Миллионы лет назад Земля была довольно опасным местом: по ней кочевали и огромные динозавры, и гигантские многоножки. Если бы люди нашего современного размера жили в те времена, они, вероятно, были бы муравьями по сравнению с теми древними существами. К счастью для человечества, эти животные не дожили до наших дней. Чтобы напомнить, насколько они огромны, вот вам список десяти таких доисторических и очень даже плотоядных птиц.
1. Пеларгонис Сандерса
Самая крупная летающая птица (в прошлом) с размахом крыльев 6-7 м, что более чем в два раза превышает размер самой крупной современной птицы. Впервые обнаружена в 1983 году вблизи г. Чарльстон, Южная Каролина. Эта вымершая морская птица парила над океаном в поисках добычи, а её клюв был оснащен острыми зубными шипами (псевдозубами), которыми она пробивала тела жертв, в основном рыбу и кальмаров.
2. Аргентавис
До обнаружения пеларгониса Сандерса самой крупной вымершей птицей считался аргентавис с размахом крыльев в 5-6 м. Останки этого вымершего вида были найдены в центральной и северо-западной Аргентине. Это был скорее падальщик, чем хищник. Вполне возможно, что он тихонечко следовал за другими плотоядными животных и подъедал за ними их добычу, пикируя с высоты и глотая пищу, даже не приземляясь.
3. Пелагорнис чиленсис
Пелагорнис чиленсис жил 5-10 млн. лет назад. Он парил над океаном и горами на территории современной Чили. Размах его крыльев – около 5 м. Единственный образец пелагорниса был обнаружен в пустыне Атакама возле горы Эль-Морро. У птицы было 20 удлиненных зубов (псевдозубов), которыми она вылавливала рыбу и кальмаров с поверхности воды и целиком их заглатывала.
4. Тераторнис
Тераторнис – огромная североамериканская хищная птица с размахом крыльев в 3,5 м и высотой 75 см. Около сотни тераторнисов были найдены в Калифорнии, Орегоне, Аризоне, Флориде и Южной Неваде. Они охотились на животных размером с кролика. Лапами тераторнис держал добычу и ел её кусками. Считается, что вымерли тераторнисы около 10 тысяч лет назад.
5. Орел Хааста
Орел Хааста был одним из крупнейших хищников с размахом крыльев 2,5-3 м. По длине и весу он был больше, чем самые крупные ныне живущие стервятники. Орел Хааста жил на Южном острове Новой Зеландии и окончательно вымер около 1400 года н.э. Он охотился преимущественно на крупных и нелетающих птиц. Атакуя со скоростью до 80 км/час, орел хватал жертву одной лапой, а второй лапой добивал её в шею или голову. Ударную силу его лапы можно сравнить со шлакоблоком, упавшим с восьмиэтажного здания.
6. Келенкен
Это была гигантская нелетающая птица-хищник, жившая около 15 млн. лет назад в Аргентине. Келенкен обладал огромной для птицы головой с длиной черепа в 72 см. Длина его клюва составляла 46 см, а рост 2,5 м. Охотился келенкен, вероятно, путем погони за добычей, которую убивал несколькими ударами своего массивного клюва либо энергично встряхивал, чтобы сломать ей хребет.
7. Бронторнис
Еще одна крупная нелетающая птица, обитавшая в Патагонии. Её вес ориентировочно составлял 350-400 кг, рост – 2,80 м. Из-за своей массы бронторнис, вероятно, был хищником, охотящимся из засады, который молниеносно бросался на свою добычу из укрытия. Бронторнис, скорее всего, мог убивать даже крупных животных.
8. Титанис
Нелетающая плотоядная птица титанис была ростом 2,50 м и проживала в Северной Америки 2-5 млн. лет назад. Найдены были только фрагменты её скелета без черепа в виде окаменелостей. Можно предположить, что титанис обладал огромным клювом и при охоте полагался на свое зрение. Кроме того, у титаниса были необычайно мощные ноги, дающие ему возможность очень быстро передвигаться.
9. Фороракос
Нелетающая птица фороракос жила в лесах и на лугах. Она вырастала до 2,5 м и весила около 130 кг. У фороракоса был немалый череп до 60 см, крючкообразный клюв и внушительные когти. Даже на кончиках его крыльев были острые крючки для захвата жертвы. Основным же инструментом был клюв, которым птица
хватала добычу и била её об землю, а мелким животным было достаточно и простого удара клювом по голове.
10. Физорнис
Всего лишь каких-то 23-29 млн. лет назад в эпоху олигоцена по планете (а точнее в Южной Америке) бродила нелетающая птица физорнис высотой около 2 м. Скорее всего, это был один из первых представителей так называемой группы «птиц-террористов». К сожалению, о физорнисе собрано слишком мало информации, тем не менее, это была весьма опасная плотоядная птица.
Текст:
Окунитесь в далекое прошлое!
Возникновению природного разнообразия на Земле человечество обязано миллиардам лет революции. Современные геологи и палеонтологи обнаружили переломные моменты в развитии жизни на нашей планете.
1. Древнейшие люди - Омо
Сейчас люди могут проследить свою родословную на сотни тысяч лет. Двум черепам, названным Омо 1 и Омо 2, которые были обнаружены в Эфиопии в 1967 году, исполнилось 195 000 лет, что делает их самыми ранними из обнаруженных до сих пор анатомически современных людей. Теперь ученые думают, что Homo Sapiens начали развиваться 200 000 лет назад.
