Как динозавры стали птицами, а птицы — динозаврами

Роль первоптицы, «переходного звена» между птицами и динозаврами, казалось, раз и навсегда отдана археоптериксу. Но, как мы знаем из истории про обезьян, ставших людьми, — переходных звеньев, сколько бы их ни было, всегда не хватает. Недавние находки проливают новый свет на то, как динозавры доэволюционировали до птиц.

Как птицы стали динозаврами

Не верьте и старым классификациям, в которых все динозавры вымерли. Палеонтологи делят древних ящеров на две группы — птицетазовые и ящеротазовые. Вопреки названию, именно ящеротазовые (типичный их представитель – Тирекс) стали предками современных птиц. Невозможно четко разграничить на эволюционном дереве птиц и динозавров, птицы могут считаться разновидностью динозавров. 65 миллионов лет назад вымерли далеко не все чудища, и когда вы в парке бросаете крошки голубям, помните, что кормите настоящих динозавров, родственников тираннозавра!

Вокруг гигантских ящеров тех времен тоже сновало и летало множество мелкозавров. Вот, например, найденный несколько лет назад в Германии окаменевший скелет древнейшего из птеродактилей, ему больше 150 миллионов лет. Этот птерозавр был размером со скворца.

Пернатая революция

Динозавры — уже совсем не те монстры, которых старшие поколения знали в детстве. Для нынешних детей динозавры — пушистые, разноцветные, неглупые, социальные. Да и в представлении ученых динозавры все больше походят на птичек, теряют брутальность и обретают миловидность.

В 1996 году китайский палеонтолог Цзи Цян обнаружил останки небольшого и очень необычного динозавра: глинистые сланцы сохранили отпечатки перьев, окружавших скелет в виде ореола.

Так началась «пернатая революция» — с тех пор палеонтологи нашли десятки других пернатых динозавров: хищников и травоядных, мелких и крупных, летающих и наземных. В 2012 году палеонтологам удалось найти первого пернатого близкого родственника тираннозавра. Высокая сохранность его останков позволила восстановить структуру перьев: они были больше похожи на пух, нужный для обогрева, а не на маховые перья птиц. Не верьте старым рисункам — многие динозавры были пушистыми!

Все началось, когда две из трех основных групп динозавров, — тероподы (тираннозавр, велоцираптор, предки птиц) и птицетазовые (стегозавр с трицератопсом), — стали осваивать территории с более холодным климатом. К этому их подтолкнул экологический кризис, связанный с мощным извержением вулкана в начале юрского периода, примерно 180 миллионов лет назад.

Тогда-то у них и стала развиваться эндотермия: способность к поддержанию относительно постоянной температуры. С этой целью они стали обрастать пухом, изобрели перья, стали быстро реагировать, неплохо соображать, и постепенно заполнили всевозможные экологические ниши с прохладным климатом.

А третья главная группа динозавров — зауроподы, вроде бронтозавра и диплодока, так и остались неповоротливыми и туго соображающими гигантами, — примерно такими, как по старинке представляют динозавров. Они жили лишь в теплых влажных тропиках, где температура не опускалась ниже +20.

Ни теплокровные, ни холоднокровные

Высокоразвитые древние ящеры-тероподы, такие как тираннозавры, заняли промежуточное положение «мезотермов», то есть кровь в их жилах текла ни холодная, ни теплая. Подобно теплокровным они могли генерировать собственное тепло, но при этом не могли поддерживать постоянную температуру тела. Метаболизм теропода — нечто среднее между метаболизмами холоднокровных рептилий и теплокровных млекопитающих. Между прочим, 8 мезотермических видов существуют и в наши дни: это некоторые виды акул, черепах, тунца и австралийская ехидна.

Взлет и падение археоптерикса

Первый отпечаток скелета археоптерикса нашли в 1861 году в Баварии, — с тех пор нашли еще десяток, все в том же районе. Они жили около 150 миллионов лет назад, в конце юрского периода (динозаврам было еще жить и жить – впереди их ждал меловой период, и лишь 66 миллионов лет назад метеорит добил нептичьих динозавров).

