Ученые нашли на территории штата Юта останки древней "чудо-птицы", указавшие на то, что предки современных и вымерших пернатых могли научиться летать как минимум дважды. Их выводы были представлены в журнале PeerJ.

Древние птицы-мирарки, научившиеся летать отдельно от предков современных птиц."Мы знаем, что птицы, существовавшие в начале мелового периода, умели летать, но делали это не так хорошо, как современные пернатые. Наша находка показывает, что так называемые энанциорнисы, далекие "кузены" предков современных птиц, умели исполнять часть этих "продвинутых" маневров", — рассказывает Джесси Аттерхолт (Jessie Atterholt) из университета Калифорнии в Беркли (США).

Дыхательная система некоторых нелетающих динозавров во многом схожа с дыхательной системой современных птиц, заключили ученые из Великобритании и США. Эта особенность позволяла древним рептилиям эффективнее потреблять кислород из атмосферы и развивать скорость бега до 64 км/ч. Результаты исследования опубликованы в журнале Royal Society Open Science.

Птицы дышат не так, как млекопитающие и люди: их дыхательная система приспособлена к полету, во время которого организм нуждается в усиленном газообмене. Если у человека и у животных легкие способны расширяться и сжиматься во время вдоха и выдоха, то легкие птиц таким свойством не обладают: эти органы у них жесткие. Воздух проходит через них «насквозь» – и около 75% кислорода попадают в специальные воздушные мешки, которые расширяются и сжимаются при дыхании. Легкие у птиц прикрепляются к позвонкам и ребрам, которые образуют «потолок» грудной клетки – все это помогает держать легкие неподвижными. Костно-мышечный сустав, где встречаются ребра и позвонки, обеспечивает дополнительную поддержку. Эта установка обеспечивает непрерывный поток кислорода и требует меньших затрат энергии при дыхании, чем постоянное «надувание» и «сдувание» легких.

Похожее строение дыхательной системы было и у динозавров – далеких предков современных птиц, согласно самой популярной теории происхождения пернатых. Палеобиологи Роберт Броклхерст (Robert Brocklehurst) и Уильям Селлерс (William Sellers) из Манчестерского университета (Великобритания) и их американские коллеги создали трехмерные модели частей скелета, которые играют важную роль в дыхании, характерные для нелетающих динозавров, современных крокодилов и птиц, и сравнили их анатомию. Строение позвоночно-реберных суставов, костей грудной клетки были во многом похожи: у древних рептилий они также образовывали прочный «каркас», который поддерживал жесткую структуру легких.

Вероятно, такая «птичья» система дыхания была «секретным оружием» динозавров. В эпоху мезозоя атмосфера была не так насыщена кислородом, как сегодня: тогда его содержание составляло 10-15%, по сравнению с сегодняшними 20%. Но даже в тех условия велоцираптор (Velociraptor) мог бегать со страшно высокой скоростью – до 64 км/ч. Вероятно, эта уникальная адаптация и позволила динозаврам занять верхушку пищевой цепи более 200 миллионов лет назад.

Круглые черви, дрозофилы, бабочки, рыбы, голуби, летучие мыши используют для навигации магнитное поле Земли. Человек лишен таких способностей и без специальных приборов сбивается с пути. О том, как работает природный биокомпас, — в материале РИА Новости.

Благодаря современным методам исследования и новым открытиям палеонтология многое прояснила в эволюции летающих живых существ. Птерозавры, ихтиорнисы, энанциорнисы, микрорапторы сотни миллионов лет царили в воздушном пространстве, но в итоге уступили место птицам. РИА Новости рассказывает о древней истории крылатых созданий и о том, кто мог быть предком птиц.

Палеонтологи разглядели на отпечатке древней птицы, жившей 48 млн лет назад, копчиковую железу, а также выявили молекулярные следы жиров для смазки перьев, которые эта железа секретировала.

Сохранившаяся копчиковая железа птицы из карьера Мессель (слева), копчиковая железа современной птицы (справа).Описание находки, подготовленное американскими специалистами из Массачусетского технологического института, опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Обычно от древних позвоночных животных остаются только кости – мягкие ткани, а уже тем более органические молекулы в ископаемом состоянии сохраняются крайне редко. Так, ученые уже не один год пытаются выделить из костей динозавров коллаген, однако пока их результаты не убедили все научное сообщество.

На этот раз внимание специалистов привлекла птица размером с современного крапивника, найденная в карьере Мессель на юге Германии. В эоцене на месте карьера располагалось кратерное озеро, в которое падало множество позвоночных, включая птиц, летучих мышей, черепах и копытных.

