Ученые нашли в Китае скелет небольшого пернатого динозавра неизвестного вида из семейства дромеозаврид — хищных пернатых динозавров, наиболее близких к птицам. Хорошо сохранившиеся отпечатки перьев позволили ученым понять, чем этот пернатый динозавр отличался от птиц и от своих нелетающих собратьев. Результаты исследования опубликованы в журнале The Anatomical Record.

Пернатый динозавр Wulong bohaiensisНовый вид дромеозаврид, остатки которого были обнаружены среди пород нижнемеловой формации Цзюфотан в провинции Ляонин на северо-западе Китая, получил название Wulong bohaiensis. Первая часть названия в переводе с китайского значит "танцующий дракон", а вторая отражает географию места находки — побережье Бохайского залива.

Этот представитель хищных микрорапторов, который жил около ста двадцати миллионов лет назад, является довольно близким родственником современных птиц. Он был размером с ворону, имел длинный хвост (примерно в два раза длиннее тела), узкую голову с огромным количеством острых зубов, был покрыт перьями, что, по всей вероятности, позволяло совершать планирующий полет.

При этом хвост животного заканчивался разветвленным в две стороны перьевым шлейфом, а передние конечности-крылья — чем-то вроде лап с когтями. Возможно, с их помощью динозавр охотился на мелких млекопитающих, ящериц, птиц и рыб.

На отпечатке хорошо видны перья не только на туловище, но также — на хвосте и конечностях, что у пернатых динозавров является признаком зрелого возраста. Но другие детали анатомии древнего ящера указывают на его молодость.

"Либо молодые динозавры нуждались в этих перьях для какой-то функции, которую мы не знаем, либо они росли у них совсем не так, как у большинства современных птиц", — приводятся в пресс-релизе музея Естественной истории в Сан-Диего (США) слова Эшли Поуста (Ashley Poust), палеонтолога из Калифорнийского университета в Беркли (США) и ведущего автора исследования.

Чтобы понять это противоречие, ученые разрезали несколько костей "танцующего дракона" для проведения гистологических исследований. Результаты показали, что динозавр был очень молодым — его возраст не превышал одного года, хотя перья у него были совершенно "зрелыми".

Авторы говорят о том, что они столкнулись с переходным видом между типичными пернатыми динозаврами, у которых полноценные перья формировались в зрелом возрасте, и птицами, которые растут очень быстро, но у которых до окончания роста оперение отсутствует полностью. А здесь ученые имели дело с очень молодым динозавром с длинными перьями, простирающимися за кончик хвоста.

Новый вид является одним из самых ранних родственников велоцираптора, знаменитого динозавра-теропода, жившего примерно 75 миллионов лет назад, а также прямым предком современных пернатых. Ближайшим же родственником улона (танцующего дракона), вероятнее всего был живший с ним одновременно микрораптор — "четырехкрылый динозавр", названный так потому, что длинные перья у него росли не только на передних, но и на задних конечностях.

Район, в котором был найден образец, является самым известным местом в мире с точки зрения находок скелетов раннемеловых животных. Местная биота, отличавшаяся в то время невероятным разнообразием, включала птерозавров, птицеподобные динозавры и ранних птиц, которые жили в единой среде обитания.

Новое открытие позволяет лучше понять, как происходил эволюционный переход между динозаврами и современными птицами.

Источник: РИА Новости

Ученые нашли в Китае останки удивительного летающего ящера, неожиданно указавшие на то, что птерозавры, а не динозавры, были первыми обладателями полноценных перьев. Его фотографии и описание были представлены в журнале Nature Ecology & Evolution.

Так выглядел птерозавр найденный во Внутренней Монголии"Мы сравнили четыре типа "перьев" птерозавров с тем, как был устроен покров древних птиц и динозавров, и не нашли никаких эволюционных различий между ними. Это означает, что они происходят из одного источника. Иными словами, мы показали, что перья появились примерно 250 миллионов лет назад, задолго до появления птиц и динозавров", — заявил Майкл Бентон (Michael Benton) из Бристольского университета (Великобритания).

Сегодня среди палеонтологов нет согласия в том, как и почему предки птиц обзавелись перьями и крыльями. Часть ученых придерживается классической теории о том, что новый тип покрова кожи позволил птицам освоить новую экологическую нишу, воздушное пространство, недоступную для динозавров. Другие палеонтологи считают, что перья появились не ради полетов, а для обогрева тела или привлечения внимания самок.

В этом отношении предки пернатых традиционно противопоставляются другим летунам мезозойской эры – птерозаврам. Вопреки мнениям обывателей, они не являются динозаврами и даже не приходятся им близкими родственниками.

Как сегодня считают палеонтологи, они появились в конце триасового периода, 220–210 миллионов лет назад, и при этом они были близкими родственниками предков современных ящериц. До настоящего мнения у ученых не было ни единого сомнения в том, что птерозавры не обладали перьями и были похожи на классических "ящеров" из старых учебников истории.

