Den rosa pilen pekar på predentären och den blå pilen pekar på den övre delen av käken, som inte har några tänder. Tillsammans, de kan ha varit täckta av en keratinös näbb, och predentären var troligen mobil Kredit:IVPP
Det predentära benet är ett av de mest gåtfulla skelettelementen i fågelns evolution. Ligger i spetsen av underkäken, detta ben saknas hos mer primitiva fåglar och hos levande fåglar; det tros ha gått förlorat under evolutionen. I över 30 år, ursprunget och funktionen av fågelpredentären har förblivit mystisk.
Nu, dock, Alida Bailleul, LI Zhiheng, Jingmai O"Connor och ZHOU Zhonghe från Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology (IVPP) vid den kinesiska vetenskapsakademin har gjort betydande framsteg mot att lösa detta långvariga mysterium. Deras resultat publicerades i Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) den 18 november.
Med hjälp av ett batteri av analytiska metoder, laget, ledd av Dr. Bailleul, presenterar starka bevis för att fågelpredentären var täckt av en keratinös näbb – en kåt slida som täcker benen på talarstolen hos alla levande fåglar, som alla är tandlösa och har näbbar. Det ger också bevis på att predentären var proprioceptiv, dvs. den kunde detektera yttre mekaniska stimuli; och var rörlig – vilket representerar en nu utdöd form av kraniell kinesis.
Kranial kinesis uppstår när lederna kan röra sig i skallen - främst mellan överkäken och hjärnan. Denna egenskap är utbredd hos levande fåglar; dock, det tros vara mestadels frånvarande hos mesozoiska fåglar.
En rekonstruktion av Yanornis martini livnär sig på fisk längs en grund sjöstrand i Jehols biota. Kredit:Michael Rothman
Baserat på hennes undersökning av de fossiliserade vävnaderna från predentära och andra käkelement av Yanornis martini från Jehol Biota, Dr. Bailleul identifierade en specifik typ av brosk inuti leden mellan predentär och dentär som starkt tyder på en viss rörelse mellan dessa element.
Teamet märkte att predentären bara finns i ornituromorfer som har tänder. Dock, spetsen på premaxillan – benet på den övre näbben som skulle ha täppt till med predentären – är utan tänder. Detta tyder på att toppen av överkäken, som predentären, var också täckt med en keratinös näbb.
Den lilla näbben på toppen av skallen, i kombination med det känsliga och rörliga predentära benet och tänderna som med största sannolikhet också var proprioceptiva, representerar en unik utfodringsanpassning som möjliggjorde större fingerfärdighet vid manipulering av mat. Även om det är bisarrt och nu är utrotat, denna unika matningsapparat kvarstod i ornithuromorph clade i minst 58 miljoner år, från tidig till sen krita.
Med hjälp av information från de fossiliserade vävnaderna och redan existerande data om embryologin hos levande fåglar, teamet formulerade också en hypotes om ursprunget till detta ben, antyder att det är en sesamoid, liknande den mänskliga knäskålen. Identifiering som en sesamoid betyder att detta ben är en ny skelettinnovation unik för en linje av ornituromorfer, och att det inte uppstod från ett redan existerande skallben.
Även om ytterligare forskning om fossila fåglar (och även bevarade fåglar) krävs för att bekräfta några av dessa hypoteser, predentaren är ett så litet ben att det endast sällan bevaras, vilket gör det mycket svårt – för att inte säga omöjligt – att hitta exemplar som kan kasta ljus över de återstående delarna av detta mysterium.