Een vogel is ... een dinosaurier met minder dan 27 staartwervels

Het voordeel van zuinigheid bij indelen is dat het voor alle kenmerken gebruikt kan worden. Voor DNA sequenties, voor aminozuursequenties, voor kenmerken in levende organismen, voor kenmerken in fossielen – altijd te gebruiken.

Bij fossielen wordt dat kenmerkjes scoren op stukjes bot. Voor fossielen die goed bewaard gebleven zijn kan een datamatrix met kenmerktoestanden gemaakt worden. Zo’n datamatrix zoals HIER aangeleverd voor de huidige gewervelde dieren, maar dan met fossiele soorten en met heel veel heel kleine details.

Bijvoorbeeld, voor de vraag hoe de vogels binnen de dino’s zitten.

Er is voor 87 fossiele soorten van een ondergroep van de dinosauriers een datamatrix gemaakt, met 363 kenmerken. De datamatrix is online te vinden, bij een artikel van 1 oktober 2009, dat de oudste fossiele soort met veren beschrijft. Die soort heet Anchiornis huxleyi, en het is geen vogel maar een troodontid, en behoort daarmee tot een met de vogels verwante groep dinosauriers. Anchiornis is 155 miljoen jaar oud, zo’n 30 miljoen jaar ouder dan Archaeopteryx.

Sommige kenmerken zijn te begrijpen voor iedereen: zijn er veren gevonden, zijn er asymmetrische veren gevonden, heeft het beest tanden, hoeveel tanden, buikribben ja of nee, zijn de middenvoetsbeenderen vergroeid; en andere kenmerken vragen specialistische kennis. Ik weet bijvoorbeeld niet wat een ‘obdurator process’ is, maar dat hoeft ook niet. Er is die lijst, van 87 soorten met 363 kenmerken, en dan wordt de indeling gemaakt. De meest zuinige indeling vinden is de kunst. De beste oplossing vinden voor veel soorten en veel kenmerken kost veel onderzoek: de beste methode vinden voor het vinden van oplossingen kost nog meer onderzoek. Er zijn nog andere goede manieren dan zuinigheid om indelingen te maken.


Dit is de indeling van de 87 fossielen. Ik heb Archaeopteryx een rood pijltje gegeven om hem terug te kunnen vinden, en de groep die de naam vogels krijgt rood omrand. De vogels zitten duidelijk midden in de dinosauriers (tenminste, in de theropoden, dat idee dino).

Is er een helder gezamenlijk afgeleid kenmerk om vogels te groeperen ten opzichte van dinosauriers? Wel een paar. De makkelijkste is ... minder dan 27 staartwervels ...

Een weergave van dezelfde fylogenetische indeling, met alleen de belangrijkste groepen en helderste kenmerken, wordt gegeven in Carl Zimmers boek ‘The Tangled Bank’.


'The Tangled Bank', figuur 4.6, blz 73

Wat staat hier weergegeven?
De Dinosauriers worden opgedeeld in twee grote groepen, de Saurischia en de Ornithischia.
Bij de eerste splitsing laten we de Ornithischia achter: de andere weergegeven soorten zijn allemaal Saurischia.
Binnen de Saurischia hebben veel soorten vier vingers (of minder, drie), maar in elk geval minder dan de vijf vinders die gewervelde landbeesten als standaard hebben. Het oudste beest dat gevonden is met vier vingers is Eoraptor, en dit beest heeft ook alle volgende kenmerken niet.
De twee volgende kenmerk zijn hele lichte holle botten, en een vorkbeen. Het vorkbeen (furcula) bestaat uit de twee aan elkaar vergroeide sleutelbeenderen. Bij een kip, hele kip voor de oven, is dit bot goed te vinden.
De twee volgende aangegeven kenmerken zijn een andere vorm van het bekken (Pubis), en drie vingers in plaats van vier. De groep aangegeven met Coelophysoids heeft vier vingers, en geen verandering in de bekken vorm.
Binnen de groep met drie vingers en veranderde bekken vorm hebben sommige beesten iets dat op holle cylindrische veren lijkt: soepele veerschachtjes. De Allosaurids hebben dat niet.
Binnen de groep met holle cylindrische veren hebben sommige beesen iets dat op donsveren lijkt. De Compsognatids hebben dit niet. De Tyrannosauroids wel. Niet dat gedacht wordt dat een volwassen Tyrannosaurus holle veertjes had, maar kleine beesten uit de Tyrannosauroids hebben iets als donsveertjes op hun lijf.
Binnen de groep met donsveren is er een groep met echte veren met schacht en baardjes. Van sommige soorten van deze groep is bekend dat ze broeden op een nest met eieren, in de karakteristieke houding die de kip nog heeft. Deze beesten hebben ook een speciale vorm van een botje in de basis van de hand. De Tyrannosauroids hebben geen echte veren (etc).
Binnen de groep met echte veren is er een groep met een gesloten verenpak, waarbij ook sommige veren asymmetrisch zijn. De Oviraptosaurs hebben dat niet.

Met een gesloten verenpak en asymmetrische veren zijn we aangekomen bij een twee groepen waarvan er een lange armen heeft ten opzichte van zijn poten. Er staat: een lange onderarm (ulna) ten opzichte van het bovenbeen (femur). Dan ben je bij Archaeopteryx gearriveerd. Daarna komen de huidige vogels, met nog wel wat meer kenmerken waarin ze van Archaeopteryx verschillen dan in de figuur aangegeven staat.

Zulke plaatjes in overzichtsboeken zijn altijd afkortingen van de werkelijke gegevens. Er staan minder groepen en minder kenmerken in. Duidelijk is, in een grote fylogenie of in het pedagogische plaatje: kenmerken komen stuk voor stuk, verandering gaat geleidelijk.

***********************
C. Zimmer, 2009. The Tangled Bank: an introduction to evolution. Roberts and Company Publishers
D.Hu, L.Hou, L Zhang and X. Xu. 2009. A pre-Archaeopteryx troodontid theropod from China with long feathers on the metatarsus. Nature 461, 640-643 (1 October 2009)