Alan Feduccia - Alan Feduccia

Alan Feduccia
Feduccia3.tif
Feduccia em 2009
Nascer
John Alan Feduccia

( 25/04/1943 )25 de abril de 1943
Nacionalidade americano
Cidadania Estados Unidos
Alma mater Universidade de Michigan
Prêmios Fellow, American Ornithologists 'Union 1974
Fellow, American Association for the Advancement of Science 1994
Albert Nelson Marquis Lifetime Achievement Award (2018)
Carreira científica
Campos Ornitologia , Paleornitologia , Paleontologia , Biologia
Instituições Universidade da Carolina do Norte
Influências Sir Gavin de Beer
George Gaylord Simpson
Allan Wilson

John Alan Feduccia (nascido em 25 de abril de 1943) é um paleornitólogo especializado na origem e na filogenia das aves. Ele é SK Heninger Distinguished Professor Emérito da University of North Carolina . Os trabalhos de autoria de Feduccia incluem três livros importantes, A Idade dos Pássaros , A Origem e Evolução dos Pássaros , O Enigma dos Dragões Emplumados e muitos artigos revisados ​​por pares em periódicos ornitológicos e biológicos.

Feduccia se opõe ao consenso científico de que as aves se originaram e estão profundamente aninhadas em Theropoda e, portanto, são dinossauros terópodes vivos . Ele defendeu uma teoria alternativa na qual os pássaros compartilham um ancestral tronco comum com os dinossauros terópodes entre as linhagens mais basais de arcossauros , com pássaros originários de pequenos arcossauros arbóreos do Triássico .

Educação

Feduccia formou-se bacharel pela Louisiana State University , tendo feito expedições ornitológicas a Honduras , El Salvador e Peru . Ele recebeu seu MA e Ph.D. (1969) da Universidade de Michigan .

Carreira acadêmica e pesquisa

Primeiros trabalhos sobre a evolução das aves

A pesquisa de Feduccia tem se concentrado na ornitologia, biologia evolutiva, história e morfogênese dos vertebrados, e o ritmo e modo da radiação dos vertebrados Cenozóicos . Seu trabalho inicial na década de 1970 se concentrou no esclarecimento da história evolutiva das aves modernas ( Neornithes ), focando, em particular, na identificação de caracteres morfológicos conservados que podem elucidar a filogenia mais prontamente do que caracteres fortemente correlacionados funcionalmente. Usando essa abordagem, em uma série de publicações, Feduccia analisou a morfologia do estribo ósseo , o ossículo da orelha das aves, para ajudar a elucidar as inter-relações das aves passeriformes . Esta abordagem foi estendida para a análise de aves não passeriformes, incluindo corujas e o shoebill, também conhecido como o whalebill ( Balaeniceps rex ). Outros estudos na década de 1970 centraram-se na análise da radiação aviária do Cenozóico , com um enfoque particular na origem e nas relações das aves aquáticas ( Anseriformes ). Com base na sua análise da osteologia do Paleoceno e Eoceno pato Presbyornis , representada em grandes quantidades de Eoceno depósitos de afloramentos da formação de Green River em Utah e Wyoming, Feduccia concluiu que Presbyornis representa um mosaico shorebird-pato e que as aves aquáticas evoluiu de aves marinhas ( Charadriiformes ). Isso é contrário à visão mais amplamente aceita, com base em dados moleculares e morfológicos, de que as aves aquáticas são mais estreitamente relacionadas às galinhas, perus e aves relacionadas ( Galliformes ), mas Feduccia argumenta que as semelhanças entre as aves anseriformes e galiformes são atribuíveis à homoplasia . Parcialmente baseado em sua análise da osteologia de Presbyornis , Feduccia também argumentou que os flamingos, cujas relações filogenéticas permanecem contestadas, com alguns estudos recentes sugerindo uma relação de grupo-irmão com mergulhões, eram na verdade derivados de pássaros marinhos. Feduccia resumiu sua posição na segunda edição de seu livro A Origem e Evolução dos Pássaros : "O estudo de Presbyornis plantou a ideia de que as aves limícolas são o estoque ancestral básico tanto para as aves flamejantes quanto para os anseriformes, patos e seus aliados ...".

