Являются ли предками птиц рептилии?
Теорию эволюции приемлют далеко не все, но у ее сторонников есть теория, объясняющая появление птиц. У птиц существуют различные, совершенно специфические органы, связанные с их способностью летать. Они стали теплокровными, потому что теплокровные животные способны очень быстро получать энергию из пищи. У них есть перья, но не только для сохранения тепла, а еще и потому, что перья образуют легкие летательные поверхности. Птицы утратили зубы, потому что зубы состояли из тяжелой кости. У них появились ноги, выполняющие роль амортизаторов. Зрение у них очень острое.
Нельзя точно сказать, когда появились все эти усовершенствования, но известно, что птицы развились от каких-то примитивных рептилий миллионы лет тому назад. Группа рептилий, от которой предположительно произошли птицы, жила во время триасового периода — примерно 130 000 000 лет тому назад. Это известно из обнаруженных окаменелостей. У этих первых птиц уже были крылья с оперением, но летали они, по всей видимости, не очень хорошо. Хвосты у них были длинные, с большим количеством костей, и со всех сторон росли перья. У современных птиц есть только одна хвостовая кость, и перья растут веером из этой кости. У древних птиц было много маленьких острых зубов.
Примерно 10 000 000 лет спустя некоторые птицы еще сохранили зубы, но большинство других птиц уже лишились их. Окаменелости птиц того времени показывают, что уже тогда были птицы такого же размера, с такими же крыльями и, возможно, с такими же привычками, как современная крачка. Как ни странно, сегодня мы можем найти следы происхождения от рептилий во всех частях тела птицы, но каждая часть приспособилась для специфических потребностей птицы. Важнейшее из этих изменений, вероятно, заключается в переходе птицы от холоднокровного к теплокровному строению. Это означает, что птицы могут высиживать яйца при постоянной температуре, и птенцы тоже могут быть согреты. В результате птице пришлось строить гнезда, заботиться о своем потомстве, а также обзавестись многими другими функциями, присущими жизни современной птицы.
Предки птиц не ели мяса! Птицы возникли в результате эволюции травоядных динозавров
Распространенное мнение, что предками птиц были плотоядные динозавры, является спекуляцией. Так считают американские палеонтологи, которые сопоставили анатомические особенности ископаемых животных c их «диетой» и пришли к выводу, что птицы возникли в результате эволюции травоядных динозавров.
Согласно наиболее распространенным в научной среде представлениям, самым древним из известных видов птиц считается археоптерикс. Это означает, что птицы являются потомками одного из подвидов тероподов — представителей подотряда ящеротазовых динозавров. Название «тероподы» в переводе с греческого означает «звероногие». Раньше ученые делили всех тероподов на больших (карнозавры) и маленьких (целурозавры). Затем стало понятно, что это неправильно, потому что среди целурозавров были такие гигантские особи, как, например, тираннозавр.
Были среди целурозавров и предки археоптерикса, то есть предки современных птиц. Считается, что в большинстве своем тероподы (и, в частности, целурозавры) были хищниками. Но теперь, видимо, от этих представлений предстоит отказаться.
Ученые Музея естественной истории имени Филда (Чикаго) Линдсей Жанно и Питер Маковицкий установили, что птицы произошли от тех тероподов, которые не были плотоядными.
Соответствующая работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Большинство тераподов четко вело образ жизни хищника, — говорит Линдсей Жанно. – Но на той линии эволюции, которая ведет к птицам, хищники дали слабину».
Определить «диету» вымерших видов животных — непростая задача. В подавляющем большинстве случаев у палеонтологов нет ничего, кроме окаменелых костей и зубов. Иногда по этим костям и зубам достаточно легко понять, чем питался их обладатель — острые зубы тираннозавра не позволяют предположить что-то другое, чем то, что он был опасным хищником. Но многие динозавры (в частности, из группы целурозавров) имеют зубы, по форме которых не сразу можно понять, в чем была их функция: то ли вырывать мясо с косточки поверженного врага, то ли тщательно пережевывать свежие сочные стебли растений.
«Эти странные динозавры были предметом многочисленных спекуляций, но до сих пор у нас не было надежного способа понять, чем же они питались на самом деле», — говорит Маковицкий.
Впрочем, у некоторых видов сохранились четкие свидетельства их «диеты», такие, как окаменелые навоз динозавров и содержимое желудка, а также наличие камней в желудке, что означает их использование в качестве «мельницы» для перемалывания растений и, как следствие, лучшего пищеварения. Жанно и Маковицкий собрали подобные данные почти для ста видов целурозавров. Затем они провели статистический анализ, сопоставив данные о «диете» со строением имевшихся у них челюстей и зубов динозавров. В результате им удалось определить порядка двух десятков отличительных анатомических особенностей, статистически свидетельствующих о том или ином типе питания этих животных.
«Как только мы это сделали, мы смогли сказать и про многие другие виды тероподов, являются ли они хищниками или нет», — сказал Жанно.
В конечном итоге ученые пришли к выводу, что большинство тероподов, вопреки распространенному мнению, являются травоядными. В частности, это касается целурозавров — тех тероподов, которые являются предками современных птиц. «Наше исследование показывает, что раньше мы делали свои выводы на основе спекуляций», — заявила Жанно.
Изучение целурозавров как предков современных птиц является очень важной задачей, так как до конца современная наука не может ответить на вопрос, как и при каких условиях предки первых птиц начали летать.
«Мы не знаем, что заставило их начать летать. Поиск пищи на деревьях является лишь одной из многих возможностей», — признает Линдсей Жанно.
Важность данной работы состоит в том, что использование статистического анализа для обнаружения корреляции между анатомическими особенностями и «диетой» для динозавров может стать новым методом, позволяющим проследить эволюции живых организмов.
«То, что мы в состоянии с высокой долей вероятности установить, чем питались вымершие животные, позволяет нам приступить к изучению еще более широких вопросов, например, таких, как имеют ли животные тенденцию увеличиваться в своих размерах или, например, когда и зачем они становятся травоядными», — подытожил Пол Маковицкий.
Николай Городецкий
21.12.2010