Бентон и его коллеги выяснили, что это мнение было ошибочным и что перья возникли совсем не так, как считали раньше ученые, изучая окаменелости, извлеченные из отложений юрского периода неподалеку от деревни Даохугоу на территории Внутренней Монголии.

Как объясняют ученые, в этой местности залегают породы так называемой формации Цзюлуншань, сформировавшиеся примерно 165 миллионов лет назад, в середине Юрского периода. Здесь палеонтологи уже нашли сотни окаменелых останков пернатых динозавров, древних птиц и их "чешуйчатых" соседей – крокодилов, птерозавров и ящериц.

Изучая эти окаменелости, Бентон и его коллеги натолкнулись на несколько отпечатков тел птерозавров-анурогнатид – относительно мелких летающих рептилий, не обладавших хвостом. Они сохранились настолько хорошо, что в породах можно было рассмотреть не только мелкие детали их анатомии, но и "волосы" птерозавров, так называемые пикнофибры.

Эти волокна достаточно давно вызывают самые ожесточенные споры среди палеонтологов. Небольшая часть из них считает их аналогом или прообразом перьев, с чем категорически не согласны остальные исследователи.

По их мнению, пикнофибры не могут считаться перьями из-за их более простой структуры – у современных птиц и их древних родичей было четыре типа оперения. Вдобавок, они не похожи на примитивный пух первых пернатых хищных динозавров и их более продвинутых родичей.

Находка Бентона и его коллег во Внутренней Монголии перевернула это представление – по словам исследователей, им удалось найти все четыре типа — волосообразные, "пушистые", разветвленные и маховые перья, в этих отпечатках тел птерозавров.

Просветив эти отпечатки при помощи рентгеновского спектроскопа, ученые нашли внутри них зерна пигментов, что позволило восстановить их облик. Они оказались похожи на небольших и невзрачных коричневых птиц или же на необычно крупных и "мохнатых" летучих мышей.

Все это, как считает Бентон, говорит о том, что предки абсолютно всех динозавров, птерозавров и прочих высших рептилий были пернатыми. Эта черта, как предполагает палеонтолог, помогла им стать теплокровными и быстро приспособиться к постоянно меняющемуся климату Земли в эпоху после Пермского вымирания.

Палеонтологи обнаружили на территории Мьянмы  уникальный фрагмент янтаря, внутри которого 100 миллионов лет назад был заточен кровососущий клещ и перо его жертвы – хищного пернатого динозавра, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Кровососущий клещ и перо его жертвы"Клещи являются символом кровососущих, паразитических организмов, влияние которых на жизнь человека, домашних животных, скота и даже диких животных нельзя переоценить. То, когда они появились и кто был первыми их жертвами, мы пока не знаем", — рассказывает Энрике Пеньяльвер (Enrique Penalver) из Института геологии и минералов Испании в Мадриде.

Группа ученых из Швейцарии сумела доказать, что волосы, чешуя и перья гомологичны и произошли от общего предка — рептилии. Теоретические предпосылки и результаты экспериментов были подробно освещены на страницах журнала Science Advances и кратко — в пресс-релизе, представленном от имени Университета Женевы. Сегодня мы расскажем о том, что послужило доказательством столь смелого утверждения и какой вывод для дальнейших исследований позволяет сделать проделанная работа. 

Большинство млекопитающих, птиц, рептилий легко распознать по волосам, перьям и чешуе, соответственно. Тем не менее, отсутствие у ископаемых переходных форм между чешуйками и волосками и существенные различия в их морфогенезе и белковой композиции стали причиной споров относительно их потенциальной общей родословной, ведущихся в течение многих десятилетий. 

Ученым давно известно, что волосы млекопитающих и перья птиц развиваются из первобытной структуры плакоды — своеобразного утолщения эпидермиса со столбчатыми ячейками, уменьшающие скорость их пролиферации и вырабатывающие специфические гены. Это наблюдение, опять таки, провело грань между сторонниками единого предка у птиц и млекопитающих и противников такого предположения, утверждающих что те и другие — это абсолютно разные виды с различной родословной. При этом сторонники последней версии как-то закрыли глаза на то, что она вынуждает принять тот факт, что два совершенно разных, по их утверждениям вида «изобрели» плакоду независимо друг от друга. 

В 2015 году ученые из Йельского университета (США) опубликовали статью, в которой продемонстрировали, что чешуя, волосы и перья на раннем этапе развития имеют общую молекулярную подпись. Опубликованные результаты вновь подлили масла в огонь давнего спора существующего между двумя школами эволюционистов. Приверженцы одной из которых продолжали отстаивать жизненность гипотезы о том, что идентичные молекулярные подписи свидетельствуют об общем эволюционном происхождении придатков кожи, а сторонники другой, что для развития разных придатков кожи в ходе эволюции на каком-то этапе одни и те же гены были использованы повторно.

