blütenpflanzen betont hatte. Saporta wird die frühe Koevolution von Insekten und Angiospermen im zweiten Band von L’Évolution du Règne Végétal ( 51 ).

Somit war Darwin auf eine Weise, die bisher nicht gewürdigt wurde, zumindest teilweise dafür verantwortlich, die Veröffentlichung der am meisten akzeptierten Hypothese über die Ursache der schnellen Strahlung von Blütenpflanzen anzuregen, nämlich ihre Koevolution mit Insekten (für die laufenden Diskussionen über Angiosperm-Insekten-Koevolution, siehe 20 46 47 10 , 9 43 36 49 21 31 30 52 ). Darüber hinaus war Saportas Lösung von Darwins Skepsis gegenüber der „plötzlichen Entwicklung“ von Blütenpflanzen die einzige Erklärung, die Darwin jemals annahm, um eine schnelle Diversifizierung früher Angiospermen als real zu erklären.

Schließt das abscheuliche Geheimnis den Ursprung der Angiospermen ein?

Darwins abscheuliches Mysterium wurde während des 20. und beginnenden 21. Jahrhunderts allgemein so interpretiert, dass es Fragen der Charakterentwicklung oder -transformation einschließt, die mit der Herkunft (im Gegensatz zu ihrer späteren Diversifizierung) von Blütenpflanzen von ihren Nicht-Angiospermen-Vorfahren verbunden sind. Wie 58 , p. 457) formulierten den Fall (der einen Standpunkt aus den frühen 1900er Jahren widerspiegelt): „Vor etwa hundert Jahren bezeichnete Charles Darwin den Ursprung der Angiospermen als ‚abscheuliches Geheimnis‘ der Probleme, die zu Darwins Tagen mysteriös und ungelöst waren, hat wenig zur Klärung dieses Problems beigetragen. Es beschäftigt immer noch die Gedanken vieler Botaniker, die sich für Evolution interessieren, zu ihrer Verwirrung und Frustration. Die Gründe für diese Schwierigkeit sind vielfältig, liegen aber hauptsächlich in der Unvollkommenheit des Fossilienbestandes. Eindeutige Beweise für den Ursprung und die frühe Evolutionsgeschichte von Angiospermen müssten aus einer Reihe gut erhaltener Fortpflanzungsstrukturen bestehen Verbindung der primitivsten Angiospermen mit nicht angiospermischen Samenpflanzen [kursiv hinzugefügt]…“

Obwohl Darwin von einem scheinbar abrupten Ursprung und einer schnellen Diversifizierungsrate von Angiospermen eindeutig verblüfft war, scheint er die Entwicklung der vielen einzigartigen Eigenschaften von Blütenpflanzen (Fragen der Homologie) von ihren Nicht-Angiospermen-Vorfahren nicht explizit berücksichtigt zu haben. Seiner Verwirrung über den Ursprung und die frühe Evolution der Angiospermen lag sicherlich ein Problem mit dem Fossilienbestand der Präangiospermen und der Phylogenie der Samenpflanzen zugrunde. Darwins umfangreicher Briefwechsel mit Paläobotanikern, der den Pflanzenbestand aus Jura und Kreide beschreibt, macht deutlich, dass die unmittelbare Vorgeschichte der Blütenpflanzen für ihn zumindest tangential von Interesse war. Nichtsdestotrotz scheint Darwin nicht über spezifische Charaktertransformationen nachgedacht zu haben, die für die Festlegung der definierenden Merkmale von Blütenpflanzen (z. B. Blüte, Fruchtblatt, Embryosack usw die Identifizierung der Vorfahren von Blütenpflanzen. Angesichts von Darwins langjähriger Anerkennung der Unzulänglichkeiten des Fossilienbestands (später erörtert) und seiner Annahme der Hypothese, dass sich Blütenpflanzen möglicherweise über einen längeren Zeitraum in einem abgelegenen Gebiet der südlichen Hemisphäre entwickelt haben, ist die Schlussfolgerung angemessen dass er einfach nicht im Fossilienbestand nach Daten suchte, die zu den Homologien und Transformationen sprechen könnten, die zur Definition der Angiospermen-Eigenschaften führten.

