Скрытое правило маховых перьев и как оно может показать, какие динозавры умели летать
В новом исследовании в журнале PNAS учёные изучили сотни птиц в музейных коллекциях и обнаружили набор характеристик перьев, общих для всех летающих птиц. Эти «правила» дают подсказки о том, как динозавры-предки современных птиц впервые развили способность к полёту, и какие динозавры были на это способны.
Все современные птицы — динозавры. Долгое время до падения астероида 66 миллионов лет назад некоторые представители группы динозавров Penneraptorans начали эволюционировать в сторону развития перьев и способности к полёту (например, Velociraptor имел перья, но летать не мог).
Палеонтолог Цзинмай О’Коннор из Филдовского музея в Чикаго и орнитолог Йосеф Киат исследовали признаки, связанные с маховыми перьями, чтобы отследить их у окаменелостей возрастом 160–120 миллионов лет.
Киат изучил перья 346 видов современных птиц из разных отрядов и обнаружил общие черты у летающих видов:
- Асимметричные перья (у нелетающих птиц перья симметричны).
- От 9 до 11 первостепенных (маховых) перьев. У нелетающих птиц это число широко варьируется (у пингвинов более 40, у эму — 0).
«Это действительно удивительно, что при таком разнообразии стилей полёта у современных птиц, все они разделяют эту черту — наличие от 9 до 11 первостепенных перьев», — говорит Йосеф Киат.
Анализ родословного древа птиц показал, что изменение количества первостепенных перьев требует очень длительных геологических периодов.
Исследователи также изучили 65 образцов окаменелостей, представляющих 35 видов оперённых динозавров и вымерших птиц. Сочетание данных о количестве и форме перьев позволяет определить, могла ли ископаемая птица летать, и могли ли её предки.
Примеры:
- Caudipteryx имел 9 первостепенных перьев, но они почти симметричны, а пропорции крыльев делали полёт невозможным. Возможно, у него был летающий предок, но к моменту существования Caudipteryx эта черта была утрачена, а число перьев сохранилось из-за медленной эволюции признака.
- Крылья Archaeopteryx (самой ранней известной птицы) и Microraptor (крошечного четырёхкрылого динозавра) казались готовыми к полёту.
Полученные данные могут прояснить дебаты о происхождении полёта у динозавров. Результаты предполагают, что полёт, возможно, эволюционировал у динозавров только один раз, но понимание этого процесса только начинается.
«Наше исследование, сочетающее палеонтологические данные с информацией о современных птицах, даёт интересные сведения об эволюции перьев и оперения — одной из самых интересных эволюционных новинок среди позвоночных», — говорит Киат.
«Любая информация, которая помогает нам понять, как эти два важных признака [полёт и перья] совместно эволюционировали, приведя к такому огромному успеху, действительно важна», — добавляет О’Коннор.