Zašto su dinosauri imali perje?

Pitanje zašto su određeni dinosauri imali perje se u principu ne razlikuje od pitanja zašto ribe imaju vagu ili zašto psi imaju krzno. Zašto bi gola epiderma bilo koje životinje trebala imati bilo koju vrstu prekrivanja (ili, u slučaju ljudi, praktično uopće ne pokriva)? Da bismo odgovorili na ovo pitanje, moramo se pozabaviti dubljom zagonetkom: što je evolucijska prednost učinila perje se daje dinosaurusima koji se ne mogu postići krznom, čekinjama ili jednostavnim, gmazovima vage?

Prije nego što počnemo, važno je prepoznati to ne sve dinosauri su imali perje. Velika većina pernati dinosauri bili su teropodi, široka kategorija koja uključuje grabežljivce, tiranozaure, ornitomimide i "dino-ptice", kao i najraniji dinosauri poput eoraptor i herrerasaurus. Nadalje, nisu svi perjanici bili pernati: prilično je siguran kladiti da je pokojni Jurassic Alosaur imali su ljuskavu kožu, kao i drugi veliki teropodi poput Spinosaurus i Tyrannosaurus Rex (premda sve veći broj paleontologa vjeruje da su izljevi i mladunci ovih dinosaura možda obožavani).

Teropodi nisu bili jedini članovi reda saurischia dinosauri (guštera): neobično, njihovi najbliži rođaci bili su divovski, drhtavi, slonovi nogu Sauropodi, koje su se po izgledu i ponašanju približno razlikovale od theropoda koliko ih možete dobiti! Do danas nema apsolutno nikakvih dokaza za bilo kakvu pernatu rodbinu Brahiosaur ili apatosaur, a takvo otkriće izgleda krajnje malo vjerovatno. Razlog je povezan s različitim metabolizmima dinosaura theropod i sauropod, o kojima više u nastavku.

Ekstrapolirajući s primjera modernih ptica, mogli biste pomisliti da je osnovna svrha perja da održi let; perje hvata male džepove zraka i pruža ključno "dizanje" koje ptičiju omogućuje da leti u zrak. No, prema svim pokazateljima, upotreba pera u letu je strogo sporedna, jedno od onih kontingentnih kretanja po kojima je evolucija toliko poznata. Prvo i najvažnije, funkcija perja je osigurati izolaciju, baš kao i aluminijska ploča kuće ili poliuretanska pjena upakirana u njene šiparice.

A zašto bi životinja trebala izolirati, pitate? Pa, u slučaju dinosaurusa Theropod (i modernih ptica), to je zato što posjeduje endotermički (toplokrvan) metabolizam. Kad stvorenje mora proizvesti svoju toplinu, treba mu način da ga održi što efikasnije moguće, a kaput od perja (ili krzna) jedno je rješenje koje je više puta pogodovalo evolucija. Dok nekim sisavcima (poput ljudskih bića i slonova) nedostaje krzno, sve ptice imaju perje - i izolirajuće promišljenost perja nije bolje prikazana nego kod neletećih, vodenih ptica koje naseljavaju hladnu klimu, tj. pingvini.

Naravno, to postavlja pitanje zašto Allosaurusu i drugim velikim dinosaurusima theropod nedostaje perje (ili zašto su ta perja bila prisutna samo u maloljetnika ili izležavanju). To može imati neke veze s klimatskim uvjetima u regijama u kojima su živjeli ti dinosauri ili sa čudom u metabolizmu velikih teropoda; još ne znamo odgovor. (Što se tiče razloga što sauropodima nedostaje perje, to je zato što su gotovo sigurno hladnokrvni i potrebno im je da učinkovito apsorbiraju i zrače toplinu radi regulacije unutarnje tjelesne temperature. Da su bili prekriveni perjem, pekli bi se iznutra, poput mikrovalnog krumpira.)

Kada su u pitanju inače tajanstvene značajke u životinjskom carstvu ― dugi vratovi sauropoda, trokutaste ploče stegosaursi, eventualno, svijetla perja teodopnih dinosaura ― ne treba nikad odbiti moć seksualnog odabira. Evolucija je notorna za odabiranje naoko slučajnih anatomskih obilježja i njihovo stavljanje u seksualni nagon: svjedočite ogromne nosnice mužjaka majmuna proboscis, izravni rezultat činjenice da se ženke vrste više vole pariti s najvećim nosom muškaraca.

Jednom kad se izolirajuće perje razvilo u dinosaurusa teropoda, ništa nije spriječilo seksualni odabir da preuzme i potakne proces još više. Kao što je još uvijek, vrlo malo znamo o boji perja dinosaura, ali sigurno je kladiti da su neke vrste izbacile jarko zelje, crvene i naranče, vjerojatno u seksualno dimorfni moda (tj. mužjaci su bili jarko obojeni od ženki ili obrnuto). Neki inače ćelavi teropodi mogu imati spuštene perje na neobičnim mjestima, kao što su podlaktice ili bokovi, drugi sredstva za signalizaciju seksualne dostupnosti, a neke rane, poznate dino-ptice poput Archeopteryxa bile su opremljene tamnim, sjajnim perje.

Napokon dolazimo do ponašanja koje većina ljudi povezuje s perjem: let. Još uvijek postoji puno toga što ne znamo o evoluciji Teropodni dinosauri u ptice; ovaj se proces možda dogodio više puta tijekom mezozojske ere, a posljednji evolucijski val rezultirao je pticama kakve poznajemo danas. Gotovo je otvoren slučaj da su moderne ptice evoluirale iz malih, skromnih, pernatih "Dino-ptica"od pokojnog Krićanski razdoblje. Ali kako?

Postoje dvije glavne teorije. Moglo bi se dogoditi da perje ovih dinosaura pruža dodatno izdvajanje kad su lovili plijen ili bježali od većih grabežljivaca; prirodni odabir favorizirao je sve veće količine dizala, i na kraju je jedan sretni dinosaur postigao uzlet. Za razliku od te "prizemne" teorije, postoji manje popularna "arborealna" teorija koja tvrdi da su mali dinosauri koji žive na drvetu razvijali aerodinamično perje dok su skakali s grane na granu. Bez obzira na to, važna lekcija je da je let bio nenamjerni nusprodukt, a ne unaprijed predviđene svrhe, perja dinosaura!

Jedan novi razvoj rasprave o dinosaurusima s pernatim dinosaurusima je otkriće malih, pernatih, ornitopita koji jedu biljke poput Tianyulong i Kulindadromeus. Može li to implicirati to ornithopoda, kao i tepodi, posjedovali toplokrvni metabolizmi? Je li barem moguće da su ptice evoluirale iz ornitopa koji jedu biljku, a ne iz grabeži kojih jedu meso? Još ne znamo, ali računamo da će ovo biti aktivno područje istraživanja barem slijedeće desetljeće.