Das abscheuliche Mysterium wurde auch in der Neuzeit in Bezug auf phylogenetische Verwandtschaftsbeziehungen unter den vorhandenen Samenpflanzen und insbesondere auf die Identität der nächsten lebenden Verwandten von Angiospermen beschworen. Obwohl die Analyse der Phylogenie von Samenpflanzen in Darwins späteren Jahren weit fortgeschritten war (z. B. Ernst Haeckel, der in den 1870er und 1880er Jahren in seinem bahnbrechenden Werk schrieb Die Schöpfungsgeschichte: Oder die Entwicklung der Erde und ihrer Bewohner, Gnetales als am engsten mit Angiospermen verwandt ansah), gehen seine Schriften und Korrespondenzen nicht auf dieses Thema ein.

Darwin war der Frage der Beziehungen innerhalb von Samenpflanzen im Wesentlichen agnostisch gegenüber und bestätigte dies Ende 1861 in einem Brief an Joseph Hooker (17, S. 281 Brief vom 28. Dezember 1861): „Ich schrieb sorglos über den Wert von Phanerogamen, was ich dachte“ war, dass die Untergruppen so viel mehr miteinander zu verschmelzen schienen als bei den meisten Tierklassen.“ In den Jahren 1862 und 1863, als Joseph Hooker mitten in einer intensiven Untersuchung der vegetativen, reproduktiven und embryologischen Merkmale von Welwitschia ( 33 ) nahm Darwin Kenntnis (Brief vom 6. Oktober 1862 4 ) von Hookers Überzeugung, dass die Gnetales (und Welwitschia insbesondere) als Zwischencharakter zwischen den Gymnospermen und Angiospermen angesehen werden könnte („es scheint ein großartiger Fall zu sein, zwei solche Gruppen zu verbinden“).

Die Beweise deuten stark darauf hin, dass Darwin nicht intensiv über die Frage nach hypothetischen Angiospermen-Verwandten und ihrer möglichen evolutionären Bedeutung nachgedacht hat. Während Ursprung von Angiospermen aus Nicht-Angiospermen-Samenpflanzen bleibt bis heute problematisch (zB 24 41 5 ), Fragen der Homologie und Charaktertransformation sowie Fragen der Identifizierung von Angiospermen-Vorfahren und engsten Verwandten waren kein zentraler Bestandteil von Darwins Neugier und Frustration mit der Evolutionsgeschichte der Blütenpflanzen.

Natura non facit saltum, das Herz von Darwins abscheulichem Mysterium

Im Laufe des letzten Jahrhunderts wurde Darwins „abscheuliches Geheimnis“ im Großen und Ganzen zum Synonym für die Komplexität und oft undurchdringlichen Fragen rund um die Vorgeschichte, den Ursprung und die frühen Phasen der Evolutionsgeschichte der Angiospermen. Nichtsdestotrotz scheinen nur wenige dieser Themen, da sie sich speziell auf Blütenpflanzen beziehen, zu irgendeinem Zeitpunkt in Darwins Leben am wichtigsten gewesen zu sein. Und dies führt zu einer letzten und kritischen Überlegung: Geht es in Darwins abscheulichem Mysterium wirklich um Angiospermen?

Im Schlusskapitel jeder Ausgabe des Entstehung der Arten (mit nur ein oder zwei Wortwechseln) schrieb Darwin: „Da die natürliche Auslese nur durch die Anhäufung kleiner, aufeinanderfolgender, günstiger Variationen wirkt, kann sie keine große oder plötzliche Veränderung hervorbringen, sie kann nur durch sehr kurze und langsame Schritte wirken. Daher ist der Kanon von 'Natura non facit saltum [die Natur macht keinen Sprung]', den jede neue Ergänzung unseres Wissens strenger richtig macht…“ (14, Erstausgabe, S. 471 im Wesentlichen ähnlich in 15, 6.) Auflage, S. 413–414). Der aufkommende Fossilienbestand von Angiospermen in den Jahrzehnten der 1860er und 1870er Jahre präsentierte Darwin jedoch die eindeutigsten Beweise, die seiner gradualistischen Perspektive auf makroevolutionäre Veränderungen widersprechen.

