Koti » Artikkelit » Lintu on hiottu dinosaurus
Teksti ja piirrokset: Maija Karala, julkaistu alunperin Kaijutin 2014 -lehdessä
Linnut ovat dinosauruksia, siitä ei nykytiedon valossa pääse mihinkään. Eivätkä edes kovin omaperäisiä sellaisia. Höyhenet, ilmapussit ja muut nykypäivänä linnuille ainutlaatuisilta vaikuttavat piirteet ovat peruja niiden kaukaisilta dinoesi-isiltä.
Käppyräisen männyn oksalle pyrähtää variksen kokoinen eläin. Se näyttää mustalta, mutta tarkemmin katsoen höyhenpeitteessä erottuu kauniin metallinsininen kiilto. Eläin keikauttaa pitkää pyrstöään, asettuu mukavammin orrelleen ja alkaa sukia siipisulkiaan. Näky saisi lintubongarin tapailemaan välittömästi kiikaria ja kenttäopasta, mutta pettymys siitä tulisi.Tätä eläintä ei löydy mistään lintuoppaasta.
Tarinan lintubongari olisi myös aika oudossa paikassa: 120 miljoonan vuoden takaisessa Kiinassa, keskellä dinosaurusten valtakautta. Aikakoneella tänne matkustaneen olisi melkein mahdotonta päättää, mitkä kaikkialla kuhisevista höyhenekkäistä, kaakattavista, juoksevista ja lentävistä eläimistä ovat lintuja. Ei se muuten ole ollut yhtään helpompaa litistyneitä jäänteitä analysoiville paleontologeille.
Olisi helppo ajatella, että juuri lentotaidon evoluutio on hionut linnut sellaisiksi kuin ne nykyään ovat. Se ei ensinkään pidä paikkaansa, vaan suuri osa lintujen omalaatuisista piirteistä on joko vanhempaa tai nuorempaa perua kuin lentotaito. Itse lentokyky puolestaan on vanhempi kuin varsinaiset linnut.
Höyheniä siellä täällä
Lintujen tavaramerkkinä toimiva höyhenpeite ei ole niiden omaa keksintöä. Höyhenten kehittymisen tarkasta ajankohdasta käydään tiedemaailmassa yhä vilkasta keskustelua, mutta paljon varsinaisia lintuja vanhemmiksi ne tiedetään.
Vielä 90-luvulla höyhenten alkuperä oli lähinnä valistuneiden arvausten valtakuntaa. Tämän vuosituhannen aikana kuva on kovaa vauhtia kirkastunut. Etenkin Kiinasta on kaivettu esiin yhä uusia häkellyttävän kauniita fossiileja, joissa ovat säilyneet höyhenten ja sulkien painaumat, joskus jopa värikuviot.
Näyttää siltä, että suuri osa teropodeista – dinosaurusryhmästä, joka muiden muassa sisältää linnut – oli höyhenpeitteisiä. Ehkä ne kaikki. Edes ikoninen Tyrannosaurus rex ei ole untuvilta säästynyt. Toissa vuonna julkaistiin yhdeksänmetrinen kiinalainen tyrannosauri, rexin lähisukulainen, jonka fossiileissa erottuu kauniisti säilynyt tuuhea untuvaturkki.
Höyhenet voivat olla peräisin vieläkin kauempaa historian hämäristä. Höyheniä muistuttavia painaumia tunnetaan myös kasvinsyöjädinosaurusten ja dinosauruksille läheistä sukua olleiden lentoliskojen fossiileista. Ei ole mahdotonta, että krokotiilienkin esi-isillä oli höyhenet.
Lämmikettä ja koristeita
Varhaisimmat höyhenet olivat yksinkertaisen karvamaisia. Niistä syntyi kenties karkeaa nisäkkään turkkia muistuttava peite. Tällaisen ”turkin” ansiosta pienetkin dinosaurukset saattoivat elää arktisilla seuduilla.
Myöhemmin ilmaantuvat rakenteeltaan monimutkaiset höyhenet ja sulat, jotka ovat meille niin tut-
tuja. Seuraava vaihe olivat esimerkiksi viiriäisenpoikasen untuvia muistuttavat haarautuvat höyhenet. Niistä puuttuvat vielä väkäset, jotka liittävät höydyn yhtenäiseksi pinnaksi, sulaksi.
