Секвенирование ДНК более 10 000 птиц сможет помочь нам сохранить их и узнать прошлое динозавров.
Именно птицы помогли понять Чарльзу Дарвину, как происходит естественный отбор, а после и эволюция в целом. Наблюдая за разнообразием клювов вьюрков на Галапагосских островах в 1830-х годах, британский натуралист заметил, что градация клювов происходит в одной тесно связанной группе птиц: «будто взяли изначальную скудность птиц архипелага и модифицировали их для разных целей». Но даже спустя 150 лет после открытия великого зоолога некоторые родственные связи птиц всё ещё остаются загадкой.
В этом месяце стартует новый проект OpenWings и группа учёных начнёт разбирать родство птиц по полочкам. Проект спонсирует National Science Foundation. Цель проекта — создать самую полную и точную филогению пернатых. Собирая генетическую информацию о всех 10 560 видах, учёные надеются узнать как сегодняшние птицы эволюционировали из динозавров, и какая судьба их может ждать в будущем.
«Мы знаем, что в современной филогении птиц есть неточности», — говорит Терри Чессер, исследователь-зоолог и член биологического отдела исследований USGS, работающий в национальном музее естественной истории. Одним из направлений проекта будет попытка выяснить, с чем связаны различные темпы развития оперения и строения тела, а соответственно и видообразование, для различных групп птиц.
Проект также поможет выяснить нынешнюю эволюцию пернатых и ответить на важнейший вопрос: когда птицы окончательно ответвились от динозавров? OpenWings привлечёт к работе и палеонтологов, чтобы пополнить филогению вымершими видами птиц. Например, самая древняя птица Японии.
Основная цель проекта — собрать полную и самую точную филогению. Это будет первый опыт подобных исследований с позвоночными животными. Чессер считает, что современные эволюционные древа полны неточностей и включают в себя виды, для которых вовсе не проводились генетические исследования. Распределение по кладам идёт по морфологическим признакам, а не генетическим.
Приятной новостью для орнитологов всего мира станет и то, что проект OpenWings откроет доступ к данным с самого начала исследований и не придётся ждать конечного результата.
Секвенирование ДНК для 10 000 видов птиц — огромнейший труд, и он стал возможным только благодаря современным достижениям в области генетики. Особую трудность вызовут так называемые «ультраконсервативные» участки ДНК. Эти участки, достигающие длины более 200 пар оснований, могут быть идентичны для неродственных видов.
Сейчас участники проекта выясняют, в каких институтах проводились подобные исследования. Большая их часть использовала десятки, может сотни видов для составления филогении, сообщает Smithsonian.com. Даже исследование, опубликованное в 2015 году в Nature, использовало всего 198 видов для создания полного филогенетического древа. Исследование же с тысячами видами требует немного больше усилий.
Наконец-то настало время, когда полная и точная филогения птиц стала возможна технически. Генетика сильно продвинулась вперёд и у нас появились методики для точного определения родства живых организмов. Мы можем узнать их эволюцию, объединить виды в группы и узнать, когда точно они разделились. Масштаб исследований беспрецедентный, но имеет хорошую поддержку. Конечный результат изменит не только вид эволюционного древа птиц, но и даст ответы на их раннюю эволюцию.
Дарвин смог сделать множество выводов об эволюции, просто наблюдая за вьюрками. Но от него был скрыт огромный мир генетики. Только с помощью изучения генетического материала можно открыть самые невероятные родственные связи. Два животных, что выглядят и ведут себя совершенно по-разному, могут оказаться представителями одного рода.
Филогения птиц, составленная по исследованием 2015 года и опубликованная в Nature.
Всем привет. Сегодня авторская неделя! А значит время авторского поста. К сожалению, он не тот, на который я рассчитывал. При удаление аккаунта посты остаются, но их сложнее найти. Поэтому и выходит этот пост, где все мои авторские работы рассортированные по тематикам: Прямые линии, видео с расшифровками от SciTeam, авторская палеонтология и авторская биология. Спасибо всем и удачи оставаться на этом сайте.
Прямые трансляции для Пикабу.
Здесь собраны прямые линии (помните такие?) со специалистами, где пикабушники задавали свои вопросы приглашённым спикерам! Очень круто, первое, что рекомендую к просмотру.