Angiospermen waren nicht die erste Gruppe, die Darwin mit dem völligen Fehlen paläontologischer Daten für eine allmähliche Diversifizierungsphase konfrontierte, die einer scheinbar abrupten morphologischen und biogeographischen Strahlung vorausging. In jeder Ausgabe der Entstehung der Arten, widmete Darwin diesem Thema im Kapitel „Über die Unvollkommenheit der geologischen Aufzeichnungen“ zwei Abschnitte: „Über das plötzliche Auftauchen ganzer Gruppen verbündeter Arten“ und „Über das plötzliche Auftauchen von Gruppen verbündeter Arten in den niedrigsten bekannten Fossilien“. Schichten.“ Darwin erkannte, dass, wenn scheinbar abrupte Ursprünge verschiedener Mitglieder ganzer Gruppen von Organismen tatsächlich real wären, dies als Beweis für eine kreationistische (übernatürliche) Art der Artbildung angesehen werden könnte (und tatsächlich würde). Daher ist es wichtig zu verstehen, dass Darwins allmähliche Sympathien und seine allgemeine Ablehnung des Saltationismus, abgesehen von ihrer offensichtlichen Resonanz mit seiner Sichtweise des Prozesses der natürlichen Selektion, auch für seine Argumente gegen eine kreationistische Erklärung des Fossilienbestands von zentraler Bedeutung waren. „Die abrupte Art und Weise, in der ganze Artengruppen plötzlich in bestimmten Formationen auftauchen, ist von mehreren Paläontologen, z Transmutation von Arten. Wenn tatsächlich zahlreiche Arten, die zu den gleichen Gattungen oder Familien gehören, auf einmal ins Leben getreten wären, wäre die Tatsache für die Abstammungstheorie mit langsamer Modifikation durch natürliche Auslese fatal. Denn die Entwicklung einer Gruppe von Formen, die alle von einem einzigen Vorfahren abstammen, muss ein äußerst langsamer Prozess gewesen sein, und die Vorfahren müssen lange Zeit vor ihren modifizierten Nachkommen gelebt haben“ ( 14 , Erstausgabe, S. 302 im Wesentlichen ähnlich). in 15, 6. Auflage, S. 282).

In einem geschickten taktischen Manöver bereitete Darwin die Bühne für eine Lösung dieser vermeintlich „tödlichen“ Herausforderung seiner Evolutionstheorie durch Abstieg mit allmählicher Modifikation. „[W]ie überschätzen ständig die Perfektion der geologischen Aufzeichnungen und folgern fälschlicherweise, weil bestimmte Gattungen oder Familien bis zu einem bestimmten Stadium nicht gefunden wurden, dass sie vor diesem Stadium nicht existierten. Wir vergessen ständig, wie groß die Welt ist, verglichen mit dem Gebiet, in dem unsere geologischen Formationen sorgfältig untersucht wurden, vergessen wir, dass Artengruppen woanders schon lange existiert haben und sich langsam vermehrt haben, bevor sie die alten Archipele Europas und der Vereinigten Staaten eroberten “ (14, Erstausgabe, S. 302 im Wesentlichen ähnlich in 15, 6. Ausgabe, S. 282). Darwin fährt fort: „Ich werde nun einige Beispiele anführen, um die vorstehenden Bemerkungen zu illustrieren und zu zeigen, wie fehleranfällig wir sind, wenn wir annehmen, dass plötzlich ganze Gruppen von Arten hervorgebracht wurden“ (14, Erstausgabe, S. 302 identisch in 15 .). , sechste Auflage, S. 283). Damit startet Darwin einen empirischen Gegenangriff gegen die Launen des Fossilienbestandes, indem er beschreibt, was (vor der Veröffentlichung von Entstehung der Arten) als scheinbar abrupter Ursprung verschiedener Vertreter von Säugetieren, Vögeln, sitzenden Seepocken, Knochenfischen und Trilobiten. In jedem Fall argumentierte er, dass das, was nur Jahre zuvor als plötzlicher Ursprung verschiedener Mitglieder jeder Gruppe aufgetreten war, nun eine bedeutende Vorgeschichte von Übergangsfossilien aufweisen konnte, die mit seinen graduellen Ansichten der Transmutation vereinbar war.

Diese Passagen aus dem Entstehung der Arten die Strategie, die Darwin später einsetzte, um das abscheuliche Geheimnis des scheinbar plötzlichen und geographisch weit verbreiteten Auftretens verschiedener Angiospermen im Fossilienbestand anzugreifen. Darwins Ideen in der Entstehung der Arten gehen eindeutig davon aus, dass biologische Innovation und Diversifizierung schrittweise erfolgen, wie er später im Fall von Blütenpflanzen argumentieren würde. Darüber hinaus stellt Darwin fest, dass die frühe Entwicklung einer Abstammungslinie geografisch begrenzt sein kann (entfernt von Europa und Nordamerika, wo damals die meiste Paläontologie betrieben wurde) und daher im Fossilienbestand unentdeckt ist. Die Parallele zu einer verlorenen Insel oder einem verlorenen Kontinent auf der Südhalbkugel ist bei Angiospermen genau.

