náhled|Archaeopteryx je od svého objevu dodnes klíčovým fosilním dokladem nejstarších ptáků
Evoluce ptáků se začala odvíjet pravděpodobně v období střední jury vyvinutím prvních prapředků ptáků z kladu teropoidních dinosaurů Paraves (resp. Maniraptora). Ptáci jsou tedy specializovanou vývojovou skupinou teropodních dinosaurů.
Historie zkoumání Ptáci pokládáni za potomky drobných teropodních dinosaurů, konkrétně maniraptorů (klad Pennaraptora a Avialae), z nichž se vyvinuli v období střední až svrchní jury, před více než 160 miliony let.Cau A. (2018). The assembly of the avian body plan: a 160-million-year long process . Bollettino della Società Paleontologica Italiana 57: 1-25. doi:10.4435/BSPI.2018.01Dana J. Rashid; et al. (2018). Avian tail ontogeny, pygostyle formation, and interpretation of juvenile Mesozoic specimens. Scientific Reports 8. Article number: 9014 (2018). doi: https://doi.org/10.1038/s41598-018-27336-x Dinosaury jako předky ptáků označil již německý anatom Carl Gegenbaur v roce 1863Gegenbaur, C. (1863). „Vergleichend-anatomische Bemerkungen über das Fusskelet der Vögel“. Archiv far Anatomie und Physiologie wiss Medicin 1863:450–472 a jedná se tedy o nejstarší přesně zformulovanou hypotézu o původu ptáků. O několik let později postuloval anatomickou podobnost teropodních dinosaurů a ptáků také britský přírodovědec Thomas Henry Huxley.https://veda.instory.cz/1229-dinosauri-stale-mezi-nami-nekteri-vedci-jiz-dlouhodobe-mluvi-o-tom-ze-vlastne-vubec-nevyhynuli.html V posledních čtyřiceti letech je díky výzkumům Johna Ostroma respektována naprostou většinou paleontologů a mnoha ornitology.Rozhovor o příbuznosti dinosaurů a ptáků s V. Sochou, portál Avokádo (1. 10. 2018) Vývojoví předchůdci ptáků byli malí opeření teropodi, kteří již byli teplokrevní a měli vysoký stupeň aktivity metabolismu. Výzkum založený na rozboru biomarkerů oxidačního stresu ve stehenních kostech dinosaurů a dalších obratlovců totiž ukázal, že teplokrevní (endotermní) byli patrně všichni plazopánví dinosauři (včetně všech teropodů), zatímco mezi ptakopánvými dinosaury nalezneme převážně potenciálně "studenokrevné" druhy nebo zástupce s jinými fyziologickými adaptacemi.
Významnou úlohu pro pochopení evolučních vazeb ptáků a jejich příbuznost s teropodními dinosaury sehrály zejména objevy kosterních exemplářů rodu Archaeopteryx, pozdně jurského maniraptorního teropoda, obývajícího území současného Bavorska v době před asi 151 až 148 miliony let.Lechki, S. C.; Benson, R. B. J. (2026). The explanatory power of energetic fitness models across living amniotes and extinct non-avian dinosaurs. Evolution. qpag117. doi: https://doi.org/10.1093/evolut/qpag117
Evoluční původ ptáků Evoluce ptáků prošla patrně třemi výraznými diverzifikačními skoky, jak ukazují biomolekulární rozbory. První se přitom odehrál asi před 170 až 160 miliony let (na přelomu střední a pozdní jury), druhý před 65 až 55 miliony let (po vyhynutí neptačích dinosaurů na přelomu křídy a paleocénu) a poslední v období eocénu, asi před 45 až 40 miliony let.Yilun Yu, Chi Zhang, and Xing Xu (2021). Deep time diversity and the early radiations of birds . Proceedings of the National Academy of Sciences. 118(10): e2019865118. doi: https://doi.org/10.1073/pnas.2019865118