Тем не менее, по этому поводу до сих пор идут споры, поскольку свидетельства культурного развития - найденные музыкальные инструменты, иглы и украшения - датируются всего 50 000 годами. Комплексные составные инструменты, такие как гарпуны, также появились примерно в это время. Поэтому никто не может ответить на простой вопрос: если современные люди появились 200 000 лет назад, то почему у них заняло целых 150 000 лет, чтобы разработать что-нибудь, напоминающее культуру.
2. Самая древняя птица - протоавис
Сегодня все знают, что птицы произошли от динозавров, а также что многие динозавры были фактически покрыты перьями. В результате, вопрос "какая птица является самой древней" по сути нужно переформулировать в "с какого момента динозавров можно начинать считать птицами".
В течение длительного времени палеонтологи считали самыми древними птицами археоптериксов, но сегодня появился еще более древний кандидат на звание первой птицы. Протоавис жил около 220 миллионов лет назад, раньше на 80 миллионов лет любого своего конкурента. Ископаемое было найдено в Техасе палеонтологом Санкаром Чаттерджи, который утверждает, что протоавис на самом деле ближе к современным птицам, чем археоптерикс.
3. Первые виды существ, которые начали ходить по земле - тиктаалик и пневмодесмус
Тиктаалик - утконосое существо, обитавшее в девонском периоде, являлось чем-то средним между рыбой, лягушкой и аллигатором. Как считается, оно впервые выбралось на сушу из воды 375 млн лет назад. Обнаруженный в Канаде в 2004 году, этот вид считается важным переходным звеном между водными позвоночными и первыми наземными животными. Также тиктаалик может похвастался ребрами, которые способны поддерживать его тело вне воды, легкими, подвижной шеей и глазами на верхней части головы, как у крокодила. Многоножка пневмодесмус жила около 428 млн лет назад. Существо размером в 1 сантиметр на самом деле было первым существом, которое постоянно обитало на земле и дышало воздухом.
4. Самая древняя рептилия - гилоном
Рептилии были первыми позвоночными, которые могли жить на земле. Ящерицеподобное существо гилоном, длина которого составляет всего 20 сантиметров, как полагают ученые, было самой старой рептилией. Гилономы, которые по всей видимости были насекомоядными, возникли примерно 310 миллионов лет назад. Сохранившиеся окаменелости этого существа были обнаружены в 1860 году внутри ствола дерева в Новой Шотландии.
5. Старейшее существо, способное летать - риниогната
Полет в качестве основного средства передвижения требует сложной конструкции организма (низкий вес тела, но прочный скелет), а также мощные мышцы крыльев. Первое существо, которое было способно летать, фактически является самым старым известным насекомым. Rhyniognatha hirsti - крошечное насекомое, которое обитало около 400 миллионов лет назад. Первые доказательства существования этого насекомого были обнаружены в 1928 году в девонских горных породах.
6. Первое цветущее растение - потомакапнос и амборелла
Люди склонны ассоциировать растения с цветами, но на самом деле цветы появились сравнительно недавно. Прежде, чем появились цветы, растения размножались с помощью спор в течение сотен миллионов лет. На самом деле, ученые даже не знают, почему возникли цветы, поскольку они являются очень нежными и прихотливыми, а также требуют огромного количества энергии, которой теоретически могло бы найтись намного более рациональное применение.
Эти непонятные обстоятельства заставили Дарвина описать рост цветов, как "страшную тайну". Древнейшие известные ископаемые цветковые растения относятся к меловому периоду, между 115 и 125 миллионами лет назад. Одними из древнейших цветков являются потомакапнос, который удивительно напоминает современный мак, а также амборелла, которую нашли на острове Новая Каледония. Все указывает на то, что цветы не развивались медленно, а внезапно возникли фактически в современном виде.
7. Самое древнее млекопитающее - хадрокодиум
Самое старое известное млекопитающее напоминало небольшую мышь или современную землеройку. Длина хадрокодиума, останки которого нашли в Китае в 2001 году, была около 3,5 сантиметров, а весил зверек всего 2 грамма. Скорее всего, он вел образ жизни, подобный современной землеройке, поскольку его зубы представляли собой специальные клыки для измельчения насекомых. Жил хадрокодиум около 195 миллионов лет, задолго до некоторых из самых известных динозавров, в том числе стегозавра, диплодока, и тиранозавра.
8. Первое дерево - ваттиеза
Деревья сыграли (и до сих пор играют) решающую роль в формировании атмосферы Земли. Без них углекислый газ не превращался бы в кислород, и планета вскоре стала бы безжизненной. Первые леса резко изменили экосистему Земли, Таким образом, появление деревьев можно считать одним из самых важных эволюционных прорывов за всю историю.
В настоящее время самым старым известным деревом является вид возрастом 397 миллионов лет, который был назван ваттиеза. Листья этого папоротникообразного растения напоминали ладонь, а само дерево достигало высоты в 10 метров. Ваттиеза возникла на 140 миллионов раньше динозавров. Растение размножалось спорами подобно современным папоротникам и грибам.
9. Самый старый динозавр - ньясазавр
Динозавры начали царствовать на Земле после массового пермского вымирания, которое произошло около 250 миллионов лет назад и уничтожило около 90 процентов всех видов на планете, в том числе 95 процентов морской жизни, и большинство из деревьев планеты. После этого в триасе появились динозавры.
Старейшим известным на настоящее время динозавром является ньясазавр, кости которого были обнаружены в Танзании в 1930 году. До сих пор ученые не имеют ни малейшего понятия был он хищником или травоядным, а также ходил он на двух ногах или на четырех. Рост ньясазавра составлял всего 1 метр, а вес - 18-60 кг.