In den 1870er Jahren hatte Darwin eine Reihe intellektueller und taktischer Schlachten über verschiedene Gruppen von Metazoen erlebt, die scheinbar plötzlich im Fossilienbestand aufgetaucht waren. Entscheidend ist, dass seine Vorliebe für gradualistische Erklärungen der Transmutation in einer Zeit entstand, die von einem aufkeimenden, aber höchst unvollständigen Fossilienbestand für die meisten Organismengruppen geprägt war. Dies führte ihn dazu, nach Erklärungen für scheinbar abrupte Ursprünge und Diversifizierungen wichtiger Tier- und Pflanzenlinien zu suchen, wie sie in den bekannten Fossilienfunden seiner Zeit dargestellt sind. Doch in jedem Fall aber ein, wurden Darwins geologische und evolutionäre „Probleme“ gelöst, als paläontologische Explorationen die fehlenden Lücken füllten. Darwin hatte allen Grund zu der Annahme, dass die Zeit auf seiner Seite war.

Als Darwin begann, den Fossilienbestand von Angiospermen kritisch zu untersuchen (und darüber zu korrespondieren), entgingen ihm Beweise für eine allmähliche Diversifizierung der Blütenpflanzen vor ihrem abrupten und vielfältigen Auftreten (wie in den 1870er Jahren bekannt) in der Mitte der Kreide. Noch 1878 (16. Februar) wiederholte Saporta gegenüber Darwin in Bezug auf den Fossilienbestand blühender Pflanzen (Provenienz: Cambridge University Library, DAR 177: 35): „Da es vor der mittleren Kreide keine Spuren von Dikotyledonen gibt… die ersten definierbaren Typen scheinen aus dieser Zeit mit ihren Unterscheidungsmerkmalen geschmückt und in ihren Hauptmerkmalen fixiert. Dieses Fehlen von ursprünglichen [Übergangs-]Formen macht einen Übergang zum Stamm [Gruppe] – Mütter, aus denen die ganze Klasse hervorgehen musste … umso unklarer – Die Schwierigkeit ist umso größer und desto weniger leicht zu erfassen, dass es ist bei Säugetieren nicht dasselbe, wo man fast jeden Übergang und jede Sequenz beobachten kann, die von einem Typ zu einer anderen definitiven Gruppe führt.“ Darwin kam zu seinem abscheulichen Mysterium, nicht aufgrund einer spezifischen oder programmatischen Neugier auf die umfassende Evolutionsgeschichte von Blütenpflanzen, sondern vielmehr, weil Angiospermen unter allen Gruppen lebender Organismen die größte fortwährende Herausforderung für seine Ansichten über das Tempo der evolutionäre Innovation und seine klare Erkenntnis, dass der Fossilienbestand im Wesentlichen unvollständig blieb.

Sein ganzes Leben lang war Darwin besessen an der Anpassung und den kumulativen kleinen Veränderungen interessiert, die neue Innovationen der Biologie hervorbringen. Fragen der Evolutionsgeschichte (z. B. Homologie und Charaktertransformation) bestimmter Organismengruppen, die Darwin sicherlich von allgemeinem Interesse waren, waren selten, wenn überhaupt, die motivierenden Merkmale seiner Untersuchungen. Seine Briefe zeigen deutlich, dass er sich nicht besonders für die Phylogenie von Angiospermen oder Samenpflanzen interessierte und auch nicht davon besessen war, die fossile Vorgeschichte von Blütenpflanzen zu verfolgen. Es gibt keinen Hinweis darauf, dass sich Darwin mit den Homologien der Blüte und ihrer Organe beschäftigte (wie etwa Goethe 1790).

Bei Charles Darwins abscheulichem Mysterium ging es nie wirklich um blühende Pflanzen an sich. Das abscheuliche Geheimnis von Charles Darwin war im Wesentlichen eines der Bewertung: wie lassen sich Perioden scheinbar abrupter und stark beschleunigter Diversifizierung erklären, die mit der Entstehung großer Organismengruppen verbunden sind – und in diesem Fall, und nur nebenbei, für Angiospermen. Genau aus diesem Grund kehrte Darwin in seiner Korrespondenz sowohl mit Heer selbst als auch mit Saporta auf das Thema der saltationistischen Ansichten Heers zurück. Darwin konnte nicht akzeptieren, dass das Tempo der evolutionären Innovation so schnell sein konnte – und Angiospermen (wie sie in den 1870er und 1880er Jahren bekannt waren) schienen eine bedeutende Ausnahme von dieser tief verwurzelten Vorstellung zu sein.