Tempo e modo na origem e evolução dos pássaros modernos ( Neornithes )

Os primeiros trabalhos de Feduccia com flamingos e aves aquáticas contribuíram para o desenvolvimento de sua hipótese de que havia uma radiação adaptativa Cenozóica explosiva de pássaros neornitinos após o evento de extinção no final do Cretáceo . De acordo com esta hipótese, as ordens modernas de aves inicialmente irradiava principalmente a partir de uma linhagem de "shorebirds de transição", talvez representados pelo shorebird forma familiar Graculavidae, a partir do Cretáceo -início Paleogene , que conseguiu sobreviver ao evento de extinção Cretáceo, talvez através Eking uma vida ao longo de ambientes marginais da costa. A hipótese é que essa radiação tenha sido muito rápida, já que muitas ordens de pássaros modernos têm representantes fósseis do início do Cenozóico, mas não antes. Esta hipótese argumenta que o suporte para este cenário é mostrado pela existência de um padrão evolutivo semelhante em mamíferos Cenozóicos e que, como um modelo geral de mudança evolutiva, um "big-bang" terciário para pássaros modernos seria consistente com o conceito de velocidade de Simpson. radiação adaptativa após um grande evento de extinção.

Além disso, Feduccia sugeriu que esta radiação adaptativa rápida de pássaros modernos, comprimida em um período tão curto de tempo geológico, pode obscurecer as relações interordinais e tornar a elucidação da filogenia de pássaros modernos particularmente difícil, barrando o isolamento de caracteres conservados ou fósseis de mosaico que demonstram estados de caráter transicional que fazem a ponte entre as ordens existentes. Isso reitera um tema inicial de sua pesquisa na década de 1970, em que Feduccia enfatizou repetidamente a importância da homoplasia na evolução e sua capacidade de confundir a interpretação da filogenia . Este também tem sido um tema em seu estudo da ausência de vôo em pássaros, um fenômeno cuja difusão foi enfatizada em seu trabalho, e os mecanismos pelos quais o vôo é perdido, incluindo heterocronia e desenvolvimento diferencial. Feduccia argumentou contra a monofilia dos Ratitae , uma conclusão consistente com estudos moleculares recentes.

Oposição à hipótese de origem dos terópodes para a origem dos pássaros

Feduccia é mais conhecido por suas críticas à hipótese, aceita pela maioria dos biólogos, de que os pássaros se originaram e estão profundamente aninhados em Theropoda e, portanto, são dinossauros terópodes vivos . A primeira contribuição de Feduccia relativa à origem e evolução inicial dos pássaros, e sua relação com os dinossauros, foi uma revisão crítica das evidências então disponíveis para a endotermia dos dinossauros em 1973. Em um artigo de 1979, Feduccia e Tordoff argumentaram, contra a posição assumida por John Ostrom , aquele Archaeopteryx era capaz de voar motorizado, conforme indicado pelas aletas assimétricas de suas penas primárias , uma característica encontrada apenas em pássaros voando. Em um artigo de co-autoria com Storrs Olson no mesmo ano, Feduccia observou que a fúrcula robusta do Archaeopteryx poderia ter servido como local de fixação para um M. pectoralis major bem desenvolvido, o principal depressor da asa das aves, responsável por alimentar o curso descendente durante o voo das aves. Olson e Feduccia concluíram que isso fornecia mais evidências da capacidade de vôo do Archaeopteryx . Essas incursões iniciais no assunto e o argumento de que o Archaeopteryx era claramente um pássaro, embora primitivo, foram expandidos no livro de Feduccia de 1980, The Age of Birds . Feduccia aqui criticou a hipótese terópode para a origem das aves, mas sua posição foi em grande parte agnóstico, admitindo que não havia provas em apoio de ambos um terópode ascendência de aves e uma ascendência de mais basais arcossauros , talvez semelhantes na organização morfológica geral para Euparkeria . Feduccia, no entanto, sugeriu que, com base em um ajuste estratigráfico mais próximo, a ancestralidade de arcossauros basais em vez de terópodes celurossauros pode se provar uma hipótese filogenética melhor. Ele, portanto, essencialmente, concordou com o modelo para a origem dos pássaros proposto por Gerhard Heilmann em seu influente livro de 1926, A Origem dos Pássaros . Feduccia também criticou as teorias "básicas" para a origem do vôo das aves, argumentando com fundamentos biofísicos que elas eram implausíveis, e observando que em outros casos em que o vôo se desenvolveu entre vertebrados, ele ocorreu em um contexto arbóreo. Ele defendeu, em vez disso, um modelo "tree down" para a origem do vôo das aves devido à falta de restrições biofísicas que impedem a aquisição "ground-up" do vôo e devido à capacidade de recorrer a estágios biologicamente funcionais, representados por análogos vivos, em cada estágio da evolução do vôo.

