For 150 millioner år siden endte det rådnende kadaver af et lille fjerklædt dyr på bunden af en varm, subtropisk lagune. I dag er det et af de mest berømte fossiler: Archaeopteryx – en næsten perfekt mellemform mellem dinosaurer og fugle.
Og det må vist være passende, at det første egentlige indlæg i en blog om evolution med titlen ”Stenfugle” handler om den hidtil ældst kendte fossile fugl: Archaeopteryxen. Endvidere kan jeg få lusket lidt opmærksomhed ind omkring mit kapitel om kræet i antologien ‘Icons of Evolution’, der netop er udkommet:
Men hvad var Archaeopteryx så for en størrelse?
Lad os tage udgangspunkt i den afstøbning af fossilet, der til dagligt hænger på Geologisk Museum:
Archaeopteryx var et lille dyr på størrelse med en krage eller en skade, der levede omtrent midt i dinosaurernes tidsalder. Dens skelet er ikke særlig fugleagtigt; tværtimod. Hovedet er krybdyragtigt med små tænder in kæberne og ikke noget næb. De relativt lange arme har tre frie fingre med veludviklede kløer; hos nutidens fugle er de tre fingre vokset sammen og kløerne er som regel forsvundet. Endelig er halen en lang knoglet krybdyr-hale; ikke en kort gumpehale som hos nutidige fugle. Her er halens hvirvler er vokset sammen til en kort knogletap og hovedparten af halens længde faktisk udgøres af halefjerene
Så hvis man kun kigger på skelettet, er der umiddelbart bare tale om et lille kødædende krybdyr – en dinosaur.
Men da det første eksemplar blev fundet i 1861, var der ingen tvivl om, at det her var ikke noget krybdyr. For der var tydelige aftryk af fjer i kalkstenen under vingerne og ned langs halen. Fjer kendtes dengang kun hos en eneste gruppe hvirveldyr: fuglene – man havde ganske enkelt fundet den tidligst kendte fugl!
At der er bevaret aftryk af fjer sammen med skelettet, er i sig selv ganske exceptionelt. Det er ekstremt sjældent at kroppens bløde dele såsom hud, indvolde, muskler og fjer bevares; de er det første der spises af ådselædere og nedbrydes af mikroorganismer. Men miljøet på bunden af den fortidige lagune var simpelthen stygt. Der var galopperende iltsvind og sammen med et ekstremt højt saltindhold, betød det at ingen ådselædere kunne leve der. Samtidig blev kadaveret hurtigt begravet af meget finkornet kalkmudder. Fjerene dannede et aftryk i mudderet, inden de og de andre bløddele endelig rådnede væk og da kalkmudderet senere hærdede til kalksten, blev aftrykket af fjerene bevaret for eftertiden.
Det var også fjeraftrykkene, der gav fossilet dets videnskabelige, latinske navn: Archaeopteryx lithographica – ”Den gamle vinge fra den litografiske kalksten”.
Fjeraftrykkene viser også at Archaeopteryx kunne flyve. Dens svingfjer er nemlig asymmetriske; det vil sige at fjerens fane er længere bagtil end fortil. Og det ses kun hos fugle der kan flyve. Fjer, der ikke bruges til at flyve med, eller svingfjer fra fugle der har mistet evnen til at flyve, har symmetriske faner som er lige lange fortil og bagtil.
Historisk set kunne Archaeopteryx faktisk heller ikke være dukket op på et mere heldigt tidspunkt. To år forinden, i 1859, havde Charles Darwin udgivet første udgave af sit banebrydende værk Om Arternes Oprindelse, hvor han beskrev sin evolutionsteori. Bogen etablerede evolution som en solidt funderet teori og overflødiggjorde samtidig enhver religiøs skabelsesfortælling. I datidens samfund vakte det selvfølgelig en vis opstandelse, hvilket ledte til en del mere-eller-mindre (typisk mindre) videnskabeligt velfunderede angreb fra konservative kræfter.
Et af de få velfunderede kritikpunkter overfor Darwins teori var manglen på en fossil mellemform mellem fugle og nogen anden dyregruppe, nulevende eller fossil. Kort fortalt havde fuglene simpelthen for mange unikke anatomiske træk, som kun kunne findes hos dem; de var for forskellige fra alle andre hvirveldyr. Men så dukkede Archaeopteryx op som en næsten perfekt overgangsform mellem fugle og krybdyr og lukkede mere eller mindre den debat.
Det næste spørgsmål blev så: hvilken slags krybdyr nedstammede fuglene fra?
Den engelske zoolog Thomas Henry Huxley kom faktisk frem til den rigtige forklaring allerede i årene 1868 til 1870. I en række artikler sammenlignede han Archaeopteryx og nutidige fugle med små og store kødædende dinosaurer. På trods af størrelsesforskellene bemærkede Huxley mange anatomiske ligheder mellem fugle og dinosaurer, specielt i benene og hoften; og han konkluderede at her var fuglenes forfædre.
Huxleys forslag om at fugle kunne være nedstammet fra dinosaurerne blev debatteret vidt og bredt blandt datidens palæontologer og zoologer, men en endelig afklaring på spørgsmålet nåede man ikke til. Andre forskere argumenterede for, at Archaeopteryx (og fuglene) måtte være opstået fra endnu ældre grupper end dinosaurerne.
