Feathers are some of the most remarkable things ever made by an animal. They are gorgeous in their complexity, delicate in their construction, and yet strong enough to hold a bird thousands of feet in the air. Like all things in nature, feathers evolved over millions of years into their modern form. It could be hard to imagine how this could have happened. After all, what did the intermediate forms look like? What good is half a wing, festooned with half-feathers? Thanks to science, we now know that birds are living dinosaurs. You can see the kinship in their skeletons. Certain dinosaurs share some anatomical details with birds found in no other animals, such as wish bones. And in the late 1990s, paleontologists started digging up some compelling support for that idea: dinosaurs with bits of feathers still preserved on their bodies. Since then, scientists have found dozens of species of dinosaurs with remnants of feathers. Some were as small as pigeons, and some were the size of a school bus. If you look at how they are related on a family tree, the evolution of feathers doesn't seem quite so impossible. The most distant feathered relatives of birds had straight feathers that looked like wires. Then these wires split apart, producing simple branches. In many dinosaur lineages, these simple feathers evolved into more intricate ones, including some that we see today on birds. At the same time, the feathers spread across the bodies of dinosaurs, turning from sparse patches of fuzz into dense plumage, which even extended down to their legs. A few fossils even preserved some of the molecules that give feathers color. They reveal a beautiful range of colors: glossy, dark plumage, reminiscent of crows, alternating strips of black and white, or splashes of bright red. Some dinosaurs had high crests on their heads, and others had long, dramatic tail feathers. Now, none of these dinosaurs could use their feathers to fly - their arms were too short and the rest of their bodies were far too heavy. But, birds don't just use feathers to fly. A woodcock uses feathers to blend in perfectly with its forest backdrop. An ostrich stretches its wings over its nest to shade its young. A peacock displays its magnificent tail feathers to attract peahens. Feathers could have served these functions for dinosaurs too. Exactly how feathered dinosaurs took flight is still a bit of a mystery. But if a small-feathered dinosaur flapped its arms as it ran up an incline, its feathers would have provided extra lift to help it run faster. This accident of physics might have led to the evolution of longer dinosaur arms, which would let them run faster and even leap short distances through the air. Eventually, their arms stretched out into wings. Only then, perhaps 50 million years after the first wiry feathers evolved, did feathers lift those dinosaurs into the sky.
Tüyler bir hayvan tarafından yapılan en olağanüstü şeylerden biri. Karmaşıklıkları içinde görkemli, yapılarında hassas ama yine de bir kuşu yüzlerce metre havada tutacak kadar güçlüler. Doğadaki diğer her şey gibi tüyler de milyonlarca yılda bugünkü hâline evrimleşti. Bunun nasıl gerçekleştiğini hayal etmek zor olabilir. Sonuç olarak, ara formlar neye benziyordu? Yarım tüylerle süslenmiş yarım bir kuş kanadının yararı nedir ki? Bilim sayesinde artık kuşların yaşayan dinozorlar olduğunu biliyoruz. Bu akrabalıklarını iskeletlerinde görebilirsiniz. Bazı dinozorlar, kuşlarla lades kemiği gibi diğer hayvanlarda bulunmayan anatomik detaylar paylaşırlar. 1990'ların sonunda paleontologlar bu fikri destekleyen ikna edici kanıtlar bulmaya başladılar: vücutlarında hâlâ tüy bulunan dinozorlar. O zamandan beri, bilim insanları tüylerle kaplı düzinelerce dinozor türü buldular. Bazıları güvercinler kadar küçüktü, bazıları ise okul servisi büyüklüğündeydi. Bir soy ağacında nasıl ilişkili olduğuna bakarsak tüylerin evrimi aslında o kadar da imkânsız gözükmüyor. Kuşların en uzak tüylü akrabalarının tellere benzeyen düz tüyleri vardı. Daha sonra, bu teller basit dallar oluşturarak ayrıldı. Çoğu dinozor soyunda bu basit tüyler bugünkü kuşlarda gördüğümüz daha karışık formlara evrimleşti. Aynı zamanda, tüyler dinozorların vücutlarına yayılarak seyrek tüy parçalarından bacaklarına kadar uzanan yoğun tüylere dönüştü Birkaç fosil, tüylere rengini veren bazı molekülleri bile korumuş. Çok güzel bir renk yelpazesi ortaya koyuyorlar: kargaları andıran parlak, koyu renkli tüyler, siyah ve beyaz şeritler veya parlak kırmızı benekler. Bazı dinozorların başlarında yüksek hotozları; diğerlerinde ise uzun, etkileyici kuyruk tüyleri vardı. Bu dinozorların hiçbiri tüylerini, uçmak için kullanamazdı -- kolları çok kısaydı ve vücutlarının geri kalanıysa çok ağırdı. Fakat kuşlar kanatlarını sadece uçmak için kullanmıyorlar. Çulluk, tüylerini ormanla mükemmel bir şekilde kamuflaj sağlamak için kullanıyor. Deve kuşu, kanatlarını yavrularına gölge yapmak için kullanıyor. Tavus kuşu dişi tavus kuşunu etkilemek için görkemli kanatlarını sergiliyor. Tüyler, dinozorlar için de bu işlevleri sağlamış olabilir. Tüylü dinozorların tam olarak nasıl uçtuğu hâlâ bir gizem. Fakat küçük tüylü bir dinozor eğimli bir yüzeyde koşarken kanat çırptığında tüyler, daha hızlı koşması için ekstra kaldırma kuvveti sağlamış olabilir. Bu fizik hatası, daha uzun dinozor kollarının evrimleşmesine, bu da onların daha hızlı koşmasını ve hatta havada kısa mesafeler sıçramasını sağlamış olabilir. En sonunda, kolları kanatlara uzadı. Ancak o zaman, tel gibi tüylerinin evrimleşmesinden belki de 50 milyon yıl sonra, tüyler bu dinozorları gökyüzüne doğru kaldırdı.