Точки над «И»

Последняя работа биологов Николя Ди-Пой (Nicolas Di-Poï) и Мишель Милинкович (Michel C. Milinkovitch) из отдела генетики и эволюции Университета Женевы (UNIGE) и Швейцарского института биоинформатики (SIB) позволила положить конец этой многолетней дискуссии. Ученые доказали, что чешуя у рептилий развилась из плакоды с анатомическими и молекулярными подписями, аналогичными подписям плакод птиц и млекопитающих на ранних стадиях развития. 

В ходе исследований были проанализированы морфологические и молекулярные характеристики кожи в процессе эмбрионального развития крокодилов, змей и ящериц. «Наше исследование не только дает новые молекулярные данные, которые дополняют работу американской команды, но и выявляет ключевые микроанатомические факты», — объясняет Мишель Милинкович. — «Действительно, мы определили у рептилии новые молекулярные подписи, идентичные тем, которые наблюдаются при развитии волосков и перьев, а также наличие плакоды анатомической формы, схожей с формой плакоды млекопитающих и птиц. Это указывает на то, что три типа придатков кожи являются гомологичными: чешуя — у рептилий, перья — у птиц, и волосы — у млекопитающих, несмотря на их очень разные конечные формы, эволюционировали от их общего предка, рептилии».

Ключевой ген развития придатков кожи

На следующем этапе исследования авторы работы изучили бородатых драконов, представленных тремя формами. Первая форма — это обычный дикий вид, вторая форма характеризуется меньшими размерами, а третья, в свою очередь, мутировала по двум направлениям со множеством различных дефектов, включая полное отсутствие чешуи. Сравнивая геномы трех рассмотренных подвидов бородатых драконов, ученые сумели определить дефектный ген, который повлек за собой известное разнообразие форм. Это эктодисплазин-А (EDA), мутация которого в конечном счете повлекла за собой освобождение одной из форм бородатых драконов от чешуи. 

«Мы определили, что своеобразный внешний вид этих голых ящериц происходит из-за нарушения работы Ectodysplasin-A, гена, мутация которого в организме человека и мышей, как известно, генерирует значительные отклонения в развитии зубов, желез, ногтей и волос», — пояснил Мишель Милинкович. На основании данных исследований и сравнительного анализа швейцарские ученые показали, что у ящериц с мутированным геном EDA структура плакоды нарушается, точно так же, как у млекопитающих или птиц, пораженных подобными мутациями в том же гене не могу развиваться из плакод собственные волосы или перья. Эти данные все вместе когерентно указывают на общее происхождение чешуи, перьев и волос.

Получив столь убедительные свидетельства единства происхождения, ученые намерены продолжить исследования, определить и описать те механизмы, которые лежат в основе развития специфической формы кожных придатков. Это, в свою очередь, позволит дать ответ на другой важнейший вопрос: каким образом древнейший чешуйчатый кожный покров дал начало существующему морфологическому разнообразию чешуи, перьев и волос. «Эти исследования, как мы надеемся, дополнят наше понимание физических и молекулярных механизмов, порождающих сложность и многогранность жизни в ходе эволюции» — резюмировал Малинкович. 

Источник: GT

Палеонтологи выяснили, что на заре своей эволюции динозавры не могли похвастаться перьями. Напротив, перьевым покровом динозавры обзавелись достаточно поздно, причем появлялся этот признак независимо в разных группах.

К такому выводу пришли британские, канадские и финские ученые, чья статья опубликована в журнале Biology Letters.

В последние время в Китае было найдено множество оперенных микрорапторов и тираннозавров, однако все они принадлежат к группе двуногих ящеротазовых динозавров и считаются предками птиц. Но в прошлом году российские палеонтологи откопали в Забайкалье птицетазового динозавра, покрытого пухом. Они предположили, что перья могли быть характерны уже для общего предка ящеротазовых и птицетазовых динозавров.

Авторы статьи решили проверить эту гипотезу, собрав всю имеющуюся информацию об отпечатках кожи динозавров из разных групп. К сожалению, в разное время кожа динозавров сохранялись по-разному - ее находки неизвестны из позднего триаса и очень редки в ранней и средней юре, а вот в поздней юре и мелу они широко распространены. Тем не менее, ученые смогли совместить эти данные с вероятной родословной динозавров.

Выяснилось, что общий предок динозавров почти наверняка не имел на коже никаких структур, напоминающих перья. Поэтому предковым состоянием для большинства динозавров являются голые покровы. Перья же у птицетазовых динозавров изредка появлялись в порядке эксперимента, и они не имеют ничего общего с перьями теропод, от которых произошли птицы.

Напомним, не так давно было показано, что североамериканские динозавры орнитонимы помимо чешуи несли также перьевые филаменты (нити) длиной около 5 сантиметров, а на передних конечностях взрослых особей располагался целый плюмаж из крупных перьев.

Источник: infox.ru

Птицы произошли от динозавров, а окаменелым останкам динозавров часто сопутствуют отпечатки перьев, и кое-какие палеонтологи предположили, что перья были общей чертой динозавров, появившейся в самом начале эволюционной истории этой группы. Однако новый анализ перьев динозавров показал, что эта далекоидущая гипотеза, скорее всего, неверна. 