В районе хвоста ученые обнаружили у птицы образование, напоминающее копчиковую железу современных пернатых. Выдавливая из этой железы маслянистый секрет, птицы чистят им свои перья. С помощью газовой хроматографии и масс-спектрометрии палеонтологи показали, что по химическому составу железа древней птицы отличается как от остального ее тела, так и от вмещающей породы.

Судя по наличию длинноцепочечных алкенов, алкилбензолов, кетонов и других органических молекул, сразу после гибели птицы выделения ее копчиковой железы избежали разложения, и лишь по мере превращения останков в окаменелость исходные жирные кислоты трансформировались в соединения иного типа.

Видовая принадлежность птицы пока не установлена, известно лишь, что она относится к вымершему семейству Messelirrisoridae. По мнению ученых, птица основное время проводила на деревьях и практически не спускалась на землю в поисках корма.

Источник: infox.ru

Палеонтологи откопали в Китае одну из древнейших птиц. Она удивила ученых продвинутой анатомией, а также уникальными перьями на голенях.

Описание находки, сделанной китайскими специалистами из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии, опубликовано в журнале Nature Communications.

Полный скелет птицы размером с голубя был найден на территории провинции Хэбэй, в слоях, где встречаются древнейшие представители знаменитой биоты Жехе – в частности, к ней относятся пернатые динозавры. Возраст птицы составляет около 130 млн лет, она получила название Cruralispennia multidonta.

Птица принадлежит к группе энанциорнисовых – примитивных птиц, которые были распространены в первой половине мелового периода по всему миру. Однако она отличается от всех своих сородичей продвинутыми чертами, которые характерны для позднемеловых или даже для современных птиц.

Например, у археоптериса и самых примитивных птиц хвост состоял из многих позвонков, как у динозавров, но постепенно он укорачивался, а позвонки срастались, образуя пигостиль (копчиковую кость). Так вот, у C. multidonta, в отличие от других энанциорнисовых, пигостиль выглядит уже по-современному и загнут вверх.

Кроме того, голени птицы покрыты уникальными перьями, похожими на проволочки – бородки этих перьев сосредоточены на конце перьевого стержня. Ни у одной современной или ископаемой птицы таких перьев на голенях нет. Например, у орлов или соколов ноги несут обычные перья с развитым опахалом, а у сов они усажены пухом.

Предназначение перьев-проволочек остается неизвестным – например, у орлов перья на ногах выступают в роли парашюта, который тормозит птицу, когда она кидается вниз, чтобы схватить добычу. А вот C. multidonta могла использовать ножные перья для терморегуляции или в качестве брачного наряда.

Источник: infox.ru

Биологи пересчитали насекомых, которых проносятся в небе над нашими головами. Оказалось, что по своей совокупной биомассе они оставляют позади даже перелетных птиц.

К такому выводу пришли китайские и британские ученые, чья статья опубликована в свежем выпуске журнала Science.

Давно известно, что некоторые насекомые, вроде североамериканских бабочек-монархов, могут совершать длительные миграции. А общая дальность перелетов ряда стрекоз составляет до 14 тысяч километров. Тем не менее, в воздух поднимаются и многие более мелкие насекомые, вроде тлей и жуков, но об их перемещениях до сих пор оставалось только догадываться.

Чтобы восполнить этот пробел, авторы статьи задействовали вертикальные энтомологические радары, установленные в южных районах Англии. В течение 10 лет они на постоянной основе учитывали насекомых разного размерного класса, массой от 10 до 500 мг, проносящихся на высоте в 150-1200 метров.

Оказалось, что ежегодно над южной Англией пролетает в среднем 3,4 триллиона насекомых. Их общая масса составляет около 3200 тонн – для сравнения, масса перелетных птиц, ежегодно отправляющихся из Англии в Африку, оценивается всего в 415 тонн, хотя их численность достигает 30 миллионов.

По словам ученых, пики миграций насекомых приходятся на май-июнь, июль и август-сентябрь. В зависимости от сезона насекомые движутся в строго определенном направлении, выбирая соответствующие попутные ветра. Исключение составляют тли – они круглый год летят в северо-восточном направлении в соответствии с превалирующей над Англией розой ветров.

Как отмечают исследователи, насекомые содержат в себе массу питательных веществ, так что их миграции имеют важное значение для всей биосферы. Так, только насекомые, которые проносятся в небе над Англией, переносят в своих телах до 100 000 кг азота и 10 000 кг фосфора.

Предварительные итоги исследований, проведенных с помощью энтомологических радаров, были обнародованы еще в 2010 году.

Источник: infox.ru

Палеонтологи обнаружили в Арктике крупную птицу, присутствие которой свидетельствует об аномальной жаре, установившейся в регионе во второй половине мелового периода.