По строению скелета, зубастым челюстям и длинному хвосту, состоящему из более 20 позвонков, археоптерикс неотличим от пресмыкающихся, — но у него есть крылья с большими маховыми перьями, с помощью которых он перелетал с дерева на дерево, да и перья на хвосте явно использовались в полете.

Больше столетия археоптериксу приходилось играть роль переходного звена и предка всех птиц. Но он больше не в гордом одиночестве. Теперь археоптерикс выглядит скорее как одна из многих форм в эволюционной гонке за то, кто первый станет птицей, — то есть, завоюет очень выгодную экологическую нишу, — недаром и сейчас птиц больше, чем млекопитающих.

Две самые интересные находки последнего времени были сделаны совсем недавно в китайской провинции Фуцзянь.

Сейчас на Земле живет больше видов динозавров, чем млекопитающих. Ведь согласно доминирующей в современной палеонтологии теории, птицы — ныне живущие оперённые динозавры из клады теропод. Млекопитающих известно около 6500 видов, а птиц – более десяти тысяч.

Потрясающий охотник из Фуцзянь

Сто пятьдесят миллионов лет назад молодой пернатый динозавр размером с человека погиб, увязнув в болоте. Даже необычно длинные ноги его не спасли. Его нашли в 2022 году на юго-востоке Китая, назвали — Fujianvenator prodigiosus (Потрясающий охотник из Фуцзянь), а в 2023 в Nature вышла статья с результатами его исследования.

Охотник — то ли птицеподобный динозавр, то ли одна их первых птиц, принадлежит к тому самому подотряду теропод — двуногих динозавров, некоторые из которых к концу мелового периода все больше превращались в птиц. Но наш охотник жил не в конце мелового, а еще во времена археоптерикса, — в конце юрского периода, 150 миллионов лет назад.

Охотник из Фуцзянь такой потрясающий потому, что отличается от всех других теропод особенно длинными ногами. Он явно бегал и вряд ли летал — вел наземный или болотный образ жизни, в отличие от археоптерикса, который был адаптирован к древесной и воздушной среде.

Получается, не все птицы проектировались эволюцией для полета? Среди первых появился аналог современных страусов. Оперение развивалось как приспособление для регуляции температуры тела, а крылья, — возможно, как защита: по щиту на каждой лапе, не говоря уже о том, что если их расправить, ты кажешься врагам значительно крупнее.

Наш новый герой — Баминорнис

Археоптерикс и охотник из Фуцзянь были больше похожи на других динозавров-теропод, чем на современных птиц. Зубастой пастью, массивными костями, и тем, что имели длинный рептильный хвост, словно у какой-нибудь ящерицы. А уже у птиц мелового периода короткий хвост, как и у современных, — и заканчивается он особой костью, называемой «пигостилем» — сросшимися позвонками, поддерживающими рулевые перья.

12 февраля в Nature опубликовали исследование еще одной недавней находки в провинции Фуцзянь. Baminornis zhenghensis – современник археоптерикса, но его хвост короток, и пигостиль на месте, — на десятки миллионов лет раньше, чем это стало мейнстримом.

Баминорнис был поменьше археоптерикса (они по размеру примерно как голубь и ворона), зато, как предполагают ученые, с таким хвостом далеко летал, — в отличие от археоптерикса, который летал как фазан, немногим лучше кур.

Получается, археоптерикс, который еще вчера был самым прогрессивным, теперь воспринимается как отсталый… Видимо, птицы появились значительно раньше, и уже прошли какой-то эволюционный путь, раз у баминорниса к тому времени уже был правильный хвост.

Птицы унаследовали от динозавров не только перья и умение строить гнезда, но и паразитов (и симбионтов), живущих в гнезде и питающихся выпавшими перьями. Эту шкурку сбросила при линьке личинка жука, обитавшего в гнезде динозавра-теропода 100 миллионов лет назад. Шкурка попала в смолу, ставшую кусочком янтаря, который нашли в Испании.

Источник