Anchiornis – starszy od Archaeopteryx troodontyd z lotkami na nogach

Dongyu Hu, Lianhai Hou, Lijun Zhang & Xing Xu 2009. A pre-Archaeopteryx troodontid theropod from China with long feathers on the metatarsus. Nature 461, 640-643 (1 October 2009) | doi:10.1038/nature08322; Received 29 April 2009; Accepted 27 July 2009; Published online 24 September 2009.
Seria odkryć z Chin dokonanych w latach 90-tych XX wieku i w latach następnych pozwoliła na znaczne poszerzenie wiedzy o pochodzeniu ptaków i zredukowała znacznie wielkość „białych plam” w ich ewolucji. Właśnie opisano kolejny element układanki – drugiego osobnika Anchiornis. Jest to rodzaj małego, bazalnego troodontyda, wcześniej uważanego za bardziej prymitywnego od Archaeopteryx ptaka (Avialae sensu Padian, 2004). Pochodzi on z osadów formacji Tiaojishan, z okolicy Daxishan (okręg Jianchang w zachodnim Liaoning). Jest niemal kompletny (brak końcówki ogona) i zawiera wiele kluczowych elementów nieobecnych w holotypie, np. czaszkę. Widać wyraźnie odciski piór. Wg analizy filogenetycznej to troodontyd bardziej zaawansowany od Sinovenator, a mniej od Mei i pozostałych przedstawicieli Troodontidae. Nieopublikowana analiza Cau (online) wskazuje, że Anchiornis jest bazalnym deinonychozaurem.
Waga odkrycia
Trudno przecenić znaczenie Anchiornis dla filogenezy celurozaurów i pochodzenia ptaków:
– Anatomia. Jednymi z kluczowych cech ptaków odróżniających je od nieptasich teropodów są dłuższe i masywniejsze kończyny przednie, umożliwiające lot. W odróżnieniu od innych troodontydów anchiornis miał długie „ręce” (mierzące 0,8 długości „nóg”, dłuższe nawet niż u Microraptor). Nadgarstek Anchiornis zawiera cechy znamionujące wysoką mobilność, które są zwiastunem mechanizmów składania skrzydeł widocznych u bardziej zaawansowanych eumaniraptorów (ptaków), poprzednio nieznanych u nieptasich dinozaurów. Budowa anchiornisa zmniejsza lukę między nieptasimi a ptasimi teropodami, szczególnie jeśli chodzi o długość i grubość „skrzydeł”. Widełki obojczykowe były dość duże. II pazur stopy jest duży i wyspecjalizowany, jak u innych deinonychozaurów.
Anchiornis wykazuje wiele synapomorfii troodontydów i budową przypomina bardzo Mei.
Anchiornis, prócz cech troodontydów, przypomina też budową dromeozaurydy oraz ptaki i jeszcze bardziej zmniejsza dystans morfologiczny dzielący te trzy grupy.
Z drugiej strony, Anchiornis miał silnie wydłużone kończyny tylne z sub-arctometatarsus, co sugeruje zdolność do szybkiego biegu. Być może prezentuje stan przejściowy między bazalnymi, nadrzewnymi eumaniraptorami a typowo lądowymi, późniejszymi troodontydami.
– Pióra. Dzięki odkryciu Anchiornis najbardziej prawdopodobną hipotezą dotyczącą rozwoju lotu stała się obecność czteroskrzydłej fazy szybującej. Omawiany teropod miał duże pióra konturowe na kończynach przednich (na dłoni jest ich 11) i tylnych (na podudziu 12-13, na śródstopiu 10-11) a także ma paliczkach stopy (co dotąd nie było znane u żadnego wymarłego zwierzęcia). Pióra były symetryczne, co wskazuje na mniejszą niż u Microraptor i ptaków zdolność do latania. Lotki pierwszo- i drugorzędowe są podobne w budowie i rozmiarach. Najdłuższe znajdują się na dystalnych końcach skrzydeł oraz proksymalnym końcu dłoni i są 1,5 razy dłuższe niż kość udowa. Krótsze są na podudziu i jeszcze bardziej na śródstopiu. Ponieważ pióra są najdłuższe na proksymalnych końcach kończyn, skrzydła są najszersze na ich końcach (odwrotnie niż u Microraptor i Archaeopteryx).
Lotki pierwszego rzędu są małe (jak u Microraptor i Archaeopteryx), lecz mają zakrzywione dudki i tępe końce.
U Anchiornis znaleziono też dwa rodzaje piór puchowych, poprzednio rozpoznane u Sinornithosaurus.
– Rozmiary. Z 34-55 centymetrami długości i 110-540 gramami masy, Anchiornis jest najmniejszym nieptasim dinozaurem. Dowodzi to, że niewielkie rozmiary charakteryzowały eumaniraptory, w tym także ptaki od samego początku ich ewolucji. Choć równie dobrze Anchiornis może być zminiaturyzowany niezależnie od bazalnych ptaków.
– Czas występowania. Radiometryczne datowanie osadów, w których odnaleziono anchiornisa (oksford-kimeryd, 161-151 Ma) w połączeniu z florą i fauną sugerującą środkową jurę wskazuje, że skały te pochodzą z początku późnej jury. To dowód na to, że geneza i zróżnicowanie ptaków i innych maniraptorokształtnych celurozaurów (ornitomimozaurów, owiraptorozaurów, dromeozaurydów i prawdopodobnie też alwarezzaurydów i terizinozaurów) sięga początków późnej i zapewne jeszcze środowej jury. Likwiduje też tzw. „paradoks czasowy” (tzn. ptak Archaeopteryx starszy od nieptasich maniraptorów) , który zdaniem niektórych poddawał w wątpliwość teorię mówiącej o tym, że ptaki są dinozaurami (lub, zależnie od punktu widzenia, potomkami dinozaurów).