Sileäpintaiset siipi- ja pyrstösulat tuntuvat kaiken järjen mukaan juuri lentämistä varten kehittyneil-
tä, mutta yllättäen nekin ovat paljon lentotaitoa vanhempi keksintö. Koreita siipi- ja pyrstösulkaviuhkoja on löydetty esimerkiksi oviraptoreilta, pitkäjalkaisilta emunkokoisilta dinosauruksilta, jotka eivät taatusti edes liitäneet, lentämisestä nyt puhumattakaan.
Luultavasti sulat kehittyivät ensin joko lajitovereille mahtailuun tai auttamaan tasapainon ylläpidossa juostessa ja loikkiessa. Myöhemmin pienemmät lajit sitten ottivat ne uuteen käyttöön, alkoivat liitää ja lopulta lentää.
Ilmapussin tarina
Toinen lintujen erityisyyden salaisuus ovat niiden ainutlaatuiset läpivirtauskeuhkot. Sisäänhengitetty ilma virtaa aluksi ilmapusseihin, joita on ympäri linnun kehoa ja jopa luiden sisällä. Linnun ruumis on höyhenten alla melkein naurettavan pieni ja hento, ja vielä siitäkin iso osa on ilmaa. Pusseista ilma jatkaa keuhkojen läpi ja vielä toiseen ilmapussien settiin ennen uloshengitystä.
Koska keuhkot eivät ole umpinainen pussi kuten nisäkkäillä, pohjalle ei jää hukkailmaa, vaan happi saadaan tehokkaasti talteen. Se mahdollistaa sellaiset huikeat urheilusuoritukset kuin villien undulaattien satojen kilometrien päivämatkat Australian paahtavassa helteessä.
Niin, läpivirtauskeuhkoja luultiin ainutlaatuisiksi. Vuonna 2010 sellaiset yleiseksi ällistykseksi löydettiin krokotiileilta, jotka ovat lintujen lähimpiä eläviä sukulaisia. Hidastempoista elämää viettäville, vaihtolämpöisille krokotiileille tehokkaat keuhkot lienevät ylilyönti. Ne ovat luultavasti lähinnä muisto niiden aktiivisemmista esi-isistä, niistä samoista, joilla saattoi olla höyhenetkin. Krokotiilit kertovat, että läpivirtauskeuhkot ovat paljon lintuja vanhempi oivallus.
Keuhkot ja ilmapussit eivät tietenkään säily fossiileissa, mutta luiden onttous ja ilmapussien kulkuaukot luissa kyllä. Ja ne olivat lintuja edeltäneillä eläimillä yleisiä. Taivaita muinoin hallinneilla lentoliskoilla oli yhtä ontot luut kuin linnuilla, joten niillä varmaankin oli myös samanlaiset keuhkot.
Myös pitkäkaulaisten sauropodidinosaurusten luut olivat melkein pelkkää ilmaa. Linnut siis ottivat toisenkin vanhaa perua olevan ominaisuuden ja sovelsivat sen uuteen käyttöön.
Vastapainoksi uutuuksia
Toiset nykyään itsestäänselvästi lintuihin kuuluvat ominaisuudet sen sijaan eivät lainkaan ole sellaisia. Ensimmäisillä lentävillä lintujen kehityslinjan jäsenillä oli vielä täysimittainen, luinen matelijanhäntä, pätevännäköiset kaarevat kynnet sormissaan ja hampaat suussaan. Oli niillä myös raptorien kuuluisa raatelukynsi kummassakin jalassaan. Töpöhäntä, kynnettömät kädet ja hampaaton sarveisnokka kehittyivät vähitellen, useita kertoja eri ryhmissä.
Liitukaudella, dinosaurusten valtakauden lopulla, maailman metsissä ja rannikoillaeli hurja määrä kaikenmuotoisia ja -kokoisia lintuja. Niillä oli mutkikas mosaiikki muinaisia ja moderneja piirteitä. Primitiivisten hampaallisten lintujen seassa elelivät jo ensimmäiset tunnistettavat sorsalinnut.
Voi olla jopa silkkaa sattumaa, ettei yhdelläkään nykylinnulla ole hampaita tai pitkää häntää. Liitu-
kauden lopun joukkosukupuutto pyyhkäisi muiden dinosaurusten ohella maan päältä myös suuren osan linnuista. Niin vain sattui käymään, että eloon jääneen kourallisen lajit olivat hampaattomia, hännättömiä ja vaatimattomilla tai olemattomilla sormenkynsillä varustettuja.