10. Старейшая форма жизни
Что является старейшей формой жизни, известной науке? Довольно сложный вопрос, поскольку зачастую ископаемые настолько древние, что их возраст сложно точно определить. Например, на камнях, обнаруженных рядом с регионом Пилбара в Австралии, содержались микробы возрастом почти 3,5 млрд лет. Однако, некоторые ученые считают, что подобные докембрийские органостенные микрофоссилии на самом деле являются странной формой полезных ископаемых, возникших при особых гидротермальных условиях. Другими словами, они не являются живыми.
Отряд - Вымершие птицы
Семейство - Первоптицы
Род/Вид - Archaeopteryx lithofraphica. Археоптерикс
Основные данные:
РАЗМЕРЫ
Длина: 35 см.
Масса: около 300-400 г.
РАЗМНОЖЕНИЕ
Период гнездования: вероятно, в течение всего года.
Инкубационный период: современные птицы таких же размеров насиживают яйца около 4 недель.
ОБРАЗ ЖИЗНИ
Среда обитания: тропические джунгли.
Пища: возможно, насекомые, в основном жесткокрылые и бабочки.
Привычки: археоптерикс (смотри картинку/фото) жил на земле, возможно - на деревьях, летал плохо или вообще не летал.
Археоптерикс жил 150 миллионов лет назад. Он - древнейшее животное, которое больше всего напоминает современных птиц. Окаменелости этой птицы показывают, что её тело было покрыто перьями, а длинные лапы были подобны птичьим.
ЧЕМ ПИТАЛСЯ
Большие челюсти археоптерикса были усеяны многочисленными острыми зубами. Они не были предназначены для измельчения растительного корма. Но археоптериксы не могли быть и хищниками, поскольку большинство животных того периода были очень большими и не могли быть для них добычей. Основу питания археоптериксов, вероятно, составляли насекомые. В Мезозойскую эру жило много насекомых, которыми они могли бы питаться. Скорее всего, археоптериксы сбивали крыльями стрекоз или, с помощью длинных лап, собирали на земле жесткокрылых и других насекомых.
ОБРАЗ ЖИЗНИ
У археоптерикса были сросшиеся ключицы и покрытое перьями тело. Считают, что он мог если не летать, то хотя бы планировать. Вероятно, что на своих длинных лапах он бежал по земле, пока восходящий поток воздуха подхватывал его.
Оперение археоптерикса помогало скорее поддерживать температуру, чем летать. Крылья могли служить сетями для ловли насекомых. Считается, что археоптерикс мог взбираться на деревья, используя когти на крыльях. Большую часть жизни он проводил на деревьях.
РАЗМНОЖЕНИЕ
Тело археоптерикса было покрыто толстым слоем перьев. Нет сомнений, что археоптерикс был теплокровным животным. Поэтому исследователи предполагают, что он, как и современные птицы, насиживал яйца, в отличие от своих ближайших родственников динозавров из группы Coelurosauria, которые, вероятно, не делали этого.
Яйца археоптерикс, вероятнее всего, откладывал в самостоятельно устроенных гнёздах, которые он размещал на скалах и деревьях, чтобы защитить их и птенцов от хищников. Детёныши, которые вылуплялись из яиц этих динозавров, были подобны родителям, только меньше размерами. Учёные считают, что птенцы археоптерикса, как и потомство у современных птиц, появлялись на свет неоперёнными. Следовательно, они в первые недели жизни, вероятно, не были самостоятельными и нуждались в опеке родителей. Это значит, что у археоптериксов должна существовать какая-то форма родительского инстинкта, среди прочего - и обеспечения птенцов кормом.
ЕСТЕСТВЕННЫЕ ВРАГИ
В мире, в котором проживало много опасных хищных видов динозавров, у археоптериксов должно было быть немало естественных врагов. Благодаря умению быстро бегать, забираться на деревья и планировать, а, возможно, и летать, археоптериксы не были лёгкой добычей. Основными врагами современных небольших птиц являются крупные хищные птицы, например, ястребы и соколы. В эпоху археоптериксов летающих хищников, скорее всего, ещё не было. Правда, в тот же самый период жили птерозавры - летающие ящеры с крыльями из перепонки, но летали они не очень хорошо и не могли преследовать в воздухе других животных.
ЖИВОЕ ИСКОПАЕМОЕ?
Из современных птиц больше всего археоптерикса напоминают гоацины, которые живут на северо-востоке Южной Америки. У птенцов гоацина на крыльях есть когти, которые используются для лазания по деревьям. Предназначенные для полёта мышцы у них слабо развиты, поэтому гоацины чаще карабкаются по деревьям, чем летают.
ИНТЕРЕСНАЯ ИНФОРМАЦИЯ. ИЗВЕСТНО ЛИ ВАМ, ЧТО...
- Некоторые учёные считают, что современные птицы - это единственные, ныне здравствующие потомки динозавров.
- Название археоптерикса в переводе с древнегреческого означает „древнее крыло".
- В наши дни исследователи считают, что археоптериксы развились из мелких динозавров, которые, цепляясь когтями, начали забираться на деревья.
- До сегодняшнего дня не удалось найти никаких окаменелостей птиц, которые жили бы за 30 миллионов лет после археоптерикса.
- Найденные в Баварии останки археоптериксов так хорошо сохранились (это целые скелеты с отпечатками перьев), что сначала у учёных возникли сомнения в их достоверности.
СТРОЕНИЕ СКЕЛЕТА АРХЕОПТЕРИКСА
Археоптерикс в основном напоминает мелких динозавров, но у него заметны и черты, присущие птицам, сравните например со скелетом голубя.
Челюсти: археоптерикса напоминают птичий клюв, но на них были острые зубы.
Скелет археоптерикса напоминает скелет мелких динозавров: у него такой же длинный хвост и похожее строение черепа. Однако есть отличие в строении лицевых костей.
