Forskare har genomfört en ny analys av ursprunget till "fågelhöftade" dinosaurier - gruppen som inkluderar ikoniska arter som Triceratops - och fann att de troligen utvecklats från en grupp djur som kallas silesaurier, som först identifierades för två decennier sedan.

Forskarna, från University of Cambridge och Universidade Federal de Santa Maria i Brasilien, försökte lösa ett långvarigt mysterium inom paleontologi:varifrån de "fågelhöftade" dinosaurierna, eller ornithischerna, kom.

För närvarande finns det en lucka på mer än 25 miljoner år i fossilregistret, vilket gör det svårt att hitta grenen av dinosauriens släktträd där ornithischerna hör hemma.

Forskarna genomförde en omfattande analys av tidiga dinosaurier såväl som silesaurier, en grupp uppkallad efter Silesaurus, som först beskrevs 2003. Forskarna föreslår att silesaurier successivt modifierade sin anatomi under den sena triasperioden, så att de kom att likna ornithischians från den tidiga tiden. Jurassic Period.

Dessa ornitiska förfäder har dock höftstrukturen hos dinosaurierna med "ödlahöfter", eller saurischerna, vilket tyder på att de tidigaste dinosaurierna med fågelhöfter i själva verket var ödlhöftade. Resultaten rapporteras i Zoological Journal of the Linnean Society .

Dinosaurier har sitt ursprung i den sena triasperioden, för cirka 225 miljoner år sedan, och dominerade livet på jorden fram till en massutrotning för 66 miljoner år sedan. Dinosaurier har fascinerat oss sedan de först namngavs som sådana av Richard Owen 1842.

De tidigaste upptäckta resterna av dinosaurier var skrapiga:konstiga tänder och några ben. Under senare hälften av 1800-talet hade man dock hittat tillräckligt med dinosaurierester för att ett klassificeringssystem behövdes. Harry Seeley, som hade tränats i Cambridge av Adam Sedgwick, utvecklade en sådan klassificering av dinosaurier baserad främst på formen på deras höftben:de var antingen saurischians (ödla-höft) eller ornithischians (fågel-höftade). Denna klassificering, som först publicerades 1888, visade sig vara tillförlitlig:alla upptäckter av dinosaurier verkade passa in i en eller annan av dessa grupperingar.

Men 2017, professor David Norman från Cambridges institution för geovetenskaper och hans tidigare Ph.D. studenterna Matthew Baron och Paul Barrett hävdade att dessa dinosaurie-familjegrupperingar måste omarrangeras, omdefinieras och döpas om. I en studie publicerad i Nature , föreslog forskarna att dinosaurier med fågelhöfter och dinosaurier med ödlhöfter som Tyrannosaurus utvecklats från en gemensam förfader, vilket potentiellt kan störta mer än ett sekels teori om dinosauriernas evolutionära historia.

Bortsett från kontroverser har det länge varit känt att dinosaurierna med fågelhöfter är anatomiskt skilda från alla andra typer av dinosaurier, även om de inte har något med fåglar att göra. Men hur de kom till har förblivit ett långvarigt problem.

"Det verkade vara så att de härstammar från alla andra dinosaurier i det sena triasen men uppvisade en unik uppsättning egenskaper som inte kunde passas in i en evolutionär följd från deras dinosauriekusiner", säger Norman, som är en Fellow of Christ's College. "Det var som om de helt plötsligt dök upp från ingenstans."

Senare arbete har börjat indikera en mer varierad och förbryllande bild av ornitiskt ursprung. Ur ett fylogenetiskt perspektiv – hur dinosauriens släktträd förgrenar sig över tiden – förutspås det att ornitiska lämningar först skulle dyka upp i fossilregistret för cirka 225 miljoner år sedan.

"Men, ju mer vi har letat i stenar av den åldern, desto mindre har vi hittat", sa Norman. "De första ornitiska kvarlevorna är mindre än 200 miljoner år sedan, vilket betyder att det finns ett 25+ miljoner år långt ornitiskt gap. Hittills har alla försök att fylla denna lucka misslyckats."

