A přece nelétali: ohebnost primárních letek archeopteryga a konfuciusornise

    Jak jinak zakončit poslední únorový den, když ne se zprávou ze světa mrtvých ptáků? Nudds & Dyke (2010) předloni přišli s kontroverzní studií, podle níž peří dlouhoocasých ptáků typu archeopteryga či konfuciusornise nemělo osten (rhachis) dostatečně pevný na to, aby sneslo mechanické namáhání spojenou s aktivním letem. To by dávalo smysl vzhledem k jiným typům důkazů, jako je třeba laterálně umístěná jamka na lopatce pro přikloubení pažní kosti (Senter 2006), znemožňující zvednout křídlo nad úroveň zad, nebo kombinace relativně dlouhé pažní kosti a absence terciárních letek, která vytvářela dosti neaerodynamickou "díru" mezi křídlem a bokem těla (Weishampel & Habib 2009). Zjištění obou autorů nicméně byla napadena: Zheng et al. (2010) došli k jiným hodnotám tloušťky ostnu, sami ale uznali, že ani ty by zřejmě mávavý let neumožnily; Paul (2010) zase považoval za nevěrohodné Nuddsovy a Dyke'ovy odhady hmotnosti – nepopsal ovšem metodu, jakou došel k těm svým.
    O rok později se oba autoři spolu s Wangem Xiaolinem zaměřili na proporce křídel (Wang et al. 2011). Zjistili některé anomálie, které naznačovaly, že mnoho druhohorních ptáků létalo zcela jiným způsobem než ptáci dnešní, a opět zdůraznili, že Archaeopteryx a konfuciusornitidi daleko spíše pouze plachtili, než že by dokázali aktivně létat.
    Právě na tuto loňskou studii autoři navazují s novou prací, publikovanou opět v Journal of Evolutionary Biology. Přidal se k nim Colin Palmer a společně analyzují údaje o délce primárních letek a tělesné hmotnosti, shromážděné od velkého množství žijících ptáků. Aplikují na ně koncepty tzv. geometrické a elastické podobnosti, které se ukázaly být velmi užitečnými při popisu alometrických jevů všude od savčích dlouhých kostí až po stromy. Při geometrické podobnosti zůstávají proporce většího objektu přesně stejné jako u objektu menšího, zatímco při podobnosti elastické se proporce budou měnit tak, aby se větší objekt nedeformoval v důsledku vzrůstající zátěže (např. vlastní hmotností; Kokshenev et al. 2003; King 2011). Wang et al. (2012) ukazují, že délka a průměr primárních letek se vůči hmotnosti mění spíše podle geometrické podobnosti, ačkoli u větších ptáků jsou pera o něco kratší a jejich ostny proporčně užší. Autoři zjišťují, že kombinace údajů o tělesné hmotnosti, délce primárních letek a průměru ostnu umožňuje velmi přesně odvodit tuhost peří při ohýbání během letu; přičemž jen délka letek vysvětluje 63% veškeré variability v tuhosti péřových ostnů. Stejná analýza také ukázala, že hodnoty získané od archeopteryga a konfuciusornise se nepřekrývají s těmi získanými od žijících ptáků, což opět potvrzuje hypotézy o odlišném stylu létání (Wang et al. 2011) a omezených letových schopnostech (Nudds & Dyke 2010).

Zdroje:

• King DA 2011 Size-related changes in tree proportions and their potential influence on the course of height growth. 165–92 in Meinzer FC, Lachenbruch B, Dawson TE, eds. Size- and age-related changes in tree structure and function. Dordrecht: Springer
• Kokshenev VB, Silva JKL, Garcia GJM 2003 Long-bone allometry of terrestrial mammals and the geometric-shape and elastic-force constraints of bone evolution. J Theor Biol 224: 551–6
• Nudds RL, Dyke GJ 2010 Narrow primary feather rachises in Confuciusornis and Archaeopteryx suggest poor flight ability. Science 328(5988): 887–9
• Paul GS 2010 Comment on “Narrow primary feather rachises in Confuciusornis and Archaeopteryx suggest poor flight ability”. Science 330(6002): 320-b
• Senter P 2006 Scapular orientation in theropods and basal birds, and the origin of flapping flight. Acta Palaeont Pol 51(2): 305–13
• Wang X-L, Nudds RL, Dyke GJ 2011 The primary feather lengths of early birds with respect to avian wing shape evolution. J Evol Biol 24(6): 1226–31
• Wang X-L, Nudds RL, Palmer C, Dyke GJ 2012 Size scaling and stiffness of avian primary feathers: implications for the flight of Mesozoic birds. J Evol Biol 25(3): 547–55
• Weishampel DB, Habib M 2009 Flight morphology and launch dynamics of basal birds, and the potential for competition with pterosaurs. J Vert Paleont 29(suppl. to 3): 199A
• Zheng X-T, Xu X, Zhou Z-H, Miao D, Zhang F-C 2010 Comment on “Narrow primary feather rachises in Confuciusornis and Archaeopteryx suggest poor flight ability". Science 330(6002): 320-c