Waarom hadden dinosaurussen veren?

Vragen waarom bepaalde dinosaurussen veren hadden, is in principe niet anders dan vragen waarom vissen schubben hebben of waarom honden bont hebben. Waarom zou de kale opperhuid van een dier elk type bedekking moeten hebben (of, in het geval van mensen, praktisch helemaal geen bedekking)? Om deze vraag te beantwoorden, moeten we een dieper raadsel bespreken: welk evolutionair voordeel hebben veren verleend aan dinosaurussen die niet konden worden bereikt met bont, of haren of eenvoudige, reptielenschalen?

De meerderheid van gevederde dinosaurussen waren theropoden

Voordat we beginnen, is het echter belangrijk om te erkennen dat niet alle dinosaurussen veren hadden. De overgrote meerderheid van gevederde dinosaurussen waren theropoden, een brede categorie die roofvogels, tyrannosauriërs, ornithomimiden en "dino-vogels" omvat, evenals de vroegste dinosaurussen zoals Eoraptor en Herrerasaurus. Bovendien waren niet alle theropoden bevederd: het is een vrij zekere gok dat de late Jura Allosaurus een schilferige huid had, net als andere grote theropoden zoals Spinosaurus en Tyrannosaurus Rex (hoewel een toenemend aantal paleontologen geloven dat de jongen en jonge dieren van deze dinosaurussen adorably getuft).

Theropoden waren niet de enige leden van de orde van de Saurischian ("hagedis-heup") dinosaurussen: vreemd genoeg waren hun naaste familieleden de gigantische, logge, sauropoden met olifantenpoten, die qua uiterlijk en gedrag ongeveer zo verschillend waren van theropoden als je kunt mogelijk krijgen! Tot op heden is er absoluut geen bewijs voor gevederde familieleden van Brachiosaurus of Apatosaurus, en een dergelijke ontdekking lijkt uiterst onwaarschijnlijk. De reden heeft te maken met de verschillende metabolismen van theropod- en sauropod-dinosaurussen, waarvan hieronder meer.

Wat is het evolutionaire voordeel van veren?

Extrapolerend van het voorbeeld van moderne vogels, zou je kunnen denken dat het primaire doel van veren is om de vlucht te ondersteunen; veren vangen kleine luchtzakken op en zorgen voor de cruciale "lift" waarmee een vogel de lucht in kan vliegen. Volgens alle aanwijzingen is het gebruik van veren tijdens de vlucht echter strikt secundair, een van die voorwaardelijke ontwikkelingen waarvoor evolutie zo beroemd is. Eerst en vooral is de functie van veren om isolatie te bieden, net als de aluminium gevelbeplating van een huis of het polyurethaanschuim verpakt in de spanten.

En waarom zou een dier isolatie nodig hebben, vraagt ​​u? Nou, in het geval van theropod-dinosaurussen (en moderne vogels), is het omdat het een endotherm (warmbloedig) metabolisme bezit. Wanneer een wezen zijn eigen warmte moet genereren, heeft het een manier nodig om die warmte zo efficiënt mogelijk vast te houden, en een laag veren (of pels) is een oplossing die herhaaldelijk door de evolutie is begunstigd. Hoewel sommige zoogdieren (zoals mensen en olifanten) geen vacht hebben, hebben alle vogels veren - en de isolerende dapperheid van veren is niet beter aangetoond dan in niet-vliegende, watervogels in koude klimaten, d.w.z. pinguïns.

Dit roept natuurlijk de vraag op waarom Allosaurus en andere grote theropoden-dinosaurussen geen veren hadden (of waarom die veren alleen aanwezig waren in juvenielen of kuikens). Dit kan iets te maken hebben met de klimatologische omstandigheden in de gebieden waar deze dinosauriërs leefden, of met een gril in het metabolisme van grote theropoden; we weten het antwoord nog niet. (Wat de reden was dat sauropoden geen veren hadden, dat komt omdat ze vrijwel zeker koudbloedig waren en nodig waren om efficiënt warmte op te nemen en uit te stralen om hun interne lichaamstemperatuur te reguleren. Als ze bedekt waren met veren, zouden ze zichzelf van binnenuit hebben gebakken eruit, zoals aardappels in de magnetron.)

Dinosaurusveren werden begunstigd door seksuele selectie

Als het gaat om anderszins mysterieuze kenmerken in het dierenrijk ― de lange nek van sauropoden, de driehoekige platen van stegosauriërs en mogelijk de heldere veren van theropoden-dinosaurussen ― mag men nooit de kracht van seksuele selectie negeren. Evolutie is berucht voor het uitkiezen van schijnbaar willekeurige anatomische kenmerken en ze in seksuele overdrive te plaatsen: getuige de enorme neuzen van mannelijke proboscis-apen, een direct gevolg van het feit dat vrouwtjes van de soort liever paren met de mannetjes met de grootste neus.

Toen isolerende veren zich eenmaal hadden ontwikkeld in theropod-dinosaurussen, was er niets dat de seksuele selectie kon verhinderen het proces over te nemen en het proces nog verder te sturen. Tot nu toe weten we heel weinig over de kleur van dinosaurusveren, maar het is een gok dat sommige soorten fel groen, rood en sinaasappelen droegen, waarschijnlijk op een seksueel dimorfe manier (dat wil zeggen, de mannetjes waren helderder gekleurd dan de vrouwtjes of vice versa). Sommige anders kale theropoden hebben misschien plukjes veren op vreemde locaties, zoals hun onderarmen of heupen, een ander middel om seksuele beschikbaarheid te signaleren, en sommige vroege, beroemde dino-vogels zoals Archaeopteryx waren uitgerust met donkere, glanzende veren.

Hoe zit het met de vlucht?

Ten slotte komen we bij het gedrag dat de meeste mensen associëren met veren: vliegen. Er is nog veel dat we niet weten over de evolutie van theropod-dinosaurussen in vogels; dit proces is mogelijk meerdere keren gebeurd tijdens het Mesozoïcum, waarbij alleen de laatste evolutionaire golf resulteerde in de vogels die we vandaag kennen. Het is een bijna open en gesloten geval dat moderne vogels zijn voortgekomen uit de kleine, schichtige, gevederde "dino-vogels" van het late Krijt. Maar hoe?

Er zijn twee hoofdtheorieën. Het kan zijn dat de veren van deze dinosaurussen een extra beetje lift gaven toen ze op jacht waren naar prooien of wegrenden van grotere roofdieren; natuurlijke selectie gaf de voorkeur aan toenemende hoeveelheden lift, en uiteindelijk bereikte één gelukkige dinosaurus een start. In tegenstelling tot deze "ground-up" -theorie is er de minder populaire "boom" -theorie, die stelt dat kleine, boom-levende dinosaurussen aerodynamische veren evolueerden terwijl ze van tak naar tak sprongen. Hoe dan ook, de belangrijke les is dat de vlucht het onbedoelde bijproduct was, niet het voorbestemde doel, van dinosaurusveren!

Een nieuwe ontwikkeling in het debat over gevederde dinosauriërs is de ontdekking van kleine, gevederde, plantenetende ornithopoden zoals Tianyulong en Kulindadromeus. Zou dit kunnen impliceren dat ornithopoden, evenals theropoden, warmbloedige metabolismen bezaten? Is het op zijn minst mogelijk dat vogels zijn geëvolueerd uit plantenetende ornithopoden, in plaats van vleesetende roofvogels? We weten het nog niet, maar reken erop dat dit minstens het volgende decennium een ​​actief onderzoeksgebied is.