Трицератопсы конца мелового периода были среди тех, у кого отсутствовали перья. (Иллюстрация De Agostini Picture Library / Getty Images.) Палеонтологам уже лет двадцать известно, что тероподы (подотряд, который включал в себя тираннозавра и велоцираптора и от которого произошли современные птицы) были покрыты чем-то вроде пуха. Напротив, птицетазовые(трицератопсы, стегозавры, анкилозавры и др.) и огромные зауроподы с длинной шеей считались чешуйчатыми, подобно современным рептилиям. Однако начиная с 2002 года было открыто несколько птицетазовых с нитевидными образованиями на коже. Это и привело к предположению, что напоминающие перья структуры были свойственны предкам всех групп динозавров. 

В стремлении узнать больше палеонтологи Пол Барретт из лондонского Музея естественной истории (Великобритания) и Дэвид Эванс из Королевского музея Онтарио (Канада) создали базу данных всех известных отпечатков кожи динозавров. Затем они постарались разобраться в родственных связях тех ящеров, которые обладали перьями или похожими на перья образованиями. 

Результаты исследования, которые г-н Барретт представил на годовом собрании Общества палеонтологии позвоночных в Лос-Анджелесе, говорят о том, что, хотя некоторые птицетазовые (в частности пситтакозавры и тяньюйлун) действительно обладали перьями или нитевидными структурами, подавляющее большинство носило чешую или броню. Среди зауроподов чешуя тоже была нормой. 

«Я готов зайти далеко и сказать, что все динозавры обладали своего рода генетическим признаком, позволявшим прорастать сквозь кожу нитям, иглам и даже перьям, — говорит г-н Барретт. — Но чешуя настолько распространена по всем линиям, что именно она выглядит предковым признаком». 

Как замечает палеонтолог Ричард Батлер из Бирмингемского университета (Великобритания), это хороший урок всем, кто пришёл в восторг от недавних открытий и предположил, что динозавры были первыми пернатыми. Тем не менее г-н Батлер не уверен, что в этом вопросе сказано последнее слово, ведь до сих пор в копилке науки отсутствуют образцы примитивных динозавров из позднего триаса и ранней юры, которые сохранились бы в условиях, позволяющих надеяться обнаружить отпечатки кожи или перьев. Если подобные экземпляры всё же будут найдены, картина резко изменится.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Один из ранних представителей птиц, знаменитый археоптерикс, носил яркое и пестрое оперение. Согласно данным, полученным британскими учеными, его перья были довольно светлыми, но с черными кончиками и темной полоской вдоль одного из краев.

Архиоптерикс Восстановить детали окраски давно исчезнувшего существа помогли современные методы научного исследования. Прежде ученые считали, что в дошедших до наших времен остатках археоптериксов совершено не сохранилась органика, ему принадлежавшая. Однако тонкий химический анализ некоторых образцов позволил обнаружить присутствие соединений серы, которые просто не могли попасть в горную породу иначе, как от самого животного. Также были найдены соединения железа, по всей вероятности, связанные с пигментами древнего ящера.

 "Это большой шаг вперед в нашем понимании эволюции оперения", – заявил ведущий автор работы, палеонтолог университета Манчестера Филлип Мэннинг. Вместе со своими коллегами Уве Бергманном и Роем Фогелиусом Мэннинг сделал рентгенограмму известных окаменелостей археоптерикса в калифорнийской Национальной ускорительной лаборатории (SLAC).

 Полученные результаты позволили уточнить выводы предыдущего исследования оперения археоптерикса, выполненного в 2012 году в университете Брауна. Тогда палеонтологи обнаружили микроскопические "банки с краской", содержащие темный пигмент, в окаменелостях перьев, и на этот основании заявили, что археоптерикс "носил черное".

 "Это действительно была прекрасная работа, – признал Бергманн. – Но в ней исследовались лишь крошечные образцы перьев, а не все перья целиком". На этот раз рентгенограмма показала, что пигмент был размещен в пластине пера неравномерно – само оно было светлого цвета, а самый кончик пигментирован темным. Еще один темноокрашенный участок тянулся вдоль края пера.

Британский палеонтолог отметил, что сохранность исследованных химических соединений была удивительно хороша для веществ, пролежавших в земле 150 млн лет.

 Напомним, что Archaeopteryx жил на Земле в юрском периоде, около 120-150 млн лет назад. Большинство ученых согласны считать его промежуточной формой между современными птицами и хищными динозаврами-тероподами типа тираннозавра, пишет RedOrbit. Оперение этих животных, очевидно, играло важную роль в ухаживании, воспроизводстве и эволюции, поэтому его остатки могут содержать ключевую информацию об их диете, здоровье и окружающей среде.