O ceticismo de Feduccia sobre a origem dos pássaros dos terópodes e uma origem "subterrânea" do voo das aves, que na ausência de qualquer evidência de pequenos terópodes arbóreos parecia um requisito concomitante dessa hipótese, aumentou após a publicação de The Age of Birds , culminando em uma série de publicações na segunda metade da década de 1980 e no início da década de 1990, expandindo os argumentos apresentados em The Age of Birds . Em sua contribuição de 1985 para a Eichstatt Archaeopteryx Conference, um importante encontro internacional sobre a interpretação e o significado do Archaeopteryx , bem como sobre a origem e evolução inicial das aves e do vôo das aves, realizado em Eichstatt, Alemanha , a Féduccia criticou as hipóteses para a evolução de penas em contextos não aerodinâmicos em pequenos dinossauros terópodes endotérmicos . Ele argumentou que essas hipóteses não conseguiam explicar a elaborada arquitetura aerodinâmica do cata-vento e da raque , e que as funções termorregulatórias teriam sido atendidas adequadamente pelo cabelo, que é uma estrutura mais simples de desenvolvimento. Em um artigo de 1993, Feduccia analisou os arcos de curvatura das garras nas garras manuais e pedais do Archaeopteryx e outros pássaros, e descobriu que o Archaeopteryx se agrupava com outras aves arbóreas, sugerindo que era um animal arbóreo em vez de um cursor terrestre ou uma ave que passou qualquer tempo considerável no terreno, como é argumentado por alguns outros trabalhadores.

Em outras publicações no início da década de 1990, Feduccia expandiu os argumentos anteriores para a evolução das penas em um contexto principalmente aerodinâmico, em vez de termorregulador. Em 1996, Feduccia publicou a primeira edição (segunda edição em 1999) de A Origem e Evolução das Aves , uma revisão abrangente de sua pesquisa sobre a evolução aviária precoce e uma sinopse da história da radiação Cenozóica das aves modernas. O livro apresentou uma visão geral completa das críticas anteriores da hipótese dos terópodes para a origem dos pássaros e uma origem "do solo" do voo das aves, expandiu muitos desses argumentos e apresentou uma série de novos argumentos questionando as hipóteses de homologia avançadas como evidência para a hipótese do terópode. Feduccia argumentou que muitas das semelhanças homólogas propostas entre terópodes e pássaros eram ambíguas, e que outras semelhanças entre pássaros e terópodes poderiam ser explicadas plausivelmente como homoplasia , particularmente aquelas no membro posterior e na pelve. Feduccia também se concentrou na discrepância entre as evidências embriológicas que identificam os dígitos do manus aviário como o segundo, terceiro e quarto do manus arcossauro primitivamente pentadáctilo , e as evidências paleontológicas indicando que os dinossauros terópodes reduziram primitivamente seus quarto e quinto dígitos manuais, eventualmente retendo apenas o primeiro, o segundo e o terceiro (com redução adicional em alguns grupos, como os tiranossauros ). Isso surgiu como o principal argumento na pesquisa de Feduccia sobre a origem das aves e foi o assunto dos estudos de desenvolvimento do avestruz, identificando definitivamente a primeira e a quinta condensações digitais na mão embrionária, confirmando um estado fundamental de pentadáctilo para o manuscrito aviário com redução simétrica, ao contrário da situação indicada por evidências paleontológicas para terópodes. Esta conclusão foi apoiada por alguns outros pesquisadores.