První „praví“ ptáci se nepochybně objevili již v období druhohor, pravděpodobně pak v období střední až pozdní jury.Min Wang, Graeme T. Lloyd, Chi Zhang and Zhonghe Zhou (2021). The patterns and modes of the evolution of disparity in Mesozoic birds. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 288(1944): 20203105. doi: https://doi.org/10.1098/rspb.2020.3105 Určení nejstaršího známého ptáka závisí na definici jména Aves, která je sporná. Klad žijících ptáků, který za Aves označuje Jacques Gauthier a většina neontologů,Gauthier, J.A. and de Queiroz,K. (2001). „Feathered dinosaurs, flying dinosaurs, crown dinosaurs, and the name 'Aves'“. Pp. 7–41 in Gauthier, J.A. and Gall, L.F. (eds.), New perspectives on the origin and early evolution of birds: Proceedings of the International Symposium in Honor of John H. Ostrom. New Haven, Connecticut, USA: Peabody Museum of Natural History, Yale University. zřejmě pochází ze spodní křídy. Fosilní záznam z této doby je sporný, podle molekulárně biologické evidence však na konci křídy už existovalo 37 skupin žijících ptáků.Brown, J.W., Rest, J.S., Garcia-Moreno, J., Sorenson, M.D. and Mindell, D.P. (2008). „Strong mitochondrial DNA support for a Cretaceous origin of modern avian lineages“. BMC Biology 6:6. Většina paleontologů ale upřednostňuje zahrnout do skupiny Aves i taxony stojící mimo skupinu tvořenou všemi žijícími druhy a definovat jej jako Archaeopteryx, žijící ptáci, jejich poslední společný předek a všichni jeho potomci“.Chiappe, L.M. (1992) „Enantiornithine (Aves) tarsometatarsi and the avian affinities of the Late Cretaceous Avisauridae“. Journal of Vertebrate Paleontology. 12 (3): 344–350.
Pak se nejstarším ptákem stává sám pozdně jurský Archaeopteryx, žijící asi před 150 miliony let. Příbuznosti mezi ptáky a dinosaury nasvědčuje mnoho společných znaků, významným potvrzením této vývojové vazby byl především objev opeřených dinosaurů v Číně od roku 1996 (dnes je známo již 30 rodů opeřených dinosaurů). Od nástupu fylogenetické systematiky na začátku sedmdesátých let jsou ptáci považování nejen za potomky dinosaurů, ale přímo za jejich podskupinu.Bakker, R. T. and Galton, P. M. (1974). „Dinosaur monophyly and a new class of vertebrates“. Nature. 248 (5444): 168–172. Vědecká studie z roku 2018 dokazuje, že tělesné opeření a metabolismus se u ptačích předků zřejmě do značné míry vyvíjely společně. Maniraptorní dinosauři a primitivní jurští a křídoví ptáci (enantiornité) však měli zřejmě nižší bazální teplotu než současní ptáci.Maria E. McNamara; et al. (2018). Fossilized skin reveals coevolution with feathers and metabolism in feathered dinosaurs and early birds. Nature Communications 9, Article number: 2072. doi: 10.1038/s41467-018-04443-x Ptáci prošli vývojovou ztrátou zubů (edentulismem) již v době před asi 90 miliony let, jak ukazují biomolekulární výzkumy.Neil Brocklehurst & Daniel J. Field (2021). Macroevolutionary dynamics of dentition in Mesozoic birds reveal no long-term selection towards tooth loss. iScience. 102243. doi: https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.102243
Podle některých teorií se ptačí let vyvinul ze schopnosti plachtění na membranózních křídlech u nedinosauřích diapsidních plazů.Piotr Bajdek & Tomasz Sulej (2018). Hypothesis: Avian flight originated in arboreal archosaurs gliding on membranous wings. PeerJ Preprints 6:e27213v1. doi: https://doi.org/10.7287/peerj.preprints.27213v1 Ptačí let vznikal postupnými kroky, pravděpodobně přes stadium tzv. křídly asistovaného běhu po nakloněné rovině (WAIR).Ashley M. Heers, Jeffery W. Rankin and John R. Hutchinson (2018). Building a Bird: Musculoskeletal Modeling and Simulation of Wing-Assisted Incline Running During Avian Ontogeny. Frontiers