Источник: PaleoNews

Один из «неоспоримых» аргументов креационистов, отрицающих эволюцию, гласит: половина крыла бесполезна. Но вместо того чтобы смутить биологов, подобные высказывания демонстрируют лишь печальное непонимание основ теории эволюции. В действительности вопрос о том, зачем перья нелетающим существам, очень важный и интересный.

Краснохвостый туканет из Южной Америки (фото Rodrigo Buendia / AFP / Getty Images).Самые ранние нитеподобные перья появились у динозавров задолго до возникновения самих птиц и присутствовали у огромного числа видов, которые даже не надеялись когда-нибудь подняться в воздух. Какова же их первоначальная функция? Что побуждало их расти дальше и со временем видоизменяться?

К сожалению, точного ответа пока нет. Скорее всего, надо учесть целый ряд факторов, причём в разные периоды эволюции одни преобладали над другими, а потом менялись местами. Тем не менее у палеонтологов есть немало соображений по этому поводу, которые довольно хорошо объясняют по крайней мере некоторые типы перьев у некоторых групп динозавров.

Можно начать с очевидного: даже птицам перья нужны не только для полёта. Почти все эти функции принесли бы пользу и динозаврам. Перечислим только самые показательные — те, которые демонстрируют селективное давление на перья, благодаря которому они продолжали развиваться.

Первым делом в голову, конечно же, приходит терморегуляция. Птицы, как правило, поддерживают высокую температуру тела, что невозможно без «изоляционного материала». Насчёт физиологии динозавров много неясного, но по крайней мере некоторые из них имели схожий с птицами обмен веществ. Конечно, некоторым терморегуляция не требовалась вовсе (вспомните таких пушистых существ, как утконос или моль), но перья могли пригодиться для обогрева яиц или новорожденных детёнышей, а мы знаем, что многие динозавры были прекрасными родителями и даже вили гнёзда. Аналогичным образом перья могли давать прохладу (и снова яйца и молодняк первыми говорили за это спасибо), причём не только благодаря тени, но и тому, что в опахало поступала кровь, отдававшая тепло в окружающую среду.

«Ресницы» птицы-носорога. В действительности это короткие перья, напоминающие щетину. (Фото Archosaurus Musings.)Второй большой вопрос связан с расцветкой и узором. Чешуйки могут быть лишь определённого размера, а их окраска, по-видимому, ограничена. Перья, напротив, способны достигать огромных размеров даже у маленьких животных, а разнообразие расцветок и узоров, кажется, превосходит возможности чешуек. И разумеется, фантастические конструкции и формы, которые к тому же можно в нужный момент развернуть и свернуть, их лёгкость — всё это более функционально, чем костлявые гребни или продолговатые чешуйки.

Например, можно менять цвет соответственно времени года: зимой это камуфляж, летом — средство привлечь полового партнёра (менять таким же образом цвет кожи намного труднее). Более того, можно сменить сам тип оперения: сбросить большие демонстративные перья, когда они не нужны, или нарастить маленькие с острыми краями, чтобы подчеркнуть очертания тела.

Известен по крайней мере один динозавр, который использовал перья для защиты. Остья перьев делают их обладателя неудобной добычей и даже мешают некоторым паразитам (но радуют других — особенно блох).

Некоторые птицы пользуются перьями в весьма странных целях — может, это пережиток времён динозавров? У одних птиц есть перья, похожие на щетинки, которые выступают в роли ресничек, очищающих глаза от пыли и т. п., а у других перья используются как сенсорный аппарат наподобие усов у млекопитающих. Водоплавающие птицы держатся на плаву благодаря воздуху в перьях, и хотя большинству динозавров плавание едва ли было доступно, по крайней мере некоторые из них проводили значительную часть жизни в воде или около неё. Наконец, отдельные пустынные птицы мочат перья в воде, чтобы охладить кладку или напоить птенцов.

Перья выгодны и тем, кто ещё не летает, но уже быстро двигается. Длинные перья на передних конечностях помогали поддерживать равновесие во время бега или лазания, а тот, кто видел бегущего страуса, знает, что он хлопает крыльями, чтобы вписаться в поворот. Перья позволяют не только летать, но и парить или хотя бы контролируемо падать, ведь они существенно увеличивают площадь поверхности, почти не повышая массу тела. Наконец, есть гипотеза о том, что нептичьи динозавры взбегали вверх по деревьям с расправленными крыльями. По крайней мере некоторые птицы это практикуют, особенно птенцы, у которых крылья ещё не выросли.

Всё без исключения из вышеперечисленного могло принести пользу нептичьим динозаврам. Даже небольшое количество самых маленьких пёрышек позволяло телу сохранять своё тепло или становилось новым элементом цветного узора, на который могли положить глаз половые партнёры... Эти крошечные преимущества постепенно накапливались, пока перья увеличивались в размерах, приобретали разнообразные формы, становились сложнее и покрывали тело животного ещё больше. Половинка крыла невероятно полезна во многих отношениях, хотя полетать с нею не получится.