Видео от команды SciTeam с текстовой расшифровкой.
Тут собраны ролики, которые делал я и/или команда SciTeam, частью которой я был. Тогда аккаунт был не Дикий баклажан или Мартин Донт, а так и назывался @SciTeam. К каждому ролику (вроде бы) прилагается текстовая расшифровка. Здесь и Дробышевский, и Пушной, и Панчин, и Сурдин и ещё много чего интересного.
Тут результат моего персонального творчества. Первый мой просветительский пост, прасти хасподь, было вот это.... Парк юрского периода vs Реальность. 7 лет назад я тупо пересказал КИНОГРЕХИ!!! Парка юрского периода.) Отклик был хороший и мне стало интересно этим заниматься. Так я и влился... в струю, кхе. Как итог, 700 постов, 50+% моё, участие в крутых проектах, личное общение со всякими крутыми спецами. Только до FAQ по истории Земли, самой ценной моей работы, я на щитпостил типа умных постов будь здоров.) Но качество со временем выросло!
А это побочный продукт. Изучать палеонтологию невозможно, не изучая биологию. Вот так вышли эти посты.) Были ещё, но это тот же щитпостинг, что и ранняя палеонтология.
Пора покидать этот сайт, так уж случилось. 7 лет авторства (да, такого себе, но всё же), 700 постов, фотоконкурс, пятничное моё, прямые линии... С вами был @MartinDont, то есть @SciTeam, а нет @WildEggplant. Мою творчество продолжится на других площадках: основная и для длиннопостов. А тут всё.
Исследователи из Тель-Авивского университета обнаружили, что некоторые виды оперенных динозавров сначала умели летать, но потом утратили эту способность. Такую эволюцию прошли и некоторые птицы, например, страусы.
Anchiornis huxleyi. Реконструкция
Динозавры Anchiornis huxleyi относятся к группе Pennaraptora. Это — линия оперенных динозавров, которая, как считается, развила перья именно для полета около 175 миллионов лет назад. Это предки современных птиц, единственная линия динозавров, пережившая массовое вымирание.
Команда ученых под руководством доктора Йосефа Кията из Тель-Авивского университета изучила девять ископаемых остатков динозавров из Восточного Китая, принадлежавших к виду Anchiornis. Это небольшие динозавры размером с голубя.
Окаменелости Anchiornis возрастом 160 миллионов лет сохранили не только структуру перьев, но и их окраску — белую с черными концами. Именно рисунок перьев позволил сделать неожиданное открытие. До сих пор ученые были уверены, что Anchiornis — летающие динозавры, но оказалось, что это не так. Работа опубликована в журнале Communication Biology.
Окраска перья и полет динозавров
Доктор Кият, орнитолог, специализирующийся на изучении перьев, применил к древним находкам методы анализа современных птиц. Перья растут две-три недели, затем отмирают и со временем заменяются новыми в процессе линьки. У летающих птиц линька происходит упорядоченно, симметрично на обоих крыльях и постепенно, что позволяет сохранять способность к полету. У нелетающих птиц, таких как страусы и пингвины, процесс линьки неупорядочен.
Благодаря сохранившейся окраске ученые смогли различить новые перья, которые еще не завершили рост — их черные пятна еще не сформировались. Анализ показал, что линька у этих динозавров была неупорядоченной, что указывает на отсутствие способности к полету.
«Линька перьев кажется небольшой технической деталью, но при изучении окаменелостей она может изменить все наши представления о происхождении полета», — отмечает доктор Кият.
Открытие показывает, что эволюция полета у динозавров и птиц была гораздо сложнее, чем считалось ранее. Некоторые виды могли развить базовые летные способности, а затем утратить их при изменении условий среды. Вид Anchiornis теперь пополнил список оперенных, но нелетающих динозавров.
После этой статьи вы поймете, что поразительное всегда можно найти рядом. Домовой воробей — птичка, на которую даже внимания никто не обращает. Она плетется в самом конце пищевой цепи. Её существование — вечная игра на выживание. Но за невзрачной скромностью скрывается гениальное животное, покорившее весь мир.