Abschließende Bemerkungen

Als Darwin zu seinem Grab ging (eigentlich nicht das Grab, in dem er mit seiner Familie auf dem Friedhof von Downe begraben werden wollte, sondern eher in der Westminster Abbey), lieferte der Fossilienbestand immer noch Beweise für einen scheinbar abrupten Ursprung und eine extrem schnelle evolutionäre und biogeografische Diversifizierung der Blüte Pflanzen. Es lohnt sich daher kurz darauf einzugehen, ob Darwins „abscheuliches Mysterium“, speziell in Bezug auf Angiospermen, wurde in der Zwischenzeit zwischen 1882 und heute „gelöst“.

Wir wissen jetzt, dass die frühesten Phasen der Angiospermen-Diversifizierung, wie sie im Fossilienbestand bezeugt werden, eine Periode relativ allmählicher und geordneter Diversifizierung vor der mittleren Kreidezeit zeigen (siehe 25 für eine Übersicht). Diese Aufzeichnungen von Angiospermen aus der frühen Kreidezeit mit ihren von kleinblütigen Arten dominierten Floren waren den Paläontologen zu Darwins Zeit (oder sogar vor 30 Jahren) völlig unbekannt. Daher scheint die früheste Manifestation von Angiospermen, wie sie jetzt verstanden wird, deutlich weniger abrupt zu sein als die der Fossilienfunde von Heer und Saporta, die in den 1870er und 1880er Jahren beschrieben wurden. In vielerlei Hinsicht stimmt die kürzlich ausgegrabene Aufzeichnung der frühen Angiospermen mit den Mustern überein, mit denen sich Darwin trösten konnte, als er die Entdeckungen früher Übergangsfossilien für Säugetiere, Vögel, sitzende Seepocken, Knochenfische und Trilobiten in den Entstehung der Arten. Offensichtlich sind solche Spekulationen diskussionswürdig, aber Darwin hätte sich durchaus damit begnügen können, Angiospermen in seine Liste von Beispielen aufzunehmen, „um zu zeigen, wie fehleranfällig wir sind, wenn wir annehmen, dass plötzlich ganze Artengruppen produziert wurden“, wenn er Zugang dazu gehabt hätte unseren aktuellen Bestand an Blütenpflanzen der frühen Kreidezeit.

Es ist bemerkenswert, dass sowohl Darwin als auch Ball Recht hatten mit der Schlussfolgerung, dass der frühe Fossilienbestand von Angiospermen, wie er in den 1870er Jahren stand, im Wesentlichen unvollständig war. Beide verstanden genau, dass die scheinbar abrupten Ursprünge vieler differenzierter (abgeleiteter) Mitglieder einer großen Gruppe von Organismen ohne fossile Aufzeichnungen von Übergangsvorfahren nicht mit einem evolutionären Schema des Artenursprungs und einer höheren Diversifizierung vereinbar waren. Im Wesentlichen sagten beide voraus, dass es eine Periode der Diversifizierung der Angiospermen vor der mittleren Kreidezeit gegeben haben muss. Ihre Vorhersagen in Bezug auf Angiospermen haben sich perfekt bestätigt.