Аргумент креационистов основан на неверном допущении, что перья возникли только ради полёта и могут пригодиться только для полёта. Это не так, и нет причин считать, что раньше было по-другому. Наоборот, функция перьев менялась в ответ на появление новых изобретений эволюции (того же опахала) и селективное давление, и чудесным образом мы можем даже наблюдать некоторые свидетельства этого в самих перьях. Например, увеличение размеров пера приводит к изменению формы сустава, дабы длинные перья можно было сложить. Такими перьями можно было прикрыть яйца в гнезде.

100 млн лет назад перья вовсе не были отличительной чертой птиц.

Истчоник: КОМПУЛЕНТА

Около 150 лет назад, когда обнаружили археоптерикса — наполовину динозавра, наполовину птицу, — всё казалось понятным: динозавры нарастили перья, научились летать, и так появились птицы. 

Как бы не так. В последнее время в Китае открыли несколько пернатых динозавров, которых нельзя считать прямыми предками птиц, и вопрос об эволюции пера (результат развития чешуи?) заиграл новыми красками. Судя по количеству находок оперённых, но нелетающих животных, перья возникали вовсе не для полёта. Для чего же? 

Палеонтолог Джулия Кларк из Техасского университета в Остине (США) выступила в журнале Science с обзорной статьёй, в которой попыталась собрать всё, что мы знаем о происхождении перьев, и указать направления дальнейшего поиска.

Микрораптор, по-видимому, носил переливчатое оперение. (Изображение Mick Ellison / AMNH.)Самые ранние «протоперья» совершенно не напоминали чешуйки: то были тоненькие нити, которые едва ли могли улучшить аэродинамические характеристики животных — даже тех, что специализировались на прыжках с дерева на дерево. А когда появляются лёгкие плоские и ветвистые образования, в которых мы узнаём привычные нам перья, их несут нелетающие существа. 

И у современных птиц перья не только даруют возможность полёта, но и выполняют целый ряд других функций. Во-первых, что очевидно, они служат теплоизолирующим материалом. Во-вторых, помогают птицам сливаться с окружающим миром (прятаться от хищников) или, напротив, выделяться на его фоне (дабы понравиться противоположному полу). Недавно исследователи идентифицировали расцветку перьев некоторых ископаемых образцов, и выяснилось, что она была довольно яркой. Одна работа, опубликованная несколько месяцев назад, обнаружила первое свидетельство различий в оперении между полами: 130 млн лет назад самцы обладали длинными хвостовыми перьями, что, по-видимому, стало результатом полового отбора. 

Так когда же появились первые перья? Палеонтологи продолжают отфутболивать сакраментальную дату всё дальше в прошлое. По последним данным, самые ранние протоперья возникли как минимум за 100 млн лет до того, как их потомки позволили первой птице подняться в воздух. Многие тероподы (в эту группу динозавров, давшую впоследствии птиц, входили, помимо прочих, рапторы и тираннозавры, представляете?) носили перья, напоминавшие современные, или что-то вроде щетины. И не они одни. Их очень далёкий родственник, похожий на трицератопса, тоже щеголял протоперьями. Некоторые летучие птерозавры не исключение (хотя их щетина несколько иная). 

Последний общий предок этих групп жил почти за 100 млн лет до этих пушистых существ. Он тоже носил жёсткие протоперья? Или же перья возникали в истории эволюции несколько раз? 

Как на грех, палеонтологическая летопись не спешит удовлетворить наше любопытство. Все великолепно сохранившиеся образцы из Китая относятся к позднему юрскому периоду или раннему мелу, а эти группы образовались ещё в триасе. Ни одна из найденных на сегодня окаменелостей тех времён не сохранила следов мягких тканей настолько хорошо, чтобы рассказать о происходившем на перьевом фронте. 

Более того, до сих пор не обнаружен такой слой породы, от которого можно было бы ожидать прорыва. Поэтому исследователям приходится идти окольными путями, отмечает г-жа Кларк. Сейчас надо подналечь на моделирование, чтобы максимально сузить перечень возможных функций уже найденных протоперьев. Но уже ясно, что они возникали вовсе не для того, чтобы можно было оторваться от земной тверди.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Одна из разновидностей райских птиц обладает уникальным строением пера, которое позволяет ей отражать и рассеивать свет — так же, как это делает зеркальный шар под потолком дискотеки.

Оперение «в стиле диско» (фото Justin Marshall) Особенность обнаружилась при изучении рефлектометром (прибором для измерения коэффициента отражения света) оперения птицы вида Parotia lawesii (синезатылочная паротия), обитающей на востоке и юго-востоке Папуа — Новой Гвинеи.

Соавтор открытия Даниэль Осорио рассказал, что у самцов данного вида бородочки (ответвления от стержня пера) имеют две наружные поверхности. Они отражают свет голубого спектра в разных направлениях. Кроме того, есть третья, внутренняя поверхность, сформированная слоями белка кератина и пигмента меланина. Она отражает жёлтый свет.