Описывать воробья мы не будем. Выйдете на улицу, подышите свежим воздухом, поглядите на птичек сами! Но вот лайфхак: как отличить воробушка-девочку от воробушка-мальчика. Различить их можно даже издалека: у самцов на шее и грудке виднеется черный «галстук». У молодых птиц и самок оперение скромное и однотонное — бежево-коричневое. Поздравляем, теперь вы знаете, каким фактом скрасить неловкую паузу во время первого свидания в парке.
А вот на физических характеристиках мы остановимся поподробнее. Потому как воробушки — доходяги в мире пернатых. Про размеры и так все понятно — вес птички как у кусочка колбасы — 30 граммов. Но и дыхалка у воробушка никакущая! Птиц может летать без перерыва максимум 15-20 минут. Каждый длительный перелет для попрыгунчиков — как жесткая кардио-тренировка: пульс у пернатых подскакивает от 500 ударов в минуту в спокойном состоянии до 1000 в полёте!
Маленькая слабая птичка абсолютно беззащитна перед хищниками. На воробьев охотятся все: от стандартных кошек и ястребов до белок и синиц, которых вообще за мясоедов никто не считает! Те, кто не едят воробьев — конкурирует с ними за еду. Наглый толстый голубь с легкостью прогонит целую стайку попрыгунчиков от найденных ими крошек.
Как вы поняли, родиться воробьем — это выбрать максимальную сложность в игре на выживание. Но всё становится ещё страшнее, если посмотреть на статистику. Ежегодная смертность взрослых особей составляет 45-65%. Из 20 лет, отведенных природой, в среднем несчастные птички живут не больше 6! А если ты желторотый юнец, шанс найти вторую половинку и устроить собственное семейное гнездышко минимальны — до размножения доживает лишь 20-25% вылупившихся птенцов.
Но знаете, в чем парадокс? Будучи в самом низу пищевой пирамиды, воробей умудрился завоевать большую часть планеты и стал третьей птицей по численности на земле. Воробьи живут и гнездятся в 152 странах. Чтобы вы понимали масштабы: в мире всего 195 стран. Размер популяции немыслим: по примерным подсчетам она составляет от 800 млн до 1.3 млрд особей. По численности домовые воробушки уступают только домашней курице — 24 млрд; и красноклювым ткачикам — 1.5 млрд.
Особых мест для гнездовий им тоже не требуется: подойдет любая дырка: в дупле, стене, крыше или даже земле. Так воробушек стал верным спутником человечества. Да, в городе шумно и грязно. Нет зелени и заливных лугов, в которых нуждаются многие пернатые. Зато хищников здесь почти нет, а еды и укрытий — масса!
Во-вторых — коллективный разум. Если каждая отдельная птичка — деталь, то стая — отлаженный механизм из сотни особей. Стоит одному подать сигнал тревоги, как на крыло поднимаются все. Стоит одному найти крошку хлеба, тут же слетается стая. Коллектив воробьев работает так четко и гармонично, что его принципами заинтересовались информатики и математики. На основе массового интеллекта крохотных птичек разрабатываются алгоритмы оптимизации действий в приложениях.
В-третьих — ум. Мы привыкли превозносить интеллект врановых и попугаев, но если присмотреться к обычным воробьям — они поразят своей смекалкой ничуть не меньше. Именно так поступил журналист Боб Броки из Новой Зеландии. Он заметил, как воробьи воруют пакетики с сахаром. Птица самостоятельно догадалась, что маленькие мешочки — не просто мусор, а еда. Боб предложил читателям присылать интересные наблюдения за воробьями на почту. И спустя год выпустил заметку о гениальности этих пичуг.
Например, воробьи умеют открывать автоматические стеклянные двери супермаркетов. Сенсор не срабатывает, если крошечная птичка подойдет к двери. Чтобы попасть в здание, приходилось ждать, пока человек выйдет или зайдет. Но находчивые пернатые додумались, как обхитрить шайтан-машину. Чтобы сенсор их заметил, они подлетают к нему вплотную. Если не сработало — теребят его. Так воробьи попадают в торговые центры, магазины и другие помещения когда угодно!