Trotz der Launen der Stratigraphie aus der Mitte des 19. Jahrhunderts war Darwin die Essenz der Strahlungen verschiedener Angiospermen-Kladen aus der mittleren bis späten Kreidezeit (und frühen Tertiär) klar. Aktuelle qualitative Messungen zeigen weiterhin, dass die Raten der morphologischen, ökologischen und taxonomischen Diversifizierung innerhalb von Angiospermen während der mittleren bis späten Kreidezeit und des frühen Tertiärs hoch waren (44 8 61 37 9 11 , 3 38 40 25). Es wurde vermutet, dass die tiefgreifende Ausweitung des Fossilienbestands von Angiospermen aus der mittleren bis späten Kreidezeit und dem frühen Tertiär im Laufe des letzten Jahrhunderts das „Problem“ hoher Diversifizierungsraten, mit dem Darwin konfrontiert war, noch verschärft haben könnte ( 13 ). Es sei jedoch daran erinnert, dass in den 1860er und 1870er Jahren die vorherrschende Ansicht von Lord Kelvin (William Thomson) war, dass die Erde zwischen zehn und hundert Millionen Jahre alt war ( 35 ).Angesichts der Tatsache, dass allein die Kreidezeit heute eine Länge von etwa 80 Millionen Jahren hat, ist unklar, ob Darwin die Diversifizierung von Angiospermen in der mittleren bis späten Kreidezeit (wie sie jetzt verstanden wird) als besonders problematisch für seinen Gradualisten angesehen hätte oder nicht Ansichten. In beiden Fällen ist dies ein Thema, das sich grundlegend von dem der „anscheinend sehr plötzliche oder abrupte Entwicklung der höheren Pflanzen“, die Darwin konfrontierte und seine Korrespondenz mit Hooker, Heer und Saporta motivierte.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die scheinbar abrupten Ursprünge verschiedener Gruppen von Metazoen sowie Angiospermen Themen waren, die zwischen Kreationisten und Evolutionisten des 19. Jahrhunderts heiß diskutiert wurden. Darwin verstand sehr genau das intellektuelle Dilemma, das sich aus dem Auftauchen verschiedener Mitglieder verschiedener Organismengruppen ohne eine vorübergehende fossile Vorgeschichte ergab. Dennoch ist es ein Fehler, aus Darwins herausgeschnittenen Worten „abscheuliches Geheimnis“ in Bezug auf den Ursprung und die schnelle Diversifizierung von Blütenpflanzen zu schließen, dass er sich speziell und programmatisch für die Evolutionsgeschichte der Angiospermen interessierte. Darwins abscheuliches Mysterium dreht sich letzten Endes nicht um Angiospermen an sich, wie seine Korrespondenz und Veröffentlichungen zeigen. Darwins abscheuliches Geheimnis handelt von seiner Abscheu, dass die Evolution sowohl schnell als auch möglicherweise sogar salzig sein könnte der Einschränkungen, denen Darwin und andere Evolutionisten seiner Ära gegenüberstanden, als sie versuchten, einen noch sehr unvollständigen Fossilienbestand des Lebens auf der Erde zu lesen.


Die Tierwelt des Regenwaldes zeigt die acht Evolutionsstufen der Erde

biologische Evolution und Strahlung während 35 Millionen Jahren Isolation, die Anfänge und Strahlung von Singvögeln, die Integration der australischen und asiatischen Flora und Fauna und schließlich die gewaltigen Auswirkungen der pleistozänen Eiszeiten auf die tropische Regenwaldvegetation. Das Zeitalter der Pteridophyten: Dieses Zeitalter bezieht sich auf das Zeitalter der Farne, das vor etwa 435 Millionen Jahren zurückreicht, als sich die ersten Pflanzen an das Landleben anpassten. Vor etwa 500 Millionen Jahren, während des Ordoviziums, wurden Pilze


Ausgestorbenes Mysterium der „Gegenvögel“ vertieft sich

Wissenschaftler haben eine Analyse eines seltenen, fast vollständigen Fossils einer ausgestorbenen Vogelgruppe durchgeführt und festgestellt, dass sie den Vorfahren der heutigen Vögel „aerodynamisch ebenbürtig“ waren.

Das 75 Millionen Jahre alte Fossil von der Größe eines Truthahngeiers wirft neue Fragen darüber auf, warum die Gruppe, bekannt als Enantiornithine, ist ausgestorben, während euornithes, Vorfahren aller modernen Vogelarten, überlebten, berichten die Forscher im Journal PeerJ.

„Dieses neue Fossil zeigt, dass Enantiornithine, obwohl sie völlig von modernen Vögeln getrennt sind, einige der gleichen Anpassungen für hochverfeinerte, fortschrittliche Flugstile entwickelt haben“, sagt Jesse Atterholt, ein ehemaliger Doktorand an der University of California, Berkeley, wo das Fossil untergebracht ist.

Eine andere Studie, die Anfang dieses Jahres veröffentlicht wurde, beschrieb das 127 Millionen Jahre alte Fossil eines enantiornitischen Kükens, das gestorben war, bevor sich sein Skelett von Knorpel in Knochen verwandelte. Es wäre daher nicht in der Lage gewesen zu fliegen und war möglicherweise von seinen Eltern für Nahrung und Unterkunft abhängig – eine Situation ähnlich der vieler moderner Jungtiere.

Der Begriff „Enantiornithine“ bedeutet „Gegenvögel“. Die Gruppe starb vor etwa 65 Millionen Jahren am Ende der Kreidezeit aus, aber die Wissenschaftler sind sich nicht sicher, warum.

Die neue Forschung beantwortet die Frage nicht.