Ключицы: сросшиеся, что свойственно только птицам. Но нет доказательств того, что археоптерикс летал.
Три пальца с когтями: на каждом крыле. Когти археоптериксов, как и летучим мышам, были нужны для лазания по деревьям.
Типичные лапы птиц с одним пальцем, направленным назад.
- Находки окаменелостей археоптерикса
ГДЕ И КОГДА ЖИЛ
В настоящее время найдено 6 окаменелостей археоптерикса. Все - в Баварии. Во времена, когда жили археоптериксы, территория Германии была частью континента, который выглядел совершенно иначе, и находилась в тропиках. На основе определения геологического возраста сланцев, в которых были найдены окаменелости, стало известно, что археоптерикс жил в Верхнеюрском периоде, то есть около 150 миллионов лет назад.
в старину на Руси эту птицу называли зегзига
Альтернативные описанияКакая птица живет в часах?
Лесная перелетная птица, обычно не вьющая своего гнезда
Лесная птица, предсказательница
Пернатая мамаша-отказница
Птица, дающая срок
Стихотворение А. Фета
Пернатая гадалка
Фильм Алана Пакулы «Бесплодная...»
Птица без родительских прав
Мы просто внимательно слушаем это животное, в индусской поэзии местными виды играют примерно ту же роль, что у нас соловей: их песнями заслушиваются
Древние индийцы называли ее «парапушта», т.е. «выкормленная другим», а как называем ее мы?
Согласно одному из русских поверий, крот наказан слепотой за то, что рыл землю в праздник Благовещения, когда работать нельзя, а какая птица получила наказание другого рода за то, что осмелилась в этот день вить гнездо?
Какая птица в «Слове о полку Игореве» стала символом тоскующей женщины?
По народному поверью, можно прибавить себе жизни, если осторожно подкрасться к дереву и перевязать его поясом, а кто в это время должен сидеть на ветке?
Когда она замолчала, герой Константина Ваншенкина почувствовал страх, а через некоторое время он уже смеялся, и ему стало лень заниматься устным счетом
У румын - «кук», у турок - «гугук», у итальянцев - «куколо», а как у нас?
Полет над гнездом какой птицы упоминается в названии фильма М. Формана?
Эта птица способна порадовать нас «клыканьем», «бульканьем», «раскатом», «дробью» и «кукушкиным-перелетом»
В какую птицу, по славянским поверьям, могла превращаться богиня жизни Жива?
Нерадивая пернатая мамаша, купившая своему сыну капюшон
Как называли снайперов-смертников, которых немцы приковывали к скале, и которым ничего другого не оставалось, как до последнего патрона стрелять по врагам?
Фильм Александра Рогожкина про взаимоотношения русского солдата, финского снайпера и женщины из племени саами
Снайпера, действующего в одиночку, как правило, на пересеченной местности, зовут именно так
Птица, гнездящаяся в часах
. «пернатый» обитатель ходиков
Лесная прорицательница
Птица-оракул
Лесная гадалка и хронометр
Перелетная мамаша, плодящая подкидышей
Кто хвалит петуха и плюет на собственные яйца?
Птица в часах
Птица, подкладывающая яйца в чужие гнезда
Птица, которую нужно лишить материнских прав
Птица, определяющая продолжительность жизни
Опера венгерского композитора Ф. Легара
Птица, вещающая, сколько человеку жить осталось
Крыловский объект петушиных од
Никудышная пернатая мать
Подбрасывает яйца в чужие гнезда
Заслуженный металлург УССР
По-старорусски зозулька
Песня Виктора Цоя, что исполнила Земфира
У какой птицы года спрашивают?
Пернатая пророчица
Кого хвалит петух в басне Крылова
Ее в басне хвалил петух
Птица, откладывающая яйца в чужие гнезда
Птица отряда кукушкообразных (откладывает яйца в чужие гнёзда)
В 1861 г. на территории Южной Баварии были обнаружены остатки археоптерикса - оперенного существа размером с ворону, жившего примерно 145 млн. лет назад. Как полагали многие ученые, именно он - предок современных птиц. Но больше века в палеонтологии между ним и настоящими птицами существовала брешь, не заполненная другими находками. Лишь в последние 20 - 25 лет с открытием множества новых пернатых эпохи мезозоя стало ясно: 140 - 110 млн. лет назад их мир был богат и разнообразен. Правда, различные ученые трактуют эти находки неодинаково. Какая же из выдвинутых ими гипотез ближе к истине, а значит, к пониманию путей и закономерностей эволюции?
В представлении широкой публики палеонтологи - специалисты, которые находят и изучают мамонтов и динозавров. Действительно, их громадные скелеты в музеях привлекают внимание и поражают воображение. Но хорошо сохранившиеся экземпляры - редкость. Гораздо чаще в земных слоях удается обнаружить отдельные кости, зубы и черепа, по ним описывают облик вымерших животных и изучают их родственные связи. Ископаемые гиганты в основном демонстрируют нам лишь конечные, высоко специализированные результаты эволюции. Истоки же большинства групп позвоночных - среди маленьких и незаметных существ без особого анатомического разнообразия. Причем в таком состоянии они сменяли друг друга многие миллионы лет, затем или вымирали, или находили иную свободную нишу жизни, где начиналась их широкая, как говорят специалисты, адаптивная радиация, т.е. появлялись многие новые виды, приспособленные к изменившимся условиям окружающей среды.
