Ископаемые пернатые дают представление о том, как первые птицы начали летать
Исключительно хорошо сохранившаяся окаменелость археоптерикса позволила получить новые данные о том, как первые птицы поднялись в воздух 150 миллионов лет назад. Статья об открытии вышла в журнале Nature.
В этой окаменелости ученые впервые смогли идентифицировать специализированные перья крыла, которые сделали полет возможным. Эти третичные перья, расположенные на плечевой кости, создают плавную аэродинамическую линию от крыла к телу. Таких перьев не было у неспособных к полету ящеров.
«Археоптерикс — не первый динозавр с перьями и не первый динозавр с "крыльями". Но мы считаем, что это самый ранний известный динозавр, который мог использовать свои перья для полета. Эти перья отсутствуют у оперенных динозавров, близких к птицам, но не являющихся птицами в полном смысле. Их маховые перья заканчиваются на локте. Это говорит о том, что эти не-птичьи динозавры не могли летать, а археоптерикс — мог», — объясняет Цзинмай О’Коннор, куратор отдела ископаемых рептилий Филдовского музея в Чикаго, руководившая исследованием.
Первая окаменелость археоптерикса была найдена 160 лет назад в немецком карьере, и видимые перья сразу сделали его кандидатом на звание самой ранней известной птицы. В отличие от современных птиц, род археоптериксов также обладает рядом черт, характерных для динозавров, включая челюсти с острыми зубами, длинный костистый хвост и гиперподвижные вторые пальцы, иногда называемые «коготь-убийца». Чикагский экземпляр находился в частной собственности, а в 2022 году был приобретен Филдовским музеем естественной истории.
Главный вопрос заключался в том, какие адаптации позволили археоптериксу подняться в воздух. Ранее ученые отмечали, что, в отличие от оперенных динозавров, у археоптерикса асимметричные перья — одна сторона центрального стержня шире другой. Эта особенность, присущая современным птицам, помогает им в создании тяги в полете. Новые наблюдения, по-видимому, выявляют вторую ключевую эволюционную адаптацию для полета.
«По сравнению с большинством современных птиц у археоптерикса очень длинная плечевая кость, — говорит О’Коннор. — При попытке летать длинная плечевая кость может образовать зазор между длинными первостепенными и второстепенными перьями крыла и остальной частью тела. Если воздух проходит через этот зазор, это ухудшает подъемную силу, и полет становится невозможным». «Важно, что эти перья обнаружены впервые. Обнаруженные в исключительно хорошо сохранившемся экземпляре, они, наряду с асимметричными перьями, подтверждают, что он мог летать», — отметил старший преподаватель палеонтологии Джон Нуддс из Манчестерского университета.
Крошечные полые кости и ткани окаменелости почти такого же цвета, как и чрезвычайно плотный окружающий известняк. Исследователи Филдовского музея провели компьютерную томографию и подсветили образец ультрафиолетовым светом, чтобы определить границы окаменелости, а потом более года аккуратно удаляли породу с субмиллиметровой точностью, чтобы получить более полную картину.
«Наш экземпляр — первый археоптерикс, который был сохранен и подготовлен таким образом, что мы можем увидеть его длинные третичные перья», — довольна О’Коннор.
Анализ выявил также кости в верхней части рта, которые, по-видимому, являются шагом к развитию краниальной кинетики — особенности современных птиц, позволяющей клюву двигаться независимо от черепной коробки. Мелкие, плотно расположенные чешуйки, сохранившиеся на подушечках лап, подтверждают, что археоптерикс проводил много времени на земле и, возможно, даже мог лазать по деревьям.
Мозг птицы из эпохи динозавров показал корни птичьего интеллекта
Почти утка: в Антарктиде найдены окаменелости древнейшей водоплавающей птицы