“Eines der wirklich interessanten und mysteriösen Dinge an Enantiornithinen ist, dass wir sie in der gesamten Kreidezeit finden, seit ungefähr 100 Millionen Jahren, und sie waren sehr erfolgreich“, sagt Atterholt.

„Wir finden ihre Fossilien auf jedem Kontinent, auf der ganzen Welt, und ihre Fossilien sind sehr, sehr verbreitet, in vielen Gebieten häufiger als die Gruppe, die zu den modernen Vögeln führte. Und doch überlebten moderne Vögel das Aussterben, während Enantiornithine aussterben.”

Der Paläontologe Howard Hutchison aus Atterholt und Berkeley, der das Fossil vor mehr als 25 Jahren gefunden hat, arbeitete mit Jingmai O’Conner, einem Enantiornithin-Experten, zusammen, um die neue Analyse durchzuführen. Sie und ihre Kollegen nannten die neue Art Wunder essenoni.

Auf den ersten Blick hätte das Tier einem modernen Vogel sehr ähnlich gesehen, sagt sie. Es war voll gefiedert und flog durch Flügelschlagen. Im Gegensatz zu heutigen Vögeln trugen die Flügel jedoch wahrscheinlich Krallen – „ideal zum Sitzen und vielleicht zum Klettern“, sagt Atterholt. Der Schnabel enthielt Zähne.

Das abgeleitete Sitz- und Kletterverhalten deutet darauf hin, dass Enantiornithine Waldbewohner waren. Dies hat zu der Idee geführt, dass Enantiornithine mit ihnen gingen, als die Wälder am Ende der Kreidezeit ausstarben.

„Ich denke, es ist eine wirklich interessante Hypothese und die beste Erklärung, die ich bisher gehört habe“, sagt Atterholt. „Aber wir müssen wirklich gründliche Studien zur Ökologie der Enantiornithine durchführen, denn im Moment ist dieser Teil des Puzzles ein wenig schwammig.“

Samantha Seite

Samantha Page ist Wissenschaftsjournalistin aus Spanien.

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Das Geheimnis der Singvögel der Kreidezeit - Biologie

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Die Ernährungsentwicklung hat den Vögeln möglicherweise geholfen, das Massensterben in der Kreidezeit zu überleben

Chinesische Wissenschaftler haben gezeigt, dass die Evolution der Ernährung Vögeln geholfen haben könnte, das Massensterben von Arten in der Kreidezeit zu überleben, so eine online in der Zeitschrift veröffentlichte Studie BMC Evolutionsbiologie.

Beim Massensterben der Kreide vor 65 Millionen Jahren begannen immergrüne Pflanzen zu sinken und starben in der Dunkelheit aufgrund einer Asteroidenkollision und umfangreicher vulkanischer Aktivitäten aus, was weiter zum Aussterben der pflanzenfressenden Dinosaurier führte und schließlich zu einer vollständigen Katastrophe wurde alle Nicht-Vogel-Dinosaurier.

Wie alte Vögel, die Abstammung der Dinosaurier, das Aussterben überlebten, bleibt ungelöst.

Ein Forschungsteam unter der Leitung von Li Zhiheng vom Institut für Wirbeltierpaläontologie und Paläoanthropologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften enthüllte, dass Ernährungsunterschiede zwischen Vogel- und Nicht-Vogel-Dinosauriern helfen könnten, das Geheimnis zu lüften.

Die Forscher untersuchten die detaillierte Zahnmikrostruktur von Vögeln der frühen Kreidezeit und machten einen weiteren Vergleich mit ihren nächsten Dinosaurier-Verwandten. Dabei fanden sie heraus, dass eine bestimmte Dentinschicht bei fleischfressenden Dinosauriern bei den Vögeln verloren gegangen war.

Die Ergebnisse lieferten Beweise für die Theorie, dass alte Vögel ihre Ernährungspräferenzen veränderten, um eine direkte Konkurrenz um Nahrungsressourcen mit fleischfressenden Dinosauriern zu vermeiden, was ihnen möglicherweise geholfen hat, das Aussterbeereignis zu überleben. (Xinhua)


Medienmitteilung

Fossile Zähne deuten darauf hin, dass Samen die Vorfahren von Vögeln vor dem Aussterben bewahrt haben

Als die Dinosaurier ausstarben, verschwanden viele kleine vogelähnliche Dinosaurier zusammen mit Riesen wie Tyrannosaurus und Triceratops. Warum nur einige von ihnen überlebten, um moderne Vögel zu werden, bleibt ein Rätsel. Jetzt berichten Forscher vom 21. April in Aktuelle Biologie deuten darauf hin, dass abrupte ökologische Veränderungen nach einem Meteoriteneinschlag für fleischfressende vogelähnliche Dinosaurier schädlicher gewesen sein könnten, und frühneuzeitliche Vögel mit zahnlosen Schnäbeln konnten von Samen überleben, wenn andere Nahrungsquellen zurückgingen.