in Bioengineering and Biotechnology 6:140. doi: https://doi.org/10.3389/fbioe.2018.00140 Vývoj ptáků nicméně významně ovlivňovaly změny atmosférických podmínek a klimatu v průběhu druhohorní éry.Francisco José Serrano; et al. (2019). The effect of long-term atmospheric changes on the macroevolution of birds. Gondwana Research 65: 86-96. doi: https://doi.org/10.1016/j.gr.2018.09.002 V současnosti již o přímé vývojové vazbě ptáků a dinosaurů pochybuje jen málokdo.Joyce C. Havstad & N. Adam Smith (2019). Fossils with Feathers and Philosophy of Science. Systematic Biology. syz010. doi: https://doi.org/10.1093/sysbio/syz010
Vznik moderních ptáků v období křídy Jak ukázal například objev malého praptáka druhu Asteriornis maastrichtensis z nejpozdnější křídy Belgie (stáří 66,7 m. l.), „moderní“ ptáci se začali vyvíjet nejpozději koncem křídy, ještě v době nadvlády dinosaurů nad pevninami naší planety.Field, Daniel J.; Benito, Juan; Chen, Albert; Jagt, John W. M.; Ksepka, Daniel T. (2020). "Late Cretaceous neornithine from Europe illuminates the origins of crown birds". Nature. 579 (7799): 397–401. doi: 10.1038/s41586-020-2096-0 Někteří z nich již měli vyvinuté relativně pokročilé adaptace, například výrazně tvarované zobáky (tato schopnost se přitom dosud předpokládala pouze u moderních Neornithes). Takovým příkladem je madagaskarský taxon Falcatakely forsterae, formálně popsaný v listopadu roku 2020.Patrick M. O’Connor, Alan H. Turner, Joseph R. Groenke, Ryan N. Felice, Raymond R. Rogers, David W. Krause & Lydia J. Rahantarisoa (2020). Late Cretaceous bird from Madagascar reveals unique development of beaks. Nature. doi: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2945-x
Rozsáhlý srovnávací výzkum doložil, že relativní velikost mozku ptáků se začala výrazně zvyšovat u některých kladů (vývojových skupin) krátce po vymírání na konci křídy. Až do doby před 66 miliony let byla relativní velikost mozkovny praptáků a příbuzných neptačích dinosaurů podobná. Nejvyšší relativní objem mozkovny dnes nalezneme u papoušků a zejména krkavcovitých ptáků.Daniel T. Ksepka; et al. (2020). Tempo and Pattern of Avian Brain Size Evolution. Current Biology. doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.03.060https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200423130506.htmPeter J. Makovicky & Sushma Reddy (2020). Evolution: Brainier Birds. Current Biology. 30(136): r778-r780. doi: https://doi.org/10.1016/j.cub.2020.05.025 Jak také ukázal výzkum, morfologická evoluce ptačích lebek se po vyhynutí dinosaurů v době před 66 miliony let dramaticky zpomalila.Ryan N. Felice, Akinobu Watanabe, Andrew R. Cuff, Michael Hanson, Bhart-Anjan S. Bhullar, Emily R. Rayfield, Lawrence M. Witmer, Mark A. Norell & Anjali Goswami (2020). Decelerated dinosaur skull evolution with the origin of birds. PLoS Biology, 18(8): e3000801. doi: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000801 Celkově ale po katastrofě na konci křídy dochází k explozivní adaptivní radiaci a diverzifikaci přeživších forem ptáků.Jacob Samuel Berv, Sonal Singhal, Daniel J. Field, Nathanael Walker-Hale, Sean W. McHugh, Jeremy Ryan Shipley, Eliot Trimarchi Miller, Rebecca T. Kimball, Edward Louis Braun, Alex Dornburg, C. Tomomi Parins-Fukuchi, Richard Owen Prum, Matt Friedman & Stephen A. Smith (2022). Molecular early burst associated with the diversification of birds at the K–Pg boundary. bioRxiv. 2022.10.21.513146 (preprint). doi: https://doi.org/10.1101/2022.10.21.513146