Tingmiatornis arcticaОб этом говорится в статье американских специалистов из Рочестерского университета, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Находка была сделана на канадском арктическом острове Аксель-Хейберг. Сейчас остров представляет собой безжизненную ледяную пустыню, но на излете эры динозавров там кипела жизнь. Во всяком случае, именно на эту мысль наводит плечевая кость крупной птицы, попавшая в руки ученых.

Полная длина кости составляла около 12 сантиметров, так что ее обладатель по размерам был не меньше чайки. Пернатое получило название Tingmiatornis arctica и, скорее всего, умело как плавать, так и нырять. Возможно, питалась птица полуметровыми хищными рыбами, которых также находят в этом местонахождении.

Ученые говорят, что столь крупное пернатое могло жить только в условиях теплого климата. Судя по изотопам в панцирях раковинных амеб фораминифер, 90 млн лет назад среднегодовая температура на Аксель-Хейберге составляла 14 градусов, а в летние дни температура поверхности воды поднималась до 35 градусов.

Напомним, недавно ученые обнаружили в США самую крупную птицу из всех, что когда-либо существовали на Земле. По самым скромным оценкам, размах ее крыльев составлял 6,4 метра, а масса достигала 21-40 килограммов. Птица существовала 25-28 миллионов лет назад, в конце олигоцена.

Источник: infox.ru

Палеонтологи пришли к выводу, что белок кератин может сохраняться в перьях древних существ. Об этом свидетельствует иммунологический анализ оперения птицы, жившей 130 млн лет назад.

EoconfuciusornisРезультаты исследования, проведенного специалистами из Университета штата Северная Каролина, опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В последние годы ученые всё чаще выделяют из покровов динозавров, ихтиозавров и других вымерших животных микроскопические образования, похожие на меланосомы. Так называются клеточные органеллы, наполненные пигментом. Однако скептики не раз утверждали, что предполагаемые меланосомы в действительности являются окаменевшими бактериями, которые посмертно заселяли тела доисторических существ.

В прошлом году шведские специалисты попытались развеять эти сомнения. Изучив перья юрского динозавра, они показали, что химический состав содержащихся в них округлых телец полностью идентичен эумеланину - разновидности меланина, которая отвечает за коричневый и черный цвета в окраске.

На этот раз их американские коллеги сосредоточились на химическом составе субстанции, в которую погружены меланосомы в ископаемых перьях. Если они и в самом деле представляют собой меланосомы, то вокруг них должен присутствовать кератин – белок, входящий в состав перьев современных птиц. Если же то, что принимают за меланосомы – это в действительности бактерии, то окружающее их вещество – это всего лишь продукт бактериальной жизнедеятельности.

Чтобы выяснить, какая из двух этих точек зрения верна, исследователи изучили прекрасно сохранившийся отпечаток птицы Eoconfuciusornis, найденный недавно в Китае. Он происходит из отложений первой половины мелового периода возрастом около 130 млн лет.

Ученые обработали перья птицы антителами к бета-кератину, с которыми были связаны частицы золота. Когда образец был помещен под сканирующий микроскоп, благодаря золоту стали различимы участки, с которыми связались антитела. Оказалось, что антитела прореагировали исключительно на перьевые филаменты (нити), где и должен присутствовать кератин. Следовательно, этот белок сохранился в ископаемом состоянии, а погруженные в него тельца – не что иное, как настоящие меланосомы.

Открытие доказывает, что перья древних организмов способны сохраняться до наших дней практически в неизменном виде. Следовательно, реконструкция окраски пернатых динозавров и птиц – не такая уж непосильная задача. Напомним, недавно эта же команда ученых выявила кератин в когте хищного динозавра из Монголии.

Источник: infox.ru

Надкласс: Четвероногие (Tetrapoda)

1. Общие сведения о Четвероногих животных

Примеры четырёх современных классов четвероногих: земноводные (лягушка), птицы (гоацин), млекопитающие (мышь), пресмыкающиеся (сцинк)Четвероно́гие, или назе́мные позвоно́чные (лат. Tetrapoda) — один из надклассов входящих в группу Челюстноротых животных. Данный надкласс объединяет животных перешедших к жизни на суше. Некоторые из них, в течении всей жизни или в личиночной стадии сохраняют взаимосвязь с водной средой. Главный признак представителей Четвероногих - наличие четырёх конечностей, служащих для передвижения по суши. У некоторых представителей данного надкласса, конечности в результате эволюции были видоизменены и приспособились для полёта (птицы, рукокрылые, птерозавры), плавания (ластоногие, китообразные, мозозавры, ихтиозавры) или вообще редуцировались (змеи, некоторые ящерицы и земноводные).