Desde 2002, Feduccia argumentou que a descoberta de novos fósseis espetaculares do Cretáceo da China, como o Microraptor , e outros táxons com penas inequívocas, como o oviraptorossauro Caudipteryx , sugere que pode ter havido uma radiação extensa e até então não reconhecida de aves crípticas linhagens, algumas das quais perderam rapidamente o voo e secundariamente adotaram um estilo de vida cursorial. De acordo com este argumento, grupos muito parecidos com pássaros como Dromaeosauridae e Oviraptorosauria , que atualmente são considerados pela maioria dos trabalhadores como dinossauros terópodes, são pensados ​​na verdade para representar linhagens aviárias, provavelmente mais derivadas do que o Archaeopteryx , que por homoplasia associada à perda de voo e secundária aquisição de cursorialidade, convergiu em dinossauros terópodes. Outras linhagens, como a representada por Microraptor e Anchiornis , são hipotetizadas como tendo sido voadas. Esse argumento representa uma mudança em relação à posição anterior de Feduccia na década de 1990, como ele reconheceu em um artigo de 2002 em que endossou essa visão pela primeira vez. Feduccia expandiu esse argumento em artigos subsequentes e em seu livro mais recente, Riddle of the Feathered Dragons . Ele desenvolveu ainda mais sua hipótese alternativa para a origem dos pássaros através do estudo do bizarro táxon jurássico Scansoriopteryx , que ele argumenta ser um pássaro primitivo cuja morfologia reflete uma ancestralidade entre os arcossauros basais não-dinossauros.

Táxons atualmente reconhecidos em homenagem a Alan Feduccia

Respostas ao seu trabalho

O trabalho de Feduccia sobre a origem das aves, que historicamente tem sido um tópico divisivo na zoologia de vertebrados, tem sido controverso. O principal trabalho acadêmico de Feduccia, The Origin and Early Evolution of Birds , foi bem recebido por alguns trabalhadores e foi vencedor do prêmio Association of American Publishers 1996 de Excelência em Biologia. No entanto, recebeu críticas negativas de vários paleontólogos, principalmente por causa das críticas do livro à hipótese dos terópodes para a origem dos pássaros. Feduccia foi criticado por não usar a cladística em seus estudos sobre a origem e a evolução das aves. Em um artigo de 2002 no The Auk , o jornal da American Ornithologists 'Union , Richard Prum apresentou um resumo do estado atual da hipótese dos terópodes para a origem dos pássaros e pediu sua aceitação e integração na ornitologia . Feduccia respondeu argumentando que a origem dos pássaros era um problema complexo e ainda não resolvido, para o qual a hipótese dos terópodes, conforme formulada atualmente, era uma resposta simplista, ignorando as evidências contrárias. Prum, por sua vez, respondeu a este artigo criticando novamente o fracasso de Feduccia em usar cladística e em especificar um grupo irmão alternativo explícito com o qual aliar pássaros. Ele destacou particularmente a adoção de Feduccia da visão de que alguns táxons de terópodes são, na verdade, pássaros que foram confundidos com terópodes por meio da convergência associada à perda de vôo e adoção secundária de cursorialidade. Prum argumentou, finalmente, que a metodologia de Feduccia e a visão da origem e evolução inicial das aves são pseudocientíficas.

Vários dos argumentos apresentados por Feduccia sobre se as semelhanças entre pássaros e terópodes são homólogas foram particularmente controversos. Um exemplo é a identificação dos dígitos da mão da ave e do terópode, e se, e em caso afirmativo, por qual mecanismo, pode ser possível explicar a discrepância entre as identidades digitais conflitantes dos tridáctilos terópodes e pássaros. Wagner e Gauthier propuseram que uma mudança de estrutura homeótica, por meio da qual os domínios de expressão para grupos de genes como o grupo Hox d, foram reposicionados durante o desenvolvimento do botão do membro, resultando no desenvolvimento do primeiro, segundo e terceiro dígitos do manus do arquossauro do que eram originalmente condensações para o segundo, terceiro e quarto. Esta visão foi apoiada por alguns outros trabalhadores. Outra resposta ao argumento da homologia digital de Feduccia é o contra-argumento de que a evidência do Limusaurus inextricabilis transicional sugere que os terópodes também têm os três dígitos II, III e IV.

