Ископаемая птица из Китая показывает, что современный птичий череп эволюционировал из смеси черт динозавров и птиц
Учёные из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук и Филдовского музея естественной истории в Чикаго выяснили, что птицы сохраняли ключевые черты динозавров в течение многих миллионов лет после их эволюционного разделения.
Открытие основано на детальном анализе и трёхмерной реконструкции сплющенного окаменелого черепа птицы Yuanchuavis kompsosoura, возраст которой 120 миллионов лет (ранний меловой период, провинция Ляонин, Китай). Эта окаменелость также даёт ключи к пониманию происхождения краниальной кинетизмы — фундаментальной особенности черепа современных птиц.
Исследование опубликовано в eLife 5 декабря.
Что такое кинетический череп?
У большинства современных птиц череп кинетический: верхняя часть клюва может двигаться независимо от мозговой коробки. Это обеспечивается двумя цепями костей, идущих от затылка к клюву: одна по щеке, другая по нёбу. Эти цепи передают усилие, позволяя двигать клювом.
"Мы до сих пор не знаем, какая из цепей костей освободилась и сформировалась первой в эволюции птиц", — говорит профессор Ван Минь, ведущий автор исследования. "У динозавров и самых ранних птиц, таких как энанциорнисовая Yuanchuavis, в этих цепях отсутствуют связи, или они "заблокированы" соединениями с другими костями, которые останавливают движение".
Мозаика черт динозавра и птицы
Yuanchuavis принадлежит к вымершей группе энанциорнисовых птиц ("противоположных птиц"), исчезнувших в конце мелового периода. 3D-реконструкция черепа на основе КТ-сканирования показала сочетание признаков:
- Птичьи черты: оперённое тело с крыльями.
- Динозавровые черты: зубастая пасть, а также неподвижное нёбо и морда.
Ключевые примитивные (динозавровые) особенности, исключающие кинетизм у Yuanchuavis:
- Наличие костных перекладин в височной области черепа (диапсидное состояние), которые "блокируют" одну из цепей костей, свободную у современных птиц.
- Кость птеригоид на нёбе не контактирует с квадратной костью, что необходимо для завершения нёбной цепи при кинетизме. Эта черта характерна для большинства динозавров (например, Triceratops и Tyrannosaurus), но не для современных птиц.
- Птеригоид Yuanchuavis сохранил уникальную двурогую форму, как у Velociraptor и других близких к птицам динозавров.
Зарождение кинетизма: скрытая подсказка
Несмотря на отсутствие кинетизма, учёные обнаружили в черепе Yuanchuavis ключевую особенность, указывающую на его возможное происхождение. Кость нёбная у этой птицы лишена контакта со скуловой костью (частью скуловой дуги).
- У динозавров и древнейшей птицы Archaeopteryx этот контакт есть, что стабилизирует нёбные кости и ограничивает движение.
- У современных птиц, как и у Yuanchuavis, этого контакта нет, что облегчает скользящее движение костей при кинетизме.
По словам профессора Вана, изменение формы нёбной кости, сократившее число её контактов с четырёх до трёх у энанциорнисов, могло стать точкой отсчёта для эволюции кинетизма черепа.
"Новые признаки эволюционируют из старых, и кинетизм у птиц должен был развиться у предка, который им не обладал", — пояснил профессор Ван.
Профессор Томас Стидхэм отметил, что эволюционный путь от небольшого оперённого динозавра к современной птице не был прямолинейным и включал "обходные пути и тупики", о чём свидетельствует мозаичный череп Yuanchuavis.