Сейчас на планете обитает более 30 000 видов представителей Четвероногих. Приспособившись к жизни на суши они перешли на лёгочное дыхание (некоторые виды такие, как безлёгочные саламандры вторично потеряли лёгкие и стали дышать через кожу). Лёгочный тип дыхание имеют и такие животные возвратившиеся в морскую среду, как китообразные, сирены, вымершие ихтиозавры. Дыхание жабрами осталось только у приспособленных к жизне в воде личинок земноводных и неотенических земноводных таких, как аксолотль.

Большинство четвероногих имеют две пары конечностей с пятью пальцами. В некоторых случаях число пальцев уменьшается и только у ранних четвероногих из позднего девона, число пальцев варируется от 5 до 8 (тулерпетон - 6, ихтиостега - 7 и акантостега - 8). Конечности четвероногих состоят из сложной системы подвижно сочленённых друг с другом рычагов и шарниров, плечевым и тазовым поясами. Передняя конечность состоит из плеча, предплечья и кисти состоящей из запястья, пясти и пальцев. Задняя конечность включает бедро, голень и стопу.

Акантостега (Acanthostega model)Для четвероногих характерны усложнения внутреннего скелета и зубного аппарата, а в позвоночнике помимо туловищного и хвостового отдела, имеются шейный и крестцовый.

2. Происхождение Четвероногих животных

Каледонский цикл горообразования, происходивший в конце силура – начале девона привел к существенному изменению земной поверхности. Появившиеся высокогорные хребты привели к усилению эрозии со сносом горного материала в низины, что привело к обмелению многих водоемов и их зарастанием, а также резкому снижению содержания кислорода в воде.  Это привело к тому, что многим обитаемым в тех водоемах животным пришлось вырабатывать приспособления для использования атмосферного кислорода, а заодно начать собирать пищу на берегу.  Сейчас нечто подобное можно наблюдать у таких ныне живущих рыб, как змееголовы, бычки и некоторые сомики. Однако теперь, когда суша уже освоена большим разнообразием четвероногих позвоночных, эти приспособления не являются попыткой завоевать сушу и могут иметь только узко местное значение. В девонском же периоде из-за меньшей конкуренции, процессы эволюции перехода от водного образа жизни к наземному проходили более масштабно.  Скорее всего, в связи с недостатком растворённого в воде кислорода, адаптация к использованию атмосферного кислорода возникла в различных группах рыб, но больше всего продвинулась у девонских двоякодышащих и  лопастепёрых рыб, приведшее к образованию лёгких и зачатков второго круга кровообращения.

Рыба Panderichthys rhombolepisБиологически обе группы схожи, но представители двоякодышащих рыб специализировались как относительно малоподвижные животные, обитавшие в стоячих, нередко пересыхавших водоемах и питающиеся преимущественно растительной пищей и придонными животными. В противовес им, пресноводные лопастепёрые (Rhipidistia) являлись крупными и сильными хищниками. Как правило, они преимущественно охотились за рыбами, нападая на них стремительным броском из засады. О данном способе охоты свидетельствуют форма тела и плавников, а также развитие на голове каналов боковой линии и возникновение специальной мускулатуры, позволявшей при дыхании бесшумно всасывать воду через едва приоткрытую ротовую щель или через брызгальца. Прорыв обонятельных мешков в ротовую полость и образование внутренних ноздрей - хоан - позволили при таком "затаенном" дыхании усилить  через орган обоняния ток воды, используя его для обнаружения добычи. Хорошо развитые парные плавники с мощной мускулатурой и специфическим внутренним скелетом, вероятно, давали возможность лопастеперым рыбам переползать с одного водоёма в другой при его обмелении или пересыхании.

Tiktaalik roseaeДальнейшие приспособления к наземному образу жизни привели к разделению лопастепёрых рыб на три ветви: первые две представлены отрядами Иниходонтиды (Onychodontida), или Струниеобразные (Struniiformes), и Актинистии — целакантообразные и несколько вымерших семейств (Actinistia), а третья почти сразу распалась на две сестринские клады: Dipnomorpha — с отрядами  Поролепообразные (Porolepiformes), Янголепообразные (Youngolepiformes), Диаболепидиды (Diabolepidida), Двоякодышащие (Dipnoi) — и Тетраподоморфы (Tetrapodomorpha) (так что среди ныне живущих позвоночных двоякодышащие оказываются ближе к четвероногим, чем целакантообразные).