АРХЕОПТЕРИКСЫ
История птиц и их полета на протяжении долгого времени оставалась загадкой. Хотя эти вопросы наука поставила еще до появления труда Чарлза Дарвина о происхождении видов. В середине XIX в. почти одновременно с выходом в свет этого знаменитого сочинения был открыт археоптерикс, что воспринималось естествоиспытателями как триумф эволюционной теории. Казалось, вот оно - недостающее переходное звено между рептилиями и птицами. До сих пор в учебниках, от школьных до университетских, можно прочитать, что птицы - суть летающие существа, покрытые перьями, с одним узаконенным предком - археоптериксом - переходной формой от рептилий.
Сразу после находки первого экземпляра (к настоящему времени их уже известно 10) некоторые ученые выражали сомнения в том, что именно археоптерикс - предок остальных птиц. Если считать таковыми всех, имеющих крылья, перья и способных летать, он годится в прапрадедушки воробью. Если же погрузиться в анатомию, воробей из него не получается: функционально он как бы птица, а структурно - чистая рептилия. Кроме пера, у него нет ничего общего с настоящими птицами: череп устроен иначе, позвонки не такие, передние конечности, хотя и стали крыльями, но детали строения их скелета иные, то же самое касается и ног.
Мнения исследователей разделились. Одни доказывали: птицы произошли от древних, походивших на ящериц текодонтных рептилии; другие считали, что археоптерикс и за ним все остальные птицы ведут свою родословную от хищных (тероподных) динозавров.
В 1926 г. вышла солидная книга датчанина Герхарда Хейльмана "Происхождение птиц" на английском языке. Выводы автора однозначны: птицы "родились" от текодонтных рептилий, а не от хищных динозавров. От текодонтов, по мнению ученых, ведут начало и сами тероподы - хищные динозавры.
С последними у археоптерикса действительно много общего. Их близкое родство детально проанализировал и подтвердил в 1970-е годы американский палеонтолог Джон Остром. Но он считал древнейшей птицей именно археоптерикса. Этой гипотезы и сейчас придерживаются как сторонники происхождения птиц от теропод, так и их оппоненты, считающие, что археоптерикс происходит от более древних, чем тероподы, хищных рептилий - архозавроморфов. Если это так, тогда и для одной, и для другой гипотез приходится принять, что эволюция идет последовательно, по прямой линии, от простого к сложному. А в природе так не бывает. Весь опыт палеонтологических и современных молекулярно-генетических исследований последних десятилетий показывает: эволюция идет широким фронтом, методом проб, через достижения и ошибки, пучками параллельных линий развития. И новые данные по историческому развитию птиц хорошо иллюстрируют именно такой характер закономерностей эволюции. Вот почему рассуждения о перьях и костях становятся ключевыми для понимания основных проблем ее теории.
ВЕЕР НОВЫХ ФАКТОВ
На протяжении почти 150 лет гипотезы о происхождении и родственных связях птиц строили почти исключительно на изучении археоптериксов. Неплохо изучена и история кайнозойских птиц (к которым относятся и все современные их представители) за последние 65 млн. лет. Из мезозойской же эры от интересующих нас существ имелись лишь отдельные редкие находки, не складывающиеся в общую картину. И вдруг произошел прорыв.
Сначала в 1981 г. из Аргентины были описаны энантиорнисы (Enantiornithes). Вскоре их стали находить на всех континентах в отложениях мелового периода, т.е. в интервале от 145 до 65 млн. лет назад. Внешне похожие на настоящих птиц - полностью оперенные, с хорошо развитыми крыльями, вроде бы с такими же лапами и хвостами, но по деталям строения скелета - совсем иные: у них много общего с археоптериксами. Поэтому их можно отнести к группе так называемых ящерохвостых, в отличие от веерохвостых, включающих всех современных птиц.
Затем открыли совершенно необычных пернатых, названных конфуциусорнисами (Confuciusornithidae). Их скелет имеет много примитивных и оригинальных черт в строении, однако по отдельным признакам они похожи на современных птиц. В частности, клюв у них был покрыт роговым чехлом и не имел зубов, а на гребне плечевой кости зияло крупное отверстие непонятного назначения.
Считалось: настоящие веерохвостые появились и жили почти исключительно в кайнозое. Но неожиданно их стали обнаруживать в отложениях начала мелового периода, последнего в мезойской эре, длившегося около 80 млн. лет, т.е. более продолжительного, чем весь кайнозой. Первая достоверная подобная птица, названная амбиортусом (Ambiortus dementjevi), была найдена в начале 1980-х годов в Монголии. Тогда она казалась столь необычной, что кое-кто из палеонтологов не поверил в реальность ее существования.
И, наконец, в Китае нашли разнообразных тероподных динозавров с оперением. Причем у одних отмечалось подобие пуховидного покрова, у других длинные перья располагались только на концах крыльев и хвоста, третьи были сплошь покрыты мелкими перьями. И вдруг ученые "встретили" небольшого динозавра размером с фазана, у которого сохранились настоящие крылья с соответствующими перьями, а вдобавок такими же перьями были снабжены ноги! Четырехкрылый летун! Позднее выяснилось: различное оперение свойственно динозаврам из пяти различных семейств теропод (Oviraptoridae, Avimimidae, Dromeosauridae, Therizino-sauridae, Troodontidae), обнаруженных на всех континентах, кроме Антарктиды. Мало того, даже венчающие многочисленных хищных динозавров тираннозавры (Tyrannosauridae), скорее всего, были покрыты перьями. О чем это говорит? Тут позиции специалистов опять категорически разделились. Одни доказывают: некоторые из этих динозавров по сути таковыми не являются, на самом деле они - утратившие способность полета птицы, в то время как у других динозавров за пуховидный покров принимают видоизмененные в ископаемом состоянии коллагеновые структуры кожи. Другие ученые считают, что указанные находки доказывают происхождение настоящих птиц (вместе с археоптериксами) от тероподных динозавров.