Ещё одна уловка, которой научились воробьи — взаимодействие с машинами. Птицы догадались, что автомобили на пути сбивают рой насекомых. Мало того, они научились отличать, какие машины местные, а какие — приехали издалека. К последним у воробушков особый интерес: на трассе букашек куда больше, чем в городе. Воробьи научились собирать насекомых даже с проезжающего транспорта! Как? Всё просто. Ждут нужного сигнала светофора. Когда горит красный, птички подлетают к радиатору и выклевывают всё с пылу с жару. Когда загорается зеленый — быстро улетают.
Смекалку воробушки применяют не только в поисках пропитания, но и в обустройстве гнезда. Они стали одними из первых птиц, в гнездах которых ученые обнаружили сигаретные бычки. Зачем птицы захламляют собственную квартиру? Как ни парадоксально — для чистоты! Дым и смолы — идеальные инсектициды. Так воробьи избавляются от паразитов-пухоедов, которые докучают и птенцам, и взрослым.
Кстати, о семье. Вот четвертая причина мирового господства воробьев. Птицы эти моногамные. Все невзгоды и трудности самка и самец переживают вместе. Дружная семья за год способна воспитать от 2 до 7 поколений птенцов! В каждом из которых — 4-6 яиц. Родители вместе строят гнездо, вместе насиживают кладку, вместе кормят птенцов. Усилия окупаются с лихвой — уже спустя месяц малыши встанут на крыло.
Не всё требует пруфов, иногда достаточно простого объяснения. Если вас смущают такие источники как Вики или новостной портал, не спешите с выводами. Они указаны как упрощённый текст, а внутри их уже есть необходимые источники.
Вопрос 1. Сколько лет планете Земля?
Ответ: более 4 500 000 000 лет. Радиоизотопное датирование достаточно точное и в 2002 году был установлен возраст в 4 567 200 000 +/- 600 000 лет.
Ответ: определить появление теплокровности (гомойотермии) практически невозможно, так как сердечно-сосудистая система не сохраняется в окаменелостях. Очень примерная дата - 200 млн лет назад.
Ответ: всё зависит от понятия "человек". Если речь идёт о роде Homo, то около 2,5 млн лет назад, если же вы говорите о виде Homo sapiens, то менее 200 000 лет назад.
Вопрос 7. Динозавры были большими, потому что уровень кислорода был больше?
Ответ: нет, но высокое содержание кислорода действительно благоприятно сказывается на жизни, и действительно в конце правления динозавров на Земле, уровень кислорода был немногим выше сегодняшнего. Прямой связи размеров у животных, дышащими лёгкими, от уровня кислорода в атмосфере нет. Более того, у животных с лёгочным дыханием кислород на 100% не усваивается.
Вопрос 8. А разве во времена динозавров не было гигантских насекомых, которые увеличиваются в размере от уровня кислорода в атмосфере?
Ответ: нет. Гигантские насекомые жили на планете задолго до динозавров. Собственно, между нами и динозаврами временная пропасть меньше, чем между динозаврами и той же гигантской стрекозой меганеврой. Стрекоза жила около 300 млн лет назад.
Вопрос 9. Сила притяжения могла повлиять на размер динозавров?
Ответ: могла, если бы она менялась. На сегодняшний день все гипотезы об изменение силы притяжения разгромлены. Ни гипотеза расширения Земли, ни скорость вращения Земли в таких масштабах не менялись.
Ответ: и да, и нет. Импактная и/или мультиимпактная теория вымирания динозавров имеет право на существование, но только как часть большой и сложной комплексной теории. Динозавры начали вымирать за много миллионов лет до знаменитого чиксулубсокго метеорита.
Ответ: опять же, и да, и нет. Большая часть тероподов действительно была оперена. На сегодняшний день из известных тысячи видов динозавров прямое подтверждение оперения имеет лишь сотня.
Ответ: птицы. Около 160-170 млн лет от динозавров ответвились птицы. Крокодилы, которых там любят вписывать динозаврам в родственники, разделились с ужасными ящерами 240 млн лет. Тогда ещё даже млекопитающих не было.
Вопрос 13. А как же ящерицы? Они ведь тоже рептилии.
Ответ: систематика рептилий далека от реального положения дел и путает людей. Клада лепидозавроморфов была уже полностью сформирована, когда динозавров ещё не существовало.
Ответ: не совсем. Нефть действительно имеет органическое происхождение. Как минимум биогенная теория сейчас популярна и имеет под собой кучу доказательств. Только вот нефть появилась в результате смерти планктона и водорослей, а не крупных позвоночных.