Тетраподоморфы наряду с тетраподами (четвероногими) включают в себя три отряда лопастепёрых, ископаемые останки которых известны начиная со среднего девона: Ризодонтиды (Rhizodontida), Остеолепообразные (Osteolepiformes) и Элпистостегалии (Elpistostegalia), или Пандерихтииды (Panderichthyida). Первые два отряда включают в себя типичных рыб, которые, некоторыми своими особенностями строения скелета схожи с ранними четвероногими, то элпистостегалии (состоящие из трёх родов: Panderichthys, Elpistostege и Tiktaalik) объединяют формы, переходные от рыб к четвероногим: у этих животных имеющих крокодилоподобный облика отсутствуют спинные и анальный плавники, а грудные и брюшные плавники состоят из костей, гомологичных костям конечностей четвероногих, но еще отсутствует членение дистальных частей плавников на пальцы. По современным представлениям, все три отряда, парафилетичны. Упращенную кладограмму показывающую родственные взаимосвязи между тетраподами и данными тремя отрядами можно представить в виде:

Первые земноводныеПервые тетраподы появились около 390 млн лет назад в середине девонского периода, а современные группы тетрапод от которых произошли ныне живущие  их потомки появились в конце девона 367,5 млн. лет назад. В это же время от первых четвероногих, обособились три ветви земноводных. Одна из них представлена Тонкопозвонковыми - Lepospondyli, от которых в последствии произошли современные безногие и хвостатые земноводные, другая - Дугопозвонковыми - Apsidospondyli, прошедшими сложный путь эволюции приведший к появлению бесхвостых земноводных и третья ветвь - Антракозавры - Anthracosauria – эволюционировавшие довольно медленно, но давшие начало современным примитивным пресмыкающимся - Seymouriamorpha.[2]

Вслед за представителями земноводных, появились около 318 млн. лет назад амниоты или высшие позвоночные разделившиеся на несколько ветвей – одна давшая начало ящерицам, динозаврам, птицам и их родственникам, другая линии млекопитающих.

Господство земноводных длилось вплоть до пермского вымирания в результате которого в течении короткого периода в 60 тыс лет, на Земле исчезло 96% всех морских и 70% наземных видов позвоночных.

Представитель завропсидов - петролакозаврИзменение климата, в частности замены влажного и теплого климата более сухим континентальным с последующим исчезновением многих мест их обитания, привело к упадку земноводных, чем незамедлительно воспользовались появившиеся к этому времени примитивные пресмыкающиеся, обособившиеся в середине каменноугольного периода от антракозавров путем адаптации к более наземному образу жизни, менее зависящему от водных источников.

Свой рассвет рептилии достигли в мезозойскую эру завоевав господство в воде, суше и воздухе. Широкая адаптивная радиация позволила им занять практически все пригодные места обитания и образовать необычайное разнообразие жизненных форм.

Представитель пеликозавров - ДиметродонСкорее всего, в триасе от относительно примитивных зверозубых рептилий обособились млекопитающие, а в середине юры - от орнитозухий (из подкласса архозавров) - птицы.

Вследствие полного господствования на земле рептилий, птицы и млекопитающие были сравнительно малочисленны. Напряженная борьба за существование совершенствовала их морфофизиологические особенности: увеличивалась подвижность, развивалась способность к терморегуляции, позволявшая меньше становиться зависимыми от климата, повышался уровень нервной деятельности и усложнялись формы заботы о потомстве позволявший повысить выживаемость вида, расширялся набор используемых кормов (в том числе и появившихся покрытосеменных растений).

Животный мир палеогенового периодаВ конце мезозоя, произошло очередное четвертое массовое мел-палеогеновое вымирание, в результате которого вымерло большое количество видов и давшая бурное начало развитию млекопитающих и птиц.[3]

 3. Классификация Четвероногих животных

Надкласс Четвероногие делится на 4 ныне живущих класса (Млекопитающие (Mammalia), Птицы (Aves), Пресмыкающиеся (Reptilia), Земноводные (Amphibia)) и один вымерший - Синапсиды (Synapsida). При этом Земноводные  (Amphibia) представляют собой предковою парафилетическую группу, а все остальные классы образуют кладу Амниоты (Amniota). В свою очередь, пресмыкающиеся являются парафилетической группой по отношению к птицам, а синапсиды — к млекопитающим.

Особое место в надклассе занимают первоначальные позднедевонские семейства четвероногих, иногда их переносят с класса Amphibia, включая как отдельный специфический отряд Ichthyostegalia, или как отдельные семейства вне какого-либо класса.

Надцарство: Эукариоты -Царство: Животные - Подцарство: Эуметазои - Раздел: Билатеральные - Надтип: Вторичноротые - Тип: Хордовые - Подтип: Позвоночные - Инфратип: Челюстноротые -

- Надкласс: Четвероногие:

Орнитологи выяснили, что слизни периодически убивают птенцов, в силу своей медлительности не привлекая внимания их родителей.

Об этом говорится в статье польских ученых, опубликованной в журнале Journal of Avian Biology.