Sormenkynsistä puhuttaessa mainitaan yleensä eteläamerikkalainen hoatsin, jonka poikaset käyt- tävät tukevatekoisia kynsiään puissa kiipeilyyn. Eksoottinen hoatsin ei kuitenkaan ole ainutlaatuinentapaus, vaan monillakin linnuilla on kynsi ainakin peukaloa vastaavassa ensimmäisessä sormessaan, joka tukee pikkusiipeä, alulaa. Joillakin on kynsi myös siipisulkia tukevassa etusormessa. Kynnet vain ovat piilossa höyhenpeitteen alla, joten ne jäävät helposti huomaamatta. Lemmikkilinnuista sormenkynnet voi löytää ainakin kanoilta ja viiriäisiltä, ankoilta ja hanhilta. Varpuslinnuilla ja papukaijoilla niitä ei kuitenkaan ole.
Kuumaveriset dinot vai kylmäveriset linnut?
Lintu on kiehtova mosaiikki uusia ja ikivanhoja evoluution keksintöjä. Entäpä lintuja krokotiiliserkuistaan erottava ominaisuus, tasalämpöisyys? Se näyttää olevan vähän molempia.
Linnuilla on useita asteita korkeampi ruumiinlämpö kuin meillä nisäkkäillä, ja niiden keho toimii muutenkin vastaavasti suuremmilla kierroksilla. Ne tarvitsevat suhteellisen paljon runsasenergiaista ruokaa ja tehokkaan eristyksen, jotta pieni ruumis pysyy yli 40 asteen lämpötilassaan.Hyvänä puolena niiden fyysinen suorituskyky on hui-kea.
Jonkinasteinen tasalämpöisyys on ainakin yhtä vanhaa perua kuin untuvapeite. Vaihtolämpöiselle eläimellehän eristävät untuvat olisivat vain haitaksi. Nykynäkemys on, että dinosaurukset muistuttivat enemmän tasalämpöisiä lintuja ja nisäkkäitä kuin vaihtolämpöisiä krokotiileja.
Tasalämpöisyys ja vaihtolämpöisyys ei kuitenkaan ole selvä kahtiajako, vaan välissä on paljon harmaan sävyjä. Emme voi käydä aikakoneella tökkäämässä lämpömittaria Tyrannosauruksen takalistoon, mutta fossiilisten luiden kemiaa ja kasvurenkaita katsomalla voidaan saada jonkinlaista osviittaa. Vaihtolämpöiset eläimet esimerkiksi kasvavat hitaamminja epätasaisemmin kuin tasalämpöiset. Tuorein tutkimus aiheesta väittää, ettei dinojen ruumiinlämpö olisi ollut aivan yhtä tasaisen korkea kuin lintujen.
Myös kuuluisa alkulintu Archaeopteryx oli nykylintuja hidaskasvuisempi. Arapapukaijan kokoisella alkulinnulla kesti 2,5 vuotta kasvaa täysiin mittoihinsa, kun samankokoisilta nykylinnuilta se onnistuu pikemminkin viikoissa. Kenties sen aineenvaihdunta oli hitaampi, ehkä ruumiinlämpökin hieman matalampi kuin nykylintujen.
Entä tarinan männyssä istuva sinimusta eläin? Tiedetuntee sen nimellä Microraptor. Siivekkäästä tunnetaan yli kolmesataa fossiilia. Niissä on tallella eläinten viimeisiä aterioita – pieniä lintuja, pikkuisäkkäitä, kalansuomuja – ja kauniisti säilynyt sulkapeite. Sulkien pinnan elektronimikroskooppikuvaus paljasti metallinhohtoisen mustan värin. Lintuoppaista Microraptor puuttuisi siitä yksinkertaisesta syystä, että se ei ole lintu. Se on dromaeosauri, Jurassic Parkista tutuin termein raptori.
Kuvadinosauruksista on tosiaan keinahtanut niissä pa- rissa vuosikymmenessä, jotka elokuvasta ovat vie- rähtäneet: Velociraptorin läheistä serkkua on päälle päin hyvin vaikea erottaa linnusta!