Debatten om fuglenes afstamning forblev dog foreløbigt uafklaret og fortsatte mange år endnu. Den blev først endelig afgjort da man i slutningen af 1990’erne begyndte at finde talrige fossiler af dinosaurer med fjer i Kina. Disse fund viste at Thomas Huxley havde haft helt ret i sin antagelse tilbage i slutningen af 1800-tallet: fuglene nedstammer fra dinosaurerne og kan med rette betragtes som en slags meget avancerede små kødædende dinosaurer.
Og det er så noget man kan fundere nærmere over, næste gang man kigger på duerne på Rådhuspladsen.
Videre læsning:
Christiansen, P. (2003): Oprindelsen af fuglene – og af fuglenes flyvning. Dansk Ornitologisk Forenings Tidsskrift 97, pp 275-282 LINK
Lindow, B.E.K. (2008): Archaeopteryx, ss. 361-388 i: Brian Regal (ed.): Icons of Evolution. An Encyclopedia of People, Evidence, and Controversies. Volume II. Greenwood Press, Westport, Connecticut
Strager, H., Post, M. H. & Engel, J. (2006): Fjer. Zoologisk Museum, Københavns Universitet, København, 115 s.
5 kommentarer
Det ser spændende ud – jeg glæder mig til at læse mere!
Hej Rasmus
Mange tak for de rosende ord – så må vi se om jeg kan leve op til dem i fremtiden
Tør man spørge hvor og hvordan du fandt min blog?
Jeg regnede ikke med, at et nystartet initiativ ville tiltrække sig kvalificeret opmærksomhed så hurtigt!
Hej Bent
Jeg har sat et par søgemaskiner (Google’s blogsearch og den danske tjeneste overskrift.dk) op til at overvåge nøgleord i danske blogs, og der dukkede Stenfugle op under “videnskab”.
Men hvis du har lyst til lidt mere opmærksomhed, skal det være mig en fornøjelse at invitere bloggen med i samlingen videnskab.blogbot.dk, som samler danske (natur)videnskabsblogs. Send mig en mail via Ursuppen, hvis du er interesseret.
Hej Bent.
Jeg var til en af dine forelæsninger, da jeg var i praktik på GEUS, og der fortalte du også om en dansk ornitolog, og du fortalte om alt det med Archaeopteryx-hannernes blå farve, og hvordan det hang sammen med alting.
Jeg sidder nu i en situation, over nettet, hvor jeg skriver med en spanier om farven på Archaeopteryx-hannerne, og jeg kan nu ikke huske navnet på denne danske ornitolog (ham der, så vidt jeg husker fra foredraget, mente at fugle var linket til padder (eller var det nu padder?)
I hvert fald, så stod det ikke i de forelæsningsnoter vi fik, og jeg har haft lidt svært ved at finde det på nettet, men så huskede jeg på din blog, og fandt noterne frem igen.
Så mit spørgsmål er:
Hvem var det nu ornitologen var, og hvad var det (mere eller mindre præcist) han sagde?
Hilsen Ida
Hej Ida,
Godt at høre fra dig – samt en hjertelig tak til dig og de øvrige praktikanter. Praktikdagen var en stor og yderst positiv oplevelse for mig. Sjældent har jeg haft så engagerede og spørgelystne deltagere. Den praktiske øvelse efter forelæsningen var jo et overflødighedshorn af gode videnskabelige slutninger og analytisk tankegang – herligt!
De andre praktikværter (:Johanne og Mia) skal jeg også hilse fra; vi var helt ”høje” af pædagogisk fryd efter jeres besøg og regner på det bestemteste med at se jer alle på geologistudiet om et par år
Men tilbage til dine spørgsmål.
Den yderst begavede danske amatørornitolog og kunstner hed Gerhard Heilmann.
Heilmanns hypotese gik i al sin enkelthed ud på følgende:
1) Alle nulevende og uddøde fugle har et ønskeben (furcula), der er dannet af de sammenvoksede nøgleben (claviculae).
2) Hverken nøgleben eller ønskeben kendtes hos kødædende dinosaurer.
3) Nøgleben kendes til gengæld hos primitive krybdyr, de såkaldte ’thecodonter’.
4) Fuglene kan ikke være udviklet fra kødædende dinosaurer, fordi dinosaurerne først skulle miste nøglebenene og så genudvikle dem igen. Det kan ikke lade sig gøre, fordi det overtrådte Dollo’s Lov. Den siger at organer og strukturer, der er forsvundet i løbet af evolutionen, ikke kan genudvikles igen.
5) Derfor må fuglene være udviklet fra ’thecodonterne’, som har nøgleben, der kunne udvikle sig til ønskeben. Alle ligheder mellem primitive fugle og kødædende dinosaurer må derfor skyldes sammenfaldende evolution (Heilmann, 1926).
I dag ved vi, at Heilmann desværre tog fejl, da man kender enten nøgleben eller ønskeben hos et væld af kødædende dinosaurer. Så Heilmanns begrundelse imod dinosaur-fugle slægtskabet holder ikke længere.
- og vi ved som nævnt heller ikke, hvilken farve Archaeopteryx‘ fjer havde.
’Thecodonter’ var i øvrigt ikke padder, men krybdyr, der lagde æg med fast skal – beklager at jeg ikke fik forklaret det godt nok.
Videre læsning:
Heilmann, G. (1926): The origin of birds. H. F. & G. Witherby, London, 208 s.