Самец Parotia lawesii (иллюстрация Michigan Science Art)Действие птичьих «зеркал» проявляется тогда, когда самец расправляет перья, чтобы исполнить брачный танец перед спариванием. Во время движения перья изменяют свою окраску, становясь поочерёдно то голубыми, то жёлтыми, то чёрными, и самец может управлять этим процессом. К развитию подобной способности могло привести проживание этого вида птиц в нижней части лесного массива, куда поступает узконаправленное солнечное освещение.

Таким образом, цвет оперения у паротии зависит не от пигмента, как, например, в случае с человеческой кожей, а от преломления света — как в мыльном пузыре или бензиновой лужице.

Перья других птиц тоже способны переливаться различными цветами. У обычного голубя шея может менять цвет от зелёного до пурпурного, а цвет колибри зависит от угла зрения и угла падения солнечных лучей. Однако этот механизм был объяснён только сейчас.

Учёным предстоит выяснить, какие ещё птицы могут воспроизводить эффект «зеркального шара». Согласно предположению профессора Джона Эндлера из австралийского Университета Дикина, на это способны и другие живые существа — в частности, бабочки и рыбы.

О результатах исследования было сообщено в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Динозавры не всегда наслаждались мягким климатом. Новые данные показывают, что в течение части раннего мела на северо-востоке Китая царили умеренные погоды с суровыми зимами. Именно этим интернациональная группа учёных во главе с Роменом Амио из геологической лаборатории Лионского университета имени Клода Бернара (Франция) объясняет обилие пернатых динозавров в ископаемых отложениях данного периода.

Фрагменты челюстей археоцератопса из китайской провинции Ганьсу (слева) и хоншанозавра из Жэхэ (справа). Оба жили в нижнем меле. (Фото Romain Amiot.) Принято считать, что мезозой отличался тёплым климатом на всей планете. Почему же именно в провинции Жэхэ небывалое количество останков динозавров, живших 125–110 млн лет назад, имеет нитевидные структуры, подобные птичьим перьям? Чем объясняется феномен: удачными условиями сохранения или адаптацией видов к условиям окружающей среды? Поскольку эти динозавры не могли летать, некоторые учёные полагают, что их перья служили в качестве теплоизоляции.

Палеонтологи из Китая, Таиланда, Франции и Японии попытались разобраться в этой проблеме. Учёные сравнили состав изотопов кислорода в зубах и костях динозавров, млекопитающих, крокодилов, черепах и пресноводных рыб из провинции Жэхэ с химической композицией останков того же периода из других областей Китая, а также Таиланда и Японии. Они исходили из того, что средняя температура воздуха определяет относительное количество изотопов кислорода, содержащихся в дождевой воде, которую пьют животные.

Анализ показал, что средняя температура в этот период раннего мела была очень похожа на ту, которую можно наблюдать сегодня в эквивалентных широтах. В течение суровых зим хладнокровные рептилии (черепахи, ящерицы) впадали в спячку, тогда как пух, перья и мех теплокровных животных (млекопитающих и динозавров) позволяли им вести активный образ жизни. «Эти результаты в любом случае не доказывают, что перья появились из-за того, что они сохраняли тепло, — оговаривается г-н Амио. — Мы лишь продемонстрировали, что перья должны были дать динозаврам физиологические преимущества перед другими животными тех же размеров»

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В перьях альбатросов накапливается ртуть, причем в форме самого токсичного и опасного соединения — метилртути. Перья могут служить индикатором загрязнения акватории Тихого океана.

АльбатросУченым из Калифорнийского университета в Беркли под руководством доктора Скотта Эдвардса (Scott V. Edwards) из Гарвардского университета удалось определить содержание ртути в перьях альбатросов из двух коллекций, которые хранились в Музее сравнительной зоологии Гарвардского университета и Музее естествознания и культуры (Вашингтон). Эти коллекции были собраны в период с 1880 по 2002 год. По словам авторов, их работа наглядно показывает, как менялось загрязнение ртутью акваторий Тихого океана. Ученые выделяют два периода с максимальным количеством ртути – сразу после 40−х и после 90−х годов XX века.

«Нас очень интересовал вопрос о загрязнении ртутью акваторий Тихого океана. За последние двадцать лет выбросы ртути уменьшились на всех континентах, за исключением Азии. Там с 1990 по 2005 год выбросы увеличились, причем почти в два раза, в основном за счет Китая. Интересно, что в перьях альбатросов эта закономерность прекрасно прослеживается», — говорит Эдвардс.

Путешествие ртути по пищевой цепочке

Ртуть попадает в окружающую среду из естественных источников (в основном при извержении вулканов) и в результате деятельности человека (например, при сжигании угля в ТЭС, при добыче руд цветных металлов и их выплавке). С началом индустриального периода содержание ртути в атмосфере взлетело в три-пять раз, рассказывает ученый.

