Tüyler, kuşları diğer bütün canlılardan ayıran en belirgin özelliklerden biridir. Uzun süre boyunca tüylerin, kuşların uçabilmesi için ortaya çıkmış bir yapı olduğu düşünüldü. Bu düşünce oldukça mantıklı görünüyordu; çünkü bir kuşun kanadındaki uzun ve asimetrik tüyler, havada süzülmek için kusursuz biçimde tasarlanmış gibidir. Ancak son birkaç on yılda yapılan fosil keşifleri, tüylerin hikâyesinin çok daha eskiye uzandığını ve başlangıçta uçmakla hiçbir ilgisinin olmayabileceğini ortaya koydu.

Bu konudaki ilk büyük keşif, on dokuzuncu yüzyılda Almanya'daki bir taş ocağında bulunan bir fosildi. Arkeopteriks adı verilen bu canlı, hem sürüngen hem de kuş özellikleri taşıyordu. Dişleri, uzun kemikli bir kuyruğu ve kanatlarında pençeleri vardı; ancak gövdesi tüylerle kaplıydı. Arkeopteriks, Darwin'in evrim kuramını yayımlamasından yalnızca birkaç yıl sonra bulunduğu için iki grup arasında bir ara form olarak büyük ilgi gördü. Bu fosil, kuşların sürüngen benzeri atalardan türediği düşüncesinin en güçlü kanıtlarından biri hâline geldi.

Asıl devrim ise yirminci yüzyılın sonlarında Çin'in kuzeydoğusunda yapılan keşiflerle gerçekleşti. Bu bölgedeki ince taneli volkanik kayaçlar, canlıların yumuşak dokularını olağanüstü ayrıntılarla korumuştu. Araştırmacılar burada, uçamayan ve kesinlikle kuş olmayan pek çok küçük dinozorun tüylerle kaplı olduğunu keşfetti. Bu dinozorların tüyleri, bugünkü kuşların uçuş tüylerinden çok farklıydı. Bazıları basit kıl benzeri iplikçiklerden, bazıları ise kabarık hav tüylerine benzeyen yapılardan oluşuyordu.

Bu keşifler, tüylerin uçuştan çok önce ortaya çıktığını açıkça gösterdi. Peki tüyler başlangıçta ne işe yarıyordu? Bilim insanlarının öne sürdüğü ilk açıklama ısı yalıtımıdır. Basit tüyler, bugün kuş yavrularının hav tüylerinde olduğu gibi bedeni sıcak tutmaya yardımcı olabilirdi. Bu özellik, özellikle küçük ve hareketli canlılar için önemli bir avantajdı. Bazı araştırmacılar, tüylü dinozorların vücut sıcaklıklarını sanıldığından daha etkin biçimde düzenleyebildiğini düşünmektedir.

Bir başka açıklama ise tüylerin görsel iletişim aracı olarak kullanıldığıdır. Bazı fosillerde, tüylerin içinde renk veren küçük yapıların izleri bulunmuştur. Bilim insanları bu yapıların biçimini bugünkü kuşlarınkiyle karşılaştırarak, bazı dinozorların tüylerinin rengini yaklaşık olarak tahmin edebilmiştir. Bu çalışmalar, bazı küçük dinozorların çizgili kuyruklara ya da parlak renkli tüylere sahip olabileceğini göstermiştir. Bugün tavus kuşlarında olduğu gibi, renkli tüyler eş bulmada ya da rakiplere gözdağı vermede kullanılmış olabilir.

Tüylerin zamanla nasıl karmaşık hâle geldiği de fosiller sayesinde izlenebilmektedir. Bilim insanları, basit bir iplikçikten başlayıp dallanmış yapılara ve sonunda bugünkü kuşların uçuş tüylerindeki gibi düzenli kancalarla birbirine tutturulmuş yaprak benzeri tüylere uzanan bir gelişim dizisi önermektedir. Bu aşamaların her biri, fosil kayıtlarında farklı dinozor gruplarında gözlemlenmiştir. Böylece karmaşık bir yapının adım adım nasıl oluşabileceğine dair somut bir örnek elde edilmiştir.

Bu süreç, evrim biyologlarının uyum kayması olarak adlandırdığı bir kavramı açıkça örnekler. Uyum kayması, bir amaç için ortaya çıkan bir yapının zamanla bambaşka bir işlev kazanmasıdır. Tüyler önce ısı yalıtımı ya da görsel gösteriler için gelişmiş, daha sonra bazı canlılarda süzülme ve uçma için kullanılmaya başlanmıştır. Bu kavram, karmaşık yapıların neden en baştan son işlevlerine göre tasarlanmış gibi görünmediğini anlamamıza yardımcı olur.

Bu keşifler, dinozorların görünümüne ilişkin düşüncelerimizi de kökten değiştirmiştir. Eskiden filmlerde ve kitaplarda pullu, gri ve yavaş hareket eden sürüngenler olarak çizilen pek çok dinozorun, aslında tüylü ve renkli olabileceği artık bilinmektedir. Elbette her dinozorun tüylü olduğu söylenemez; büyük otçul dinozorların önemli bir kısmının pullu derilere sahip olduğuna dair kanıtlar da vardır.

Bugün bilim dünyasında genel kabul gören görüş, kuşların küçük etçil dinozorların bir kolundan türediğidir. Hatta birçok bilim insanına göre kuşlar, dinozorların soyundan gelmekle kalmaz, doğrudan doğruya yaşayan dinozorlardır. Bu açıdan bakıldığında dinozorların tamamen yok olmadığı, pencere önüne konan serçelerde yaşamaya devam ettiği söylenebilir.

Tüylerin öyküsü, evrimin bir plan doğrultusunda değil, mevcut yapıların yeni durumlara uyarlanmasıyla ilerlediğini gösterir. Bugün kuşları gökyüzüne taşıyan tüyler, bir zamanlar küçük bir dinozorun gece soğuğunda üşümemesini sağlayan basit iplikçiklerdi.

Bu dönüşüm, doğanın ileriyi görerek değil, eldeki malzemeyle yetinerek çalıştığını hatırlatır. Her yapı, kendi döneminde işe yaradığı için korunmuş ve ancak sonradan yeni olanakların kapısını aralamıştır.