En lösning på denna gåta kan spåras tillbaka till en upptäckt under de första åren av detta århundrade, när skelettet av ett ovanligt dinosaurieliknande djur från sent trias upptäcktes i Polen. Den beskrevs av Jerzy Dzik och fick namnet Silesaurus ("den schlesiska ödlan").

Silesaurus har långa smala ben som gav den en upprätt dinosaurieliknande hållning - och dess höftben är ordnade som en saurischian - men den verkade ha en tandlös, näbbliknande region längst fram i underkäken. Detta var inte olikt den tandlösa näbbliknande strukturen känd som en predentär som finns i alla ornitiska dinosaurieskallar, även om det unikt ornitiska predentära benet inte fanns.

Dess tänder var också sammandragna i toppen av rötterna, och tandkronorna var bladformade i profil:en typ av tandform som ses hos många tidiga ornitiska. Dzik spekulerade om de möjliga ornitiska likheterna med Silesaurus, men förslaget avfärdades eller ignorerades av de flesta forskare.

Under åren som följde upptäcktes fler Silesaurus-liknande varelser, mestadels i Sydamerika. Många av dessa exemplar var fragment, men den tandlösa spetsen på underkäken och de bladformade tänderna var vanliga.

Ansamlingen av dessa exemplar väckte uppmärksamhet från flera forskare. Deras analyser antydde att silesaurier var nära släktingar till sanna dinosaurier. Antingen placerades de på en gren strax före ursprunget till sanna dinosaurier eller, i vissa fall, dök de upp som en systergrupp till Ornithischia. År 2020 föreslog Mauricio Garcia och Rodrigo Müller från Universidade Federal de Santa Maria i Brasilien att silesauriliknande varelser skulle kunna sitta på grenen av Dinosaurien som ledde till Ornithischia.

"Detta arbete väckte vår uppmärksamhet i Cambridge," sa Norman. "För några år sedan utarbetade jag ett forskningsprojekt riktat direkt på problemet med hur Ornithischia kom till, och Matt var forskarstudent i projektet."

Norman och Barron började samarbeta med Rodrigo och Mauricio, och utökade den ursprungliga analysen till att omfatta en rad ornitiska dinosaurier, såväl som dinosaurieförfäder. Resultatet av deras samarbete är ett släktträd som skildrar silesaurier som en följd av djur på stammen av grenen som leder till Ornithischia.

"Silesaurianer modifierade gradvis sin anatomi under det sena triasperioden, så att de kommer att likna ornitischer," sa Norman. "Vi har kunnat spåra denna övergång genom utvecklingen av den tandlösa näbben, utvecklingen av lövformade grovkantade tänder som är typiska för de som ses hos de växtätande ornithischerna, modifieringar av axelbenen, förändringar i proportionerna av bäckenbenen , och slutligen en omstrukturering av muskelfästområdena på bakbenen."

Forskningen tyder på att ornithischer inte uppstod från ingenstans. Snarare uppträdde de först i det sena triasen i skepnad av silesaurer som gradvis omarrangerade deras anatomi med tiden tills igenkännbara ornitiker hade utvecklats i början av juraperioden.

Det finns dock en annan aspekt av denna förklaring, som är att de tidigaste ornitischerna från det sena triasen inte hade några av de anatomiska egenskaperna hos sanna ornitiska:de saknade en predentär och, viktigast av allt, behöll den tidiga sauriska höftkonstruktionen.

"Så, de allra tidigaste ornithischerna var tekniskt sett sauriska," sa Norman. "Ur ett taxonomiskt perspektiv verkar det kontraintuitivt att klassificera silesaurier som tidiga ornithischer. Men med ett darwinistiskt perspektiv måste ornitischernas unika anatomiska egenskaper utvecklas någonstans ifrån och var bättre än från deras närmaste släktingar:deras sauriska kusiner." + Utforska vidare

Det första kompletta dinosaurieskelettet som någonsin hittats är äntligen redo för närbild