„Die kleinen vogelähnlichen Dinosaurier in der Kreidezeit, die maniraptoranen Dinosaurier, sind keine gut verstandene Gruppe“, sagt Erstautor Derek Larson, Paläontologe am Philip J. Currie Dinosaur Museum in Alberta und Doktorand an der University of Toronto . „Sie sind einige der nächsten Verwandten der modernen Vögel, und am Ende der Kreidezeit starben viele aus, einschließlich der Zahnvögel – aber moderne Kronengruppenvögel haben das Aussterben überlebt. Die Frage ist, warum das so war? Unterschied auftreten, wenn diese Gruppen so ähnlich waren?"

Das Forscherteam, zu dem auch David Evans vom Royal Ontario Museum und der University of Toronto und Caleb Brown vom Royal Tyrrell Museum of Paleontology gehörten, untersuchte zunächst, ob das Aussterben am Ende der Kreidezeit ein abruptes Ereignis oder ein progressives Ereignis war Rückgang, der einfach durch den Meteoriteneinschlag begrenzt wurde. Der Fossilienbestand enthält Beweise für beide Szenarien, je nachdem, welche Dinosaurier untersucht werden.

Larson erforschte die vogelähnlichen Dinosaurier und sammelte Daten, die 3.104 versteinerte Zähne aus vier verschiedenen Maniraptoran-Familien beschreiben. Einige wurden bereits veröffentlicht, aber ein Großteil der Informationen stammte aus Larsons eigener Arbeit am Mikroskop, in der Form und Größe jedes Zahns katalogisiert wurden.

Larson und seine Kollegen suchten nach Diversitätsmustern in den Zähnen, die sich über 18 Millionen Jahre (bis zum Ende der Kreidezeit) erstreckten. Wenn die Unterschiede zwischen den Zähnen im Laufe der Zeit abnahmen, argumentierte das Team, würde dieser Verlust an Vielfalt darauf hinweisen, dass das Ökosystem zurückgeht und möglicherweise mit einem langfristigen Artenverlust einhergeht. Wenn die Zähne jedoch ihre Unterschiede im Laufe der Zeit beibehalten würden, würde dies auf ein reiches und stabiles Ökosystem über Millionen von Jahren hindeuten und darauf hindeuten, dass diese vogelähnlichen Dinosaurier durch ein Ereignis am Ende der Kreidezeit abrupt getötet wurden.

Letztlich begünstigten die Zahndaten die letztere Interpretation. "Die maniraptoranen Dinosaurier haben während der letzten 18 Millionen Jahre der Kreidezeit ein sehr konstantes Niveau der Variation beibehalten", sagt Larson. "Sie starben schlagartig genau an der Grenze aus."

Das Team vermutete, dass die Ernährung eine Rolle beim Überleben der Abstammungslinie gespielt haben könnte, die die heutigen Vögel hervorgebracht hat, und sie nutzten Ernährungsinformationen und zuvor veröffentlichte Gruppenbeziehungen von modernen Vögeln, um abzuleiten, was ihre Vorfahren gefressen haben könnten. Im Rückwärtsgang stellten Larson und seine Kollegen die Hypothese auf, dass der letzte gemeinsame Vorfahre der heutigen Vögel ein zahnloser Samenfresser mit einem Schnabel war.

In Verbindung mit den Zahndaten, die auf ein abruptes Aussterben der Kreidezeit hindeuten, vermuten die Forscher, dass eine Reihe der Abstammungslinien, aus denen die heutigen Vögel hervorgegangen sind, diejenigen waren, die nach dem Meteoriteneinschlag auf Samen überleben konnten. Der Streik hätte die sonnenabhängige Blatt- und Fruchtproduktion bei Pflanzen beeinträchtigt, aber winterharte Samen hätten eine Nahrungsquelle sein können, bis wieder andere Möglichkeiten zur Verfügung standen.


Schau das Video: Die ersten Minuten nach dem Verschwinden der Dinosaurier (Oktober 2022).