ЭВОЛЮЦИЯ - РАСТОЧИТЕЛЬНЕЙШАЯ ФАНТАЗЕРКА
Но возможна и иная оценка всех новых фактов. Археоптериксы с энантиорнисами, имея большое число признаков общих с тероподными динозаврами, скорее всего, произошли от них, венчая одну из попыток рептилий освоить воздушную среду. Увы, она не оказалась успешной. Археоптериксы исчезли еще в юрском периоде, а энантиорнисы проиграли в конкуренции с настоящими птицами и бесследно вымерли вместе с динозаврами в конце мелового периода.
Выходит, настоящие веерохвостые птицы на протяжении миллионов лет существовали одновременно с этими динозавровыми пернатыми? И возникли от каких-то исходных архозавроморф (подкласс пресмыкающихся, характерных для начала мезозоя) задолго до полетевших динозавров? Подобное могло произойти в конце триасового периода (около 220 млн. лет назад).
Мезозойская эра началась около 250 млн. лет назад, продолжалась примерно 185 млн. лет; подразделяется на три периода: триасовый (начало 250 млн. лет назад, продолжительность около 35 млн. лет), юрский (начало 213 млн. лет назад, продолжительность около 70 млн. лет) и меловой (начало 144 млн. лет назад, продолжительность около 80 млн. лет).
Каудиптерикс (Caudipteryx zoui Ji et al., 1998) из раннего мела Китая относится к тероподным динозаврам, но некоторые ученые считают его утратившей полет птицей. Для каудиптериксов характерны небольшие перья на хвосте и концах передних конечностей (показаны красными стрелками). У многих каудиптериксов в брюшной полости сохранились скопления гастролитов (красная стрелка); с увеличением они показаны вверху справа.
У джехольорниса (вверху) и конфуциусорниса (внизу) когти (показаны синими стрелками) на пальцах крыльев загнуты наружу, что не случайно: они, скорее всего, предназначались для того, чтобы цепляться за ветки. (Фото из книги китайского палеонтолога Л. Хоу.).
Священный конфуциусорнис (Confuciusornis sanctus Houetal., 1995) - одна из первых сенсационных находок раннемеловых птиц в провинции Ляонин, КНР. Теперь описано 6 видов.
Лонгиростравис (Longirostravis hani Hou et al., 2003) из группы энантиорнисовых птиц. Размером со скворца, с удлиненным тонким клювом, кончик которого был вооружен мелкими зубами, что, вероятно, позволяло вытаскивать укрытую добычу, надежно удерживая ее.
Тому есть косвенные доказательства - находки позднетриасовых и раннеюрских маленьких птичьих следов в Южной Америке, Африке и Европе. Птичьих же скелетов для тех миллионолетий мы не знаем. Однако еще совсем недавно не было известно и об их присутствии в отложениях раннего мела. Находили только следы и большое количество перьев, что позволяло нам уже давно говорить о неизвестной эволюции пернатых на протяжении, по меньшей мере, мелового периода.
По отдельным находкам известны и другие линии древних птиц, которые при внимательном исследовании не увязываются ни с энантиорнисами, ни с конфуциусорнисами, ни с настоящими веерохвостыми.
Выходит, эволюция делала множество попыток поднять рептилий и их потомков в небо. По разным причинам большинство опытов терпело неудачу и завершалось вымиранием. Только веерохвостые, в конце концов, дали мощную вспышку адаптивной радиации и освоили воздушную среду во всех ее ярусах. Выходит, эволюция действует не как экономная хозяйка, а как расточительнейшая фантазерка.
СОКРОВИШД ПРОВИНЦИИ ЛЯОНИН
Большинство сенсационных палеонтологических открытий последних лет связаны с провинцией Ляонин на северо-востоке Китая. Меловые местонахождения в этом регионе известны специалистам еще с 1920-х годов. Прежде там находили в большом количестве только ископаемых рыб, насекомых и растения. Но в конце XX в. неожиданно обнаружили птиц и оперенных динозавров. Среди первых это и настоящие веерохвостые, и энантиорнисы, и конфуциусорнисы, и еще несколько других отдельных родов пернатых, которых ученые не могут пока отнести ни к одной из известных их групп. А почти все упомянутые оперенные динозавры описаны по материалам из Ляонина. Теперь же их нашли в раннемеловых и даже юрских отложениях и в других провинциях Поднебесной. Кстати, кроме разнообразных пернатых, в этой провинции обнаружены неизвестные млекопитающие, ящерицы, птерозавры, динозавры, черепахи, амфибии, разнообразные рыбы, масса насекомых и богатые материалы по флоре, в том числе древнейшие цветковые растения. Всего из Ляонина уже описано более 30 видов птиц, столько же динозавров и 6 видов млекопитающих.
Замечательно, что многие животные представлены там не просто скелетами, а еще и отпечатками мягких тканей, наружных покровов (кожа, чешуя, шерсть, оперение), внутренних органов и даже содержимым их пищеварительной системы. Так, на месте желудков у каудиптериксов (Caudipteryx), оперенных динозавров из семейства овирапторид, и сапеорниса (Sapeomis), древней птицы неясных родственных связей, сохранились скопления гастролитов (мелких камешков), способствовавших растиранию растительной пищи. В полости рта у янорниса (Yanornis), древней веерохвостой птицы, найдены остатки рыбы, у синозавроптерикса (Sinosauropteryx), небольшого хищного динозавра, - кости млекопитающего, а у млекопитающего репено-мамуса (Repenomamus) - остатки динозаврика. Таким образом, китайские захоронения позволяют познать биоту этой части света того времени во всем многообразии, а также экологические особенности отдельных ее представителей. Названа она биотой Джехоль.