Впервые на данный феномен авторы работы обратили внимание, изучая поведение серых славок. В один из дней они заметили рядом с их гнездом, где только что вылупились птенцы, крупного слизня, относящегося к роду Arion. На следующий день они обнаружили птенцов мертвыми, а на их телах – множественные повреждения кожи.

«Сначала мы не могли поверить, что слизень убил птенцов. Мы проконсультировались со многими опытными орнитологами, но никто из них не видел, чтобы слизни нападали на птиц», -- рассказала Катаржина Турчанска, соавтор статьи. Однако когда ученые подняли научную литературу прошлых лет, оказалось, что такое поведение слизней – это отнюдь не редкость.

Выяснилось, что слизни довольно часто забираются в гнезда птиц, располагающиеся на траве или на земле. Они наносят птенцам множественные кровоточащие раны, соскребая с них кожу своей радулой (теркой). Зачастую это происходит прямо на глазах у родителей, которые никак не пытаются защитить свое потомство. Возможно, из-за своей медлительности слизни просто не воспринимаются птицами как угроза.

Особую опасность для птиц представляют крупные слизни из рода Arion: красный (A. rufus), черный (A. ater) и испанский (Arion vulgaris). Последний из них в ХХ веке распространился с Пиренейского полуострова по всей Европе. Поэтому его вторжение, считают исследователи, угрожает не только сельскому хозяйству, но и популяции птиц.

Подробрнее: infox.ru

Ученые установили, что морские птицы фрегаты могут проводить до двух месяцев в полете, ни разу не опускаясь на землю. В этом им помогает умелое использование воздушных потоков.

ФрегатК такому выводу пришли французские и британские орнитологи, чья статья опубликована в журнале Science.

Фрегаты известны своей способностью к длительным беспосадочным перелетам, однако до сих пор никто не изучал их поведение в деталях. Авторы работы восполнили этот пробел, оснастив около 50 фрегатов, взрослых и только что вставших на крыло, датчиками на солнечных батареях. Датчики фиксировали координаты каждой птицы, ее сердцебиение и высоту, на которой она летит.

Выяснилось, что во время перелетов над Тихим и Индийским океанами фрегаты покрывают в день 200-600 километров, целыми неделями оставаясь в воздухе. Одна из птиц оставалась в непрерывном полете рекордно долгие 2,1 месяц. Во время перелета фрегаты то движутся на высоте 600-700 метров, то летят над поверхностью океана, выхватывая рыбу.

По словам исследователей, фрегаты часто используют восходящие потоки воздуха, создающиеся под кучевыми облаками. В таких потоках они могут подниматься вверх без единого взмаха крыла со скоростью до 5 метров в секунду. Обычным делом для фрегатом является быстро взмыть на высоту 1000-2000 метров, одна из особей поднялась даже на 4120 метров над уровнем моря.

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

До сих пор перья животных мелового периода – от 66 до 145 млн лет назад – удавалось изучать лишь по самым скупым источникам. Как правило, свидетельства того времени – это почти плоские отпечатки в осадочных породах или отдельные фрагменты перьев, по которым невозможно было установить никаких деталей, включая видовую принадлежность их вымершего владельца.

Энанциорнис, попавший в смолу / ©Chung-tat CheungТем ценнее оказались образцы древнего янтаря, обнаруженные в знаменитых месторождениях на северо-западе Бирмы и датированные возрастом почти 100 млн лет. Впервые в распоряжении палеонтологов оказались два великолепно сохранившихся образца, содержащих и перья, и части костных останков – кости крыла, включая острые когти для того, чтобы цепляться за деревья. Первые результаты их изучения команда ученых из Китая и Канады публикует в журнале Nature Communications.

Крыло энанциорнисаУченые сообщают, что перья частично сохранили даже свою исходную окраску: светлую нижнюю сторону крыла, бледные пятна на темно-коричневом фоне остальной части. Структура пера и анатомия крыла уже в ту пору была в целом той же, какую птицы сохранили до нашего времени. Размеры же этих птиц не дотягивают и до колибри: скорее всего, это детеныши представителей энанциорнисов, обширной и доминировавшей в меловом периоде группы птиц, еще сохранявших зубы.

На фоне еще не развившихся в полной мере костей перья выглядят уже «взрослыми» и, по словам палеонтологов, не содержат следов прошлых линек. Один из образцов даже содержит полноценные маховые перья. Это показывает, что перьевой покров энанциорнисов формировался куда быстрее, чем это происходит у современных птиц. Возможно, они становились самостоятельными очень быстро после вылупления из яйца. Так получилось и с этими детенышами: уже вскоре после появления на свет они отправились исследовать мир, но погибли, завязнув в древней смоле.