Но наибольшую опасность для живых организмов представляет не ртуть, а метилртуть. По словам ученых, ртуть, попадающую в экосистемы, начинают перерабатывать микроорганизмы. В результате образуется очень опасное и чрезвычайно токсичное соединение – метилртуть. Это соединение быстро и легко накапливается по пищевой цепочке – из растений переходит к растительноядным животным, а от них к хищникам. Соответственно, подвергается опасности и человек, который употребляет в пищу продукты с этим веществом. Как объясняют специалисты, у птиц почти вся ртуть, которая попадает в организм вместе с пищей, из органов и тканей переходит в перья и накапливается там в форме стабильной метилртути.

«Мы не случайно заинтересовались птицами, живущими в районе Тихого океана. Во-первых, там обитает половина всех морских птиц, а многие из них находятся под угрозой исчезновения. Изучая перья альбатросов, мы раскрываем те условия, в которых жили эти птицы. Это очень важно для понимания того, что происходит сейчас», — говорит один из авторов исследования доктор Бэнк. Если, например, человек употребляет в пищу большое количество рыбы, которая содержит метилртуть, это вызывает массу неприятных последствий — таких, как при отравлении любыми тяжелыми металлами. Сильнее всего на это вещество реагирует нервная система, особенно у детей.

Ученые проследили содержание метилртути в перьях птиц, самые старые образцы которых датировались 1880 годом. Самые высокие концентрации, больше пороговых значений ученые обнаружили в образцах, собранных в период с 1940 по 1960 год и с 1990 по 2002 год. По их словам, подобные концентрации метилртути должны были повлиять на способность птиц к размножению.

Статья о том, как метилртуть накапливается в перьях альбатросов и о чем это говорит, опубликована в последнем номере журнала PNAS.

Источник: Infox.ru

Райан Маккеллари его коллеги из Университета Альберты (Канада) просмотрели более четырёх тысяч кусков янтаря размером с ноготь и обнаружили 11 доисторических перьев.

Слева направо: возможные протоперья и фрагменты подлинных перьев (изображение авторов работы)Образцам 78–79 млн лет. Их родина — окрестности деревни Грасси-Лейк на западе Канады, где когда-то располагались густые заболоченные хвойные леса. Это место хорошо известно палеонтологам благодаря многочисленным находкам насекомых в янтаре.

За последние 15 лет исследователи обнаружили многочисленные останки динозавров с перьями. Эволюционное происхождение этих структур остаётся тёмным. Специалисты предполагают, что они начинали как простые гибкие нити, похожие на пух, который, к примеру, покрывал тело небольшого хищного динозавра синозавроптерикса. Затем перья постепенно адаптируются, превращаются в сложные ветвящиеся структуры, и кульминацией их развития становятся асимметричные перья археоптерикса и современных птиц.

Древнейший кандидат на звание первой птицы, археоптерикс, жил на территории современной Германии около 150 млн лет назад. Древнейший оперённый динозавр, Anchiornis huxleyi, бытовал 151–161 млн лет назад на северо-востоке Китая. Оба создания имели перья, аналогичные современным: они состояли из центрального стержня и опахала. Последнее включало бородки и бородочки (бородки второго порядка) с крючками, удерживавшими бородки в определённом аэродинамическом положении.

По словам г-на Маккеллара, коллекция перьев из янтаря даёт новую пищу для размышлений. К тому же это наиболее хорошо сохранившийся и самый разнообразный набор. Дело в том, что ископаемые перья, как правило, сплющены и карбонизированы, а в янтаре они сохраняют свою трёхмерную форму в мельчайших деталях.

Поскольку перья не связаны с другими частями тела, поэтому исследователи не могут быть уверены, кому они принадлежали — птицам или динозаврам. Остаётся только гадать, надеясь на логику.

Среди наиболее сложных образцов — асимметричные перья, составленные из взаимосвязанных элементов, и узкоспециализированные, похожие на впитывающие воду одеяния современных рябков и поганок. Это и заставляет учёных считать перья птичьими.

Но найдены и простые, лёгкие пёрышки диаметром всего 16 мкм, аналогичные тем, что принадлежали нептичьим динозаврам синозавроптериксу и синорнитозавру. Эти волоски не имеют клеточных стенок, поэтому их нельзя считать ни растительным волокном, ни грибковой нитью. К тому же они не обладают чешуйками, характерными для шерсти млекопитающих.

Микроскопия позволила определить, насколько тёмными или светлыми были перья. Г-н Маккеллар отмечает, что более сложные перья обладали целым рядом оттенков, подобно перьям современных птиц, тогда как более простые протоперья были в основном тёмными.

Напомним: в прошлом году палеонтологи частично реконструировали расцветку синозавроптерикса и полностью восстановили палитру анхиорниса благодаря анализу формы, размера и плотности меланосом, сохранившихся в окаменелостях. В данном случае меланосомы, увы, спрятаны глубоко в янтаре. Возможно, в будущем появится некий неразрушающий метод, который позволит обойти это препятствие.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник:  КОМПЬЮЛЕНТА