Геологический возраст ее отложений, установленный по изотопам аргона, урана и свинца, определяется в 110 - 130 млн. лет назад. Формировались они в пресноводных озерах и прилегающих к ним руслах рек и дельтах. Известно: подобные отложения распространены на обширной территории во многих частях Китая, Монголии, на юге Сибири, в Корее и Японии. Почему же обширным палеонтологическим богатством отличается только Ляонин? Дело в том, что в этом регионе в раннемеловое время проявлялась сильная вулканическая активность. Периодические извержения с мощными выбросами пепла и выделениями ядовитых газов губили все живое, и под слоями пепла в озерных осадках оказывались захороненными целые животные. Например, собрано много сотен, даже тысяч экземпляров так называемого "священного конфуциусорниса" (Confuciusornis sanctus). Правда, говорят, что большинство из них разошлось по частным коллекциям.
ЭВОЛЮЦИОННЫЙ "ГАЗОН"
По нашей гипотезе, различные пернатые на протяжении десятков миллионов лет эволюционировали параллельно, беря начало среди различных групп рептилий (конечно, мы неизбежно упрощаем эволюционный сценарий, опуская весь комплекс фактических доказательств, уже опубликованный в специальных научных трудах, но стараемся корректно передать суть гипотетического процесса). Все изложенное подкрепляется также данными из других областей палеонтологии, ведь не только пернатые, но и другие основные классы позвоночных эволюционировали по сходному сценарию.
Еще в 1970-х годах сотрудником нашего института Леонидом Татариновым (академик с 1981 г.) было показано по меньшей мере 7 попыток рептилий стать млекопитающими, но из них лишь одна или две увенчались успехом. На протяжении многих миллионов лет параллельно существовало несколько эволюционных линий млекопитающих, из которых до наших дней, как показал в 2007 г. сотрудник нашего института, доктор биологических наук Александр Агаджанян, дожили только три: плацентарные, сумчатые и яйцекладущие. Согласно исследованиям академика Эмилии Воробьевой (Институт проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН), проводившимся в 1970 - 1990-х годах, рыбообразные неоднократно пытались выйти на сушу. Однако не только позвоночным свойственны такие "устремления". Стать артроподами (членистоногими) старались различные беспозвоночные, что отражено в работах последних лет доктора биологических наук Александра Пономаренко (Палеонтологический институт им. А. А. Борисяка РАН). И даже в растительном мире, как показал в 1989 г. еще один наш сотрудник, доктор геолого-минералогических наук Валентин Красилов, опытов стать из проангиоспермов цветковыми растениями, большинство которых окружает нас и сегодня, было, по меньшей мере, шесть.
Подобную картину эволюции мой коллега Пономаренко образно назвал эволюционным "газоном". На нем одновременно и параллельно друг другу развивается множество отдельных "стебельков". А мы добавили, что большинство из них "выкашивают" экологические и эволюционные механизмы. И только некоторые эволюционные "стебельки", находящиеся обычно на краю эволюционирующего пространства, сохраняются, вызревают, дают "метелку семян" и продолжают дальнейшее развитие.
Но почему же, к примеру, энантиорнисы вымерли, а настоящие веерохвостые птицы продолжили развитие? Возможно, потому, что энантиорнисы поторопились стать птицами. Мы знаем скелетики их эмбрионов из отложений верхнего мела Монголии возрастом около 70 млн. лет. Так вот, их скелет полностью формировался уже в яйце. А их птенцы, очевидно, выходили на свет абсолютной копией взрослых особей. Им оставалось лишь дорасти до полных размеров, причем росли они всю свою последующую жизнь. У настоящих веерохвостых птиц птенцы, как и в наше время, вылуплялись из яиц с еще наполовину хрящевым скелетом. Затем он очень быстро, у большинства за 2 - 4 месяца, полностью окостеневал и прекращал дальнейший рост. Таким образом, энантиорнисы появлялись из яиц уже сложившимися пернатыми и в последующем шли по птичьему пути, порой, вероятно, не достигая всех возможностей, которые предоставлял им полет.
Настоящие же птицы в постэмбриональный период быстро достигали совершенства летунов, сохраняя его на протяжении всей жизни. Может быть, это и стало основной причиной, по которой энантиорнисы проиграли воздушное пространство веерохвостым? Недавно нами была описана уникальная находка окаменевшего птичьего мозга из сеноманских отложений (возраст около 93 млн. лет) Волгоградской области. Специалист по изучению центральной нервной системы животных, доктор биологических наук Сергей Савельев (Институт морфологии человека РАМН) считает: в этом мозге отделы, ответственные за подвижность, интеллект и т.д., были менее развиты, чем у современных птиц. По косвенным данным, такой мозг мог принадлежать энантиорнисам. Не в этом ли была еще одна причина их конкурентного проигрыша настоящим птицам?
КАК ОНИ ПОЛЕТЕЛИ?
Ранее считалось, что происхождение пера и полета как такового неразрывно связаны. Теперь, после открытия различных оперенных тероподных динозавров и разнообразных древних птиц от этой гипотезы приходится отказаться. Выходит, приобретение перового покрова было обусловлено другими обстоятельствами.
Возможно, на первых порах он имел теплозащитную функцию или прикрывал его обладателей от жесткого ультрафиолетового солнечного света. На коротких мягких покровных перьях не полетишь. Тогда откуда взялись жесткие и длинные перья крыльев и хвоста? Предполагается, что первичное удлинение и увеличение их размеров у предков птиц и летающих динозавров было вызвано формированием украшающих структур, связанных с брачными демонстрациями.