Источник: Naked Science

Питер Хор (Peter Hore), химик и биофизик из Оксфордского университета (Великобритания), Илья Соловьев из Университета Южной Дании (и российского Физико-технического института им. Иоффе РАН) совместно с коллегами-учеными, исследовал гипотезу о способности птиц «видеть» магнитное поле Земли. Предположительно, эта способность связана с магнито- и светочувствительным белком криптохромом, присутствующим в сетчатке глаз птиц. Он реагирует на синий и ультрафиолетовый цвета. Оказалось, что быстрые химические реакции с участием криптохрома, проходящие в мозгу птиц и вступающие во взаимодействие с магнитным полем, обеспечивают их магнитной картой, необходимой для ориентации в пространстве. Исследование было опубликовано в журнале New Journal of Physics, кратко о деталях работы сообщает пресс-релиз IOP Publishing.

Известно, что фоточувствительный криптохром — это птичий компас, а химические реакции с его участием — механизм, который заставляет этот компас исправно работать.

Камнем преткновения для ученых стал вопрос, способно ли крайне слабое магнитное поле нашей планеты вовремя и достаточно продолжительно «отвечать» тому самому механизму, который представляет собой сверхбыстрые реакции пар радикалов — магниточувствительных частиц с неспаренными электронами, происходящие в мозгу птиц, и своевременно предоставить им необходимую компасную информацию.

Дело в том, что магнитное поле призвано воздействовать на спин электронов (то есть на момент импульса, определяющий ориентацию их движения) в ходе бирадикальных реакций у птиц, и переключать криптохром в сигнальное (или неактивное) состояние, тем самым подсказывая птицам, правильный они держат путь или нет.

Чтобы ответить на поставленный вопрос, команда Хора смоделировала компьютерную модель, которая проиллюстрировала влияние магнитного взаимодействия на радикалы: каким образом и как быстро поле сдвигает спин электронов и меняет состояние радикалов.

В ходе эксперимента ученые пришли к выводу, что даже такое слабое магнитное воздействие, как у Земли, способно вовремя переключать криптохром в нужное для магниточувствительной ориентации состояние, и достаточно долго поддерживать связь с реакциями, тем самым позволяя глазному компасу считывать направление силовых линий Земли и ориентироваться по ним. 

Ученые утверждают, что дальнейшее изучение механизмов птичьего компаса, выраженного во взаимодействии криптохрома и земного магнитного поля, могут помочь созданию низкобюджетных и нетоксичных для окружающей среды электронных устройств.

Источник: Научная Россия

Уникальную находку сделали аргентинские ученые-палеонтологи в Антарктиде. Вблизи базы Марамбио они обнаружили останки птицы, возраст которых насчитывает более 50 млн лет.

Вид ложнозубых птиц PelagornithidaeПо словам исследователей, речь идет о представителе вымершего вида ложнозубых птиц (лат. Pelagornithidae), обитавших на земле в эпоху эоцена (56,0 - 33,9 млн лет назад). Внешне птица напоминала современного альбатроса, однако была значительно крупнее. Как отмечают ученые, размах крыльев найденной в Антарктиде особи превышал 6 метров. "Плечевая кость этого экземпляра несколько длиннее, чем у Pelagornis sandersi, которая до настоящего момента считалась птицей с самым большим размахом крыльев", - отметил директор Музея естественной истории провинции Ла- Пампа Маркос Сенисо, участвовавший в изучении останков.

Как рассказал ученый, благодаря повышению температуры воды в океанах 50 млн лет назад у ложнозубых птиц не было проблем с питанием, что позволило им вырастать до огромных размеров. Форма крыльев и легкие кости в свою очередь давали птицам возможность парить в потоках воздуха и таким образом преодолевать большие расстояния над арктическими морями.

Помимо Сенисо в исследовании участвовали ученые из Аргентинского института Антарктиды, подведомственного МИД, Национального университета Ла-Платы и Фонда естественной истории Феликса де Азара, расположенного в Буэнос-Айресе. Как сообщили в министерстве иностранных дел Аргентины, останки были обнаружены в ходе экспедиции в 2014 году, однако палеонтологи предпочли сначала досконально изучить находку и опубликовать результаты исследований в международном научном журнале Journal of Paleontology.

Как отметили ученые, им не удалось составить из обнаруженных останков полный скелет. Тем не менее, находка внесла огромный вклад в изучение и классификацию вымерших около 3 млн лет назад Pelagornithidae, названных так из-за зубцов на клюве.

Источник: ТАСС

Биологи предложили новую гипотезу, объясняющую, почему среди современных птиц нет ни одной зубастой. Возможно, именно беззубость помогла их предкам пережить падение астероида в конце мелового периода, тогда как все их родичи с зубами погибли.

К такому выводу пришли канадские специалисты из Университета Торонто, чья статья опубликована в журнале Current Biology.

