När du väl vet att många dinosaurier hade fjädrar, det verkar mycket mer uppenbart att de förmodligen utvecklats till fåglar. Men det finns fortfarande en stor fråga. Hur gjorde en uppsättning dinosauriska käkar med rikliga tänder (tänk T Rex ) förvandlas till de moderna fåglarnas tandlösa käkar, täckt av en näbb? Två saker måste hända under denna övergång, undertryckande av tänderna och näbbens tillväxt. Nu har nya fossila bevis visat hur det gick till.

I en ny studie, Shuo Wang från Capital Normal University i Peking och kollegor studerade en serie dinosaurier och tidiga fåglar för att se övergången. De upptäckte att vissa dinosaurier utvecklades för att tappa tänderna när de blev äldre och grodde en liten näbb. Över tid, denna process hände tidigare och tidigare tills djuren så småningom dök upp från sina ägg med en fullformad näbb.

De äldsta fåglarna hade faktiskt reptilliknande tänder-till exempel Archaeopteryx från den sena juraperioden (för 150 miljoner år sedan) och Sapeornis från tidigt krita (för 125 miljoner år sedan). Men andra tidiga fåglar hade tappat tänderna, Till exempel Confuciusornis , även från tidigt krita.

Moderna fåglar saknar alla tänder, förutom den sydamerikanska hoatzin, Opisthocomus , vars kläckningar har en liten tand som de använder för att hjälpa dem att fly från sitt ägg och sedan kasta. Utvecklingsförsök på 1980 -talet visade att moderna fåglar förmodligen skulle kunna generera tänder om deras käftvävnad artificiellt stimulerades med rätt molekyler. Detta tyder på att deras förfäder någon gång växte tänder naturligt.

Under tiden, många dinosaurier hade faktiskt näbbar av något slag. Näbbar består av keratin, det tuffa, flexibelt protein som också gör naglar och kohorn, liksom fjädrar och hårstrån. Vi tänker vanligtvis på näbbar som alltomfattande strukturer, sträcker sig från den spetsiga spetsen längst fram till ögonen, och inklusive näsborrarna hos moderna fåglar. Men fossila exempel visar att många tandade dinosaurier faktiskt hade en minimal näbb på framsidan av trynet.

För att ta reda på exakt hur näbben kom att ersätta dinosaurtänder, forskarna fick titta inuti djurens käkben. Dinosaurbenfossiler är inte bara steniga gjutningar av det ursprungliga benet, men de visar nästan alltid all inre struktur. Ett mikroskopiskt tunt snitt från alla dinosaurieben visar alla detaljer i inre kanaler för blodkärl och nerver, samt gropar där de bengenererande cellerna satt. Tunna delar av fossila käkben visar tänderna i lika mycket detalj som i alla moderna käkben.

Nu för tiden, ben skärs sällan upp, och det är mycket vanligare att använda datortomografi (CT) för att titta in i benen utan att skada dem. CT-skanningarna är en rad av röntgenstrålar som ligger nära varandra som gör det möjligt för forskare att konstruera detaljerade 3D-modeller som visar alla fina detaljer i benet.

Wang och kollegor observerade att theropoden dinosaurie Limusaurus , som var nära besläktad med fåglarnas förfäder, och den tidiga fågeln Sapeornis hade tänder ända fram på käftarna när de var unga men tappade dem när de växte upp. De detaljerade interna skanningarna av fossilerna visade vuxna Limusaurus hade inga tänder men hade fortfarande tanduttag i underkäftarna, stängdes av och bildade en enda kanal. Hos vuxen Sapeornis , det fanns tänder på baksidan av käken men inte på framsidan av käken.

När moderna fåglar utvecklas inuti sina ägg, näbbens keratin börjar bildas vid nosspetsen och växer sedan tillbaka för att täcka både övre och nedre käkar. Wang och kollegor hävdar att de mekanismer som reglerar näbbens tillväxt också undertrycker tandbildning. Detta stöds av studier av genen BMP4 som visar att den styr båda funktionerna hos moderna fåglar.

Att använda fossilerna för att visa hur djuren utvecklats över tiden föreslår näbbar hos vissa dinosaurier och fågelsläktingar expanderade ursprungligen bakåt när djuren växte upp och tandhylsorna stängdes av. Så småningom, denna process hände tidigare och tidigare i utvecklingscykeln tills kläckningar dök upp med näbbar och inga tänder. I dag, bengenen BMP4 styr aspekter av näbbtillväxt och tandundertryckning, och dessa kan ha agerat tidigt i fågelutvecklingen.

För mer bevis, Wang och kollegor tittade bredare på ryggradsdjur som har tappat eller minskat sina tänder när de utvecklats, inklusive några fiskar, grodor, pangoliner, valar och de helt tandlösa sköldpaddorna. I samtliga fall, djur som hade tappat tänderna associerades med att tänderna ersattes med en keratinäbb.

Denna typ av utvecklingsobservationer hjälper till att bekräfta teorin som de utsökta dinosauriefossilerna pekar på. När jag blev fågel, dinosaurierna måste förändras på många sätt, inklusive krympning i storlek, spirande vingar, anpassa fjädrar som användes för visning och flygning, förbättra sina sinnen, förkortar svansen, tappar tänder, och många andra karaktärer. Det är viktigt att kunna identifiera troliga bevis för hur var och en av dessa fantastiska förändringar skedde.

Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.