Но как все-таки они полетели? До сих пор в этом плане конкурировали две гипотезы. По одной, "древесной", обозначаемой направлением "сверху вниз", первые полеты совершились на стадии древесных архозавроморфных предков пернатых, которые взбирались вверх на деревья, обхватывая их передними лапами, а затем стали спрыгивать вниз, после чего и полетели. По другой, "наземной", тесно связанной с происхождением птиц от динозавров, вектор был другим - "снизу вверх": они бежали-бежали, все быстрее и быстрее, подпрыгнули и, наконец, полетели. В любом случае это были двуногие предки - бипедальные, как мы их называем, передвигавшиеся только на задних ногах, со свободными передними конечностями, освобожденными от функции опоры. Но обе гипотезы оставляли много вопросов и неувязок, не позволявших принять их в чистом виде. Например, у археоптерикса, энантиорниса, конфуциусорниса когти на передних лапах (крыльях) почему-то загнуты наружу. Как при такой ориентации можно обхватывать ствол? Для этого они должны быть загнуты внутрь, чтобы цепляться за ствол.
Совместно с кандидатом биологических наук Игорем Богдановичем (Институт зоологии им. И. И. Шмальгаузена НАН Украины) нами разработана новая компромиссная гипотеза происхождения полета. Ключевым фактором после бипедальности мы считаем строение лапы птиц и тероподных динозавров. Уже у самых первых известных раннемеловых настоящих птиц задняя лапа была устроена по анизодактильному типу: три передних ее пальца направлены вперед, а первый внутренний полностью противопоставлен им и нацелен назад. Кстати, хотя скелетов птиц в триасе и юре никто до сих пор не нашел, отпечатки их следов из позднего триаса Аргентины и ранней юры Африки и Европы показывают именно такое строение лапы.
Последовательность гипотетических стадий обретения полета настоящими птицами:
I - бипедальный наземный архозавроморф;
II - возникновение анизодактилии у архозавроморфного предка настоящих птиц;
III - запрыгивание на нижние ветви деревьев и кустов;
IV - надежная посадка на насестах при окончательном формировании анизодактилии и начальной редукции длинного хвоста;
V и VI - возникновение перьев с симметричными опахалами на дистальных сегментах передних конечностей и хвоста для брачных демонстраций;
VII - формирование асимметричных аэродинамических перьев на крыльях и редукция длинного хвоста;
VIII - переход к настоящему машущему полету.
Далее. У самых ранних знакомых нам настоящих птиц из нижнемеловых отложений хвост был устроен уже веерообразно - короткий отдел позвоночника с коротким пигостилем (ряд сросшихся последних хвостовых позвонков), на котором веером сидели перья. Что это им давало? Лапами с таким расположением пальцев они могли надежно обхватывать ветки и удерживаться на них, не балансируя длинным хвостом. И постепенно он исчез, т.к. не было необходимости в подобном заднем балансире, каковым он служил археоптериксам и оперенным тероподным динозаврам. Они не могли твердо держаться на ветвях. Первый палец у них никогда не достигал полностью противопоставленного положения. Поэтому им приходилось удерживаться на ветвях, балансируя длинным хвостом. И на деревья по стволам они не могли взбираться, обхватывая их передними лапами-крыльями, поскольку когти на пальцах были загнуты наружу. А для чего же тогда служили ориентированные таким образом когти? Мы полагаем, для того, чтобы удерживаться за окружающие ветки при ненадежной опоре на задние лапы - ведь их пальцы не обхватывали ветку полностью. Отметим: у самых ранних настоящих веерохвостых птиц, хотя когти на пальцах крыльев еще сохранялись, они были уже маленькими и почти прямыми - не загнутыми.
А как же тогда эти ранние птицы и тероподные динозавры, стремившиеся полететь, взбирались на деревья? Вероятно, запрыгивая на нижние ветки и передвигаясь все выше и выше. Причем первые надежно держались на ветвях с помощью своих анизодактильных лап, а вторые помогали себе длинными пальцами крыльев с загнутыми наружу когтями.
Для чего же понадобились деревья и тем, и другим? В первую очередь, не для того, чтобы научиться летать. Полет начался уже потом, как следствие освоения надземного яруса жизни. Можно предполагать, что туда они стали забираться в стремлении освоить новые кормовые ресурсы. Или уйти от наземных хищников во время ночевок. Или чтобы устраивать там гнезда, страхуя тем самым свои кладки яиц и потомство опять же от хищников. Или для того, другого и третьего вместе.
Имея короткий облегченный хвост и легкий скелет, настоящие птицы, спускаясь первоначально с деревьев вниз, порхая зачатками оперенных крыльев, в конце концов полетели настоящим машущим полетом. Оперенные динозавры, хотя и получили длинные перья на крыльях, "вырастили" такие же перья на задних ногах, настоящего полета, скорее всего, не приобрели, хотя и стали довольно совершенными "планеристами".
Так что осталось дождаться только хотя бы одной находки настоящей птички с анизодактильной лапой, с веерообразным хвостом в юрских, а еще лучше в позднетриасовых отложениях. А они были. Просто до сих пор в силу многих причин нам еще не попались. Ведь совсем недавно мы почти ничего не знали и о раннемеловом этапе в истории птиц. Не просто не знали. Кое-кто из специалистов даже не верил, что уже тогда были настоящие веерохвостые.
Исследование поддержано грантом РФФИ 07 - 04 - 00306.
Доктор биологических наук Евгений КУРОЧКИН, заведующий лабораторией Палеонтологического института им. А. А. Борисяка РАН