O modelo de Feduccia para a origem da maioria das ordens de Neornithes em uma radiação adaptativa explosiva após o evento de extinção do fim do Cretáceo está em conflito com algumas evidências moleculares que sugerem uma origem mesozóica profunda para esses taxa . Também foi argumentado que há evidências fósseis da existência de várias ordens de Neornithes do Cretáceo Superior, mas muito desse material é fragmentário e a interpretação é difícil. Por outro lado, parece haver exemplares definitivos de Anseriformes do Cretáceo Superior da Antártica e Asteriornis do último Cretáceo da Bélgica parecem ser um mosaico galiforme - anseriforme ; se esses achados refutam a hipótese de que a principal radiação adaptativa de pássaros modernos ocorreu somente após o evento de extinção do fim do Cretáceo, não está claro, uma vez que a hipótese é consistente com uma radiação adaptativa limitada de neornitinas no Cretáceo Superior. Sankar Chatterjee argumenta que o status aviário do polêmico táxon Protoavis apóia uma origem mesozóica profunda de pássaros modernos, mas o status aviário de Protoavis é contestado pela maioria dos paleontólogos e requer um estudo mais aprofundado.

Aparências

Feduccia apareceu com frequência na TV e no rádio nacionais, incluindo NPR , Voice of America , BBC , CNN , ABC (Austrália), NHK (Japão) e MacNeil / Lehrer Report.

Feduccia serviu como presidente do Departamento de Biologia em Chapel Hill de 1997–2002 e, antes disso, foi presidente da Divisão de Ciências Naturais. Ele é um membro eleito da American Ornithologists 'Union e da American Association for the Advancement of Science .

Referências

Publicações

Livros

  • 1975. Estrutura e Evolução dos Vertebrados . Nova York: WW Norton. 1974. ISBN 0-393-09291-7.
  • 1980. The Age of Birds (1ª ed.). Cambridge: Harvard University Press. 1980. ISBN 0-674-00975-4.
  • 1985. Catesby's Colonial Birds of America . Chapel Hill: University of North Carolina Press. 1985. ISBN 0-8078-1661-2.
  • 1989. Birds of Colonial Williamsburg . Williamsburg: The Colonial Williamsburg Foundation. Julho 1989. ISBN 0-87935-113-6.
  • 1999. Morphogenesis of the Vertebrates de Torrey (5ª ed.). Nova York: John Wiley & Sons. 24 de janeiro de 1991. ISBN 978-0471623144. Em co-autoria com Edward MacCrady.
  • 1999. The Origin and Evolution of Birds (2ª ed.). New Haven: Yale University Press. 1999. ISBN 0-300-07861-7.
  • 2012. Riddle of the Feathered Dragons . New Haven: Yale University Press. 20 de janeiro de 2012. ISBN 978-0-300-16435-0.

Monografias

  • 1973. Tendências evolutivas nos Ovenbirds and Woodhewers neotropicais. Ornithological Monographs 13.
  • 1975. Morfologia do estribo ósseo (columela) nos Passeriformes e grupos relacionados: implicações evolutivas. Publicações diversas do Museu de História Natural da Universidade de Kansas 63.
  • 1980. com Storrs Olson (autor sênior). Relações e evolução de flamingos (Aves: Phoenicopteridae). Contribuições Smithsonian para Zoologia 316.
  • 1980. com Storrs Olson (autor sênior). Presbyornis e a origem dos Anseriformes (Aves: Charadriomorphae). Contribuições do Smithsonian para a zoologia 323.
  • 1982. com Storrs Olson. Semelhanças morfológicas entre Menurae e Rhinocryptidae, relíquias de pássaros passeriformes do hemisfério sul. Contribuições Smithsonian para Zoologia 366.

Artigos recentes selecionados

links externos