В наши дни все без исключения птицы имеют клювы, лишенные зубов, но в меловом периоде дело обстояло иначе. Например, судя по находкам в нижнем мелу Китая, тогда процветали зубастые птицы из группы Enantiornithes. Кроме того, были обильны небольшие пернатые динозавры, напоминавшие птиц, но при этом вооруженные зубами.

Чтобы выяснить, куда делись пернатые с зубами, авторы статьи проанализировали более 3000 зубов, принадлежавших манирапторам - в эту группу объединяют как непосредственных предков птиц, так и ближайших к ним динозавров. Все зубы были собраны в Северной Америке и происходят из 30 с лишним геологических слоев.

Выяснилось, что на протяжении последних 18 млн лет перед вымиранием манирапторы оставались одинаково разнообразными по размеру и форме зубов. Следовательно, они стабильно занимали многочисленные экологические ниши и не сталкивались с постепенным упадком, как это происходило, например, с длинношеими растительноядными зауроподами.

По мнению ученых, это доказывает, что вымирание манирапторов было связано с каким-то внезапным внешним фактором - например, с падением астероида. «Этот метеорит оставил после себя ядерную зиму, во время которой почти ничего не росло, что лишило пищи травоядных и хищников, питавшихся травоядными», -- пояснил Дерек Ларсон, соавтор статьи.

Поскольку зубастые формы могли есть только рыбу, мясо или падаль, они не смогли пережить эти голодные времена и вымерли. А вот беззубые предки современных птиц - единственные из манирапторов, кто выжил - благодаря своим клювам сумели переключиться на семена. «Выживание птиц имело отношение к наличию клюва», -- добавил Ларсон.

Значительное число семян остается в почве даже после гибели остальной растительности, как это происходит при лесных пожарах. Так что запаса семян было достаточно, чтобы дождаться, когда последствия катастрофы сойдут на нет. Получается, что астероид как бы избирательно уничтожил все зубастые формы и оставил лишь тех, кто смог воспользоваться этим запасом, то есть обладателей клювов.

Источник: infox.ru

Орнитологи впервые в истории науки стали свидетелями того, что мадагаскарские попугаи в одном из природных парков Великобритании научились использовать гальку для размалывания раковин моллюсков и начали обучать этому "ноу-хау" новых обитателей их клетки, говорится в статье, опубликованной в журнале Biology Letters.

Попугай-ваза"Использование орудий труда может быть продуктом как врожденных особенностей интеллекта попугаев, так и продуктом множества индивидуальных проб и ошибок, которые потом были переданы путем обучения. Пока мы не знаем, пользуются ли дикие птицы орудиями труда, но эти наблюдения сделали попугаев-ваза крайне интересным видом для изучения биологических основ мышления", — заявила Мэган Ламберт (Megan Lambert) из университета Йорка (Великобритания).

Некоторые животные способны целенаправленно изготовлять орудия труда и использовать их для решения конкретных задач. К их числу относятся карликовый (Pan paniscus) и обычный шимпанзе (Pan troglodytes) и "интеллектуальный" лидер мира птиц — новокаледонский ворон (Corvus moneduloides). Многие способности этих птиц и приматов ранее считались уникальными способностями человека, однако с новыми исследованиями список исключительно "человеческих" навыков неуклонно уменьшается.

В их число, как показали восемь месяцев наблюдений Ламберт и ее коллег за попугаями в парке города Линкольншир, входят и попугаи-ваза (Coracopsis vasa), живущие в дикой природе в лесах острова Мадагаскар. Попугаи в этом парке жили в большой клетке, пол которой был покрыт смесью из земли, древесных опилок, косточек финиковой пальмы, мелкой гальки и крупных осколков раковин различных моллюсков.

Наблюдая за поведением птиц в сезон размножения, ученые заметили нечто необычное – пять из десяти попугаев периодически опускались на пол, брали в клюв кусочек гальки или косточку финика, и начинали тереть их о поверхность ракушек. Затем они или слизывали с камня накопившуюся на нем крошку, богатую кальцием, или же проглатывали мелкие кусочки раковины, которые им удалось отколоть при помощи этих "орудий труда".

Периодически попугаи, занимавшиеся таким "промыслом", пытались обучить ему своих соседей, принося им орудия труда и демонстрируя то, как можно при их помощи размалывать раковины моллюсков.

Что интересно, подобное поведение было парадоксальным образом в большей степени характерно для самцов, а не для самок, которым нужен дополнительный кальций при откладке яиц. Как полагают ученые, это связано с тем, что самцы кормят самок при ухаживаниях полупереваренной пищей из своего зоба – вполне возможно, что съеденный ими кальций помогает им привлекать внимание самок и обеспечивать свое потомство надежной скорлупой.

Источник: РИА Новости