Ответ: скорей всего никогда. Мы не можем это сделать и нам не зачем его воскрешать, ведь мы можем "модифицировать" слона и появится мамослон. И его появление вот-вот должно случиться.
Пруф отвергается пикабу, н0 достаточно спросить у гугла про мамослонов.
_______
Вопрос 17. Зачем тратится столько денег и ресурсов на создание животного, подобное мамонту? От этого есть польза?
Ответ: да. Люди хотят создать плейстоценовый парк, что позволит восстановить сибирскую флору и фауну.
Ответ: да. Как и любой другой сверххищник. Можете ознакомиться, что случилось с мегафауной Южной Америки, когда на континент пришли более продвинутые хищники с Северной Америки.
Ответ: да. На самом деле деление намного интереснее. Ледниковая эра началась 30 млн лет назад, в ней было несколько ледниковых периодов. Сейчас идет Плейстоценовый ледниковый период который начался 600 000 лет назад. Периоды делятся на ледниковые эпохи и межледниковья. Последняя эпоха была 15 000-10 000 лет назад, и сейчас мы живем в межледниковье ледникового периода криоэры.
Ответ: да. Раннепротерозойская — 2,5—2 млрд лет назад. Позднепротерозойская — 900—630 млн лет назад. Палеозойская — 460—230 млн лет назад.
Пруф в пункте 19.
_______
Вопрос 22. А почему все говорят, что сейчас глобальное потепление?
Ответ: глобальное потепление не противоречит ледниковому периоду. Сейчас действительно температура планеты повышается, так как мы живём в межледниковье. Если вам показалось это лето было холодным, это не значит, что глобального потепление не происходит. Оно очень медленно протекает, по 0,1° за века и пока что мы никак не можем на это повлиять.
Ответ: и да, и нет. Прямое антропогенное влияние на глобальное потепление спорно. Но вместе с приходом индустриальной эпохи, планета начала прогреваться быстрее. Совпадение это или нет, пока неизвестно, но влияние человека на среднегодовую температуру сильно преувеличено в СМИ.
Ремейк моего исторически первого поста на Капибаре. Первого после "Тест - Тест" и прочих несодержательных. К сожалению, многие из нас потеряли свои первые посты в багах альфа-теста, однако жертвы должны были быть принесены.
Таксономия - увлекательная наука, изучающая родственные связи между различными живыми существами. Именно благодаря ей мы можем с полным основанием утверждать, что птицы являются динозаврами, несмотря на продолжающиеся дискуссии в некоторых онлайн-сообществах. Давайте же разберемся, почему птицы - это действительно динозавры, и как мы сами, по сути, являемся всего лишь глорифицированными двоякодышащими рыбами.
Термин "таксономия" обычно используется в качестве сокращения для линнеевской систематики, названной в честь великого шведского естествоиспытателя Карла Линнея и его эпохального труда "Systema Naturae", вышедшего в 1735 году. Основная идея Линнея заключалась в разделении всего многообразия природы на небольшие группы. Примечательно, что изначально он включал в свою систему даже минералы, но современные биологи постепенно отошли от этой практики, сосредоточившись на живых организмах. Тем не менее, многие элементы линнеевской таксономии, такие как бинарная номенклатура с родовыми и видовыми названиями (например, Velociraptor mongolensis, где Velociraptor - род, а mongolensis - видовой эпитет), используются и по сей день, создавая основу для работы современных систематиков.
Velociraptor mongolensis
Начнем с самого масштабного уровня - доменов, которые можно считать своего рода "супер-царствами". Бактерии и археи представляют собой отдельные домены одноклеточных организмов, в то время как все остальные знакомые нам живые существа, включая животных, растения и грибы, относятся к домену эукариот. Эти крупнейшие группы выделяются на основании фундаментальных различий в строении клеток. К примеру, отличительной чертой эукариот является наличие митохондрий - клеточных органелл, которые, согласно теории симбиогенеза, произошли от некогда независимых бактерий, поселившихся внутри других клеток в далеком прошлом.
Спускаясь на следующий уровень иерархии, мы приходим к царствам - скажем, царству животных, которое объединяет всех представителей животного мира, но исключает растения и грибы. При этом важно понимать, что, несмотря на все их разнообразие, животные остаются эукариотами и принадлежат к родительскому домену Eukaryota.
Продолжая двигаться вглубь систематики, мы можем обратить внимание на тип хордовых (Chordata) - группу, включающую в себя не только привычных нам позвоночных животных, но и их ближайших родственников, таких как оболочники и ланцетники. Хотя внешне эти существа могут показаться весьма далекими от позвоночных, их объединяет наличие четырех ключевых признаков, по крайней мере, на определенных стадиях жизненного цикла. Во-первых, это жаберные щели - отверстия в глотке, хорошо заметные у рыб и некоторых примитивных позвоночных вроде миног. Во-вторых, хорда - упругий стержень, обеспечивающий опору для тела и расположенный над кишечной трубкой. В-третьих, полая нервная трубка, представляющая собой зачаток центральной нервной системы. И наконец, в-четвертых - постанальный хвост, то есть хвостовой отдел тела, расположенный позади анального отверстия. Именно поэтому, кстати, рыбы испражняются не самым кончиком хвоста, в отличие от многих насекомых и других беспозвоночных.
Важно отметить, что хордовые не обязательно сохраняют все эти признаки во взрослом состоянии. Так, у оболочников они проявляются только на личиночной стадии, после чего во многом утрачиваются, когда взрослые особи переходят к сидячему образу жизни и питанию путем фильтрации. Даже у высших позвоночных, таких как четвероногие (наземные позвоночные), хвост может редуцироваться в ходе эволюции. Мы, люди, и лягушки - хорошие тому примеры. Однако у эмбрионов и зародышей этих животных по-прежнему закладываются все ключевые хордовые структуры, указывая на их эволюционное происхождение.
Дальнейшее подразделение хордовых приводит нас к классам - скажем, к рептилиям, которых объединяет присутствие рогового покрова, сбрасываемого при линьке. У змей и ящериц этот процесс может быть довольно заметным, когда сразу отторгаются крупные фрагменты или даже целиком вся "рубашка" из ороговевшей кожи. А вот крокодилы и черепахи теряют роговые чешуи более равномерно и постепенно, по одной. Другой общей чертой рептилий является выделение в качестве конечного продукта азотистого обмена мочевой кислоты, а не мочевины. Связано это с необходимостью экономить воду в наземных условиях - не зря белые составляющие помета рептилий и птиц представляют собой как раз кристаллы мочевой кислоты.
И вот тут мы подходим к главной теме нашего разговора - птицам. Да-да, птицы определенно относятся к рептилиям, поскольку полностью соответствуют ключевым признакам данного класса. Их перья, состоящие из того же белка бета-кератина, что и чешуи рептилий, регулярно сменяются в процессе линьки. Продуктом азотистого обмена у птиц также служит мочевая кислота. Единственное существенное эволюционное новшество птиц по сравнению с другими рептилиями - это некоторые особенности строения черепа, но они носят скорее количественный, нежели качественный характер.
Итак, птицы - это рептилии. Но какие именно рептилии? Конечно же, динозавры! В пользу этого говорит множество признаков: от перфорированного вертлужного отверстия в тазовом поясе (уникальная особенность, свойственная как птицам, так и динозаврам) до таких деталей скелета, как вилочка (сросшиеся ключицы) и полые кости. При построении филогенетических схем родства между организмами ученые как раз и опираются на такие общие признаки, указывающие на происхождение от единого предка.
Возьмем, к примеру, ящериц. Для них характерен целый ряд уникальных особенностей: сбрасывание кожи крупными фрагментами или цельной "рубашкой", черепицеобразное наползание роговых чешуй (в отличие от обычного расположения у крокодилов), наличие небольшого отверстия в плечевой кости. Каждый из этих признаков по отдельности может встречаться и у других групп рептилий или даже у более далеких родственников. Но их уникальное сочетание однозначно указывает на то, что все ящерицы унаследовали данные черты от общего предкового вида и потому состоят в близком родстве.
Змий-танкист
Аналогичным образом на основании набора признаков можно выстраивать филогенетические деревья для самых неожиданных групп объектов. В качестве забавного примера давайте рассмотрим различные виды лепешек! Для 25 разновидностей этой выпечки, от мексиканских тортилий до индийских чапати, был составлен список ключевых параметров, учитывающий особенности ингредиентов, способа приготовления и конечных свойств продукта. Загрузив эти данные в специальную компьютерную программу для филогенетического анализа, можно получить наглядные эволюционные древа, отражающие родственные связи между лепешками. Конечно, в отличие от живых организмов, лепешки не эволюционируют и не наследуют свои признаки, но данный мысленный эксперимент прекрасно иллюстрирует саму суть работы современных систематиков.
Важно понимать, что реальные филогенетические деревья, построенные для живых существ, всегда содержат некоторую долю неопределенности. Любое из них представляет собой не конечную истину в последней инстанции, а научную гипотезу, основанную на анализе доступных признаков. Добавление новых данных или изменение акцентов при выборе ключевых особенностей организмов способно привести к перестройке дерева. Более того, зачастую ученым приходится работать не с самими организмами, а лишь с их окаменелыми фрагментами, что вносит дополнительные сложности в анализ. К счастью, постепенно развиваются методы тонкого статистического анализа, позволяющие находить наиболее обоснованные и устойчивые варианты филогенетических гипотез.
Отдельного упоминания заслуживает проблема биологической концепции вида. На первый взгляд может показаться, что палеонтологам в этом отношении живется намного проще, чем специалистам по современной флоре и фауне. В самом деле, если между двумя ископаемыми популяциями пролегают миллионы лет, то решение об их видовой самостоятельности напрашивается само собой. Однако в случае с рецентными организмами граница между видами зачастую оказывается весьма размытой, особенно когда мы имеем дело с близкородственными формами, способными давать плодовитое гибридное потомство. Великолепный пример таких генетически близких, но фенотипически контрастных групп - это славки, небольшие певчие птицы. Выраженные вариации окраски оперения в пределах данного комплекса видов определяются буквально несколькими генами. И хотя внешне эти птицы выглядят по-разному, они свободно скрещиваются между собой, производя потомков с промежуточными признаками. Так кого же из них считать самостоятельными видами? Однозначного ответа современная биология дать не может.
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Путеводитель по славкам от Princeton University press
Таким образом, организмы не делятся на виды раз и навсегда данным от природы способом. Это люди проводят между ними границы, руководствуясь теми или иными соображениями. Поэтому любая классификация живого носит во многом условный характер и меняется со временем по мере развития науки. Яркий пример - судьба таксона Troodon, знаменитого динозавра, воспетого в популярных книгах и мультфильмах. Увы, на поверку оказалось, что род этот изначально описан исключительно по зубам, которые сами по себе мало что говорят о своих обладателях. И теперь палеонтологи предпочитают использовать название Stenonychosaurus для ящеротазовых динозавров данной группы, поскольку этот таксон, в отличие от проблематичного Troodon, основан на диагностичном костном материале.
Реконструкция общего вида скелета Stenonychosaurus
Или вот еще один любопытный пример - знаменитый ужасный волк (Canis dirus), истребленный людьми в конце последнего ледникового периода. Традиционно этого гигантского хищника принято считать близким родственником серого волка из-за сходства в строении черепа и зубов.
Однако недавний генетический анализ показал, что ужасные волки представляют собой глубоко обособленную линию псовых, довольно рано отделившуюся от общего ствола данного семейства. Получается, перед нами яркий случай конвергентной эволюции, при которой неродственные организмы независимо приобретают сходные приспособительные черты.
Подобные открытия наглядно демонстрируют, сколь непростым и захватывающим делом является реконструкция филогенетических связей между организмами. Это постоянный вызов для ума, требующий кропотливой работы и готовности пересматривать, казалось бы, незыблемые представления. Но именно так и развивается наука - через поиск истины, через проверку смелых гипотез и их постепенное уточнение.
И давайте никогда не забывать: какими бы разными ни казались нам живые существа, населяющие Землю, все мы произошли от единого корня и потому связаны незримыми, но неразрывными узами родства. Царственные секвойи и причудливые орхидеи, грозные львы и трудолюбивые муравьи, стремительные стрижи и мудрые дельфины - все мы одна большая семья, плоды многовекового эволюционного древа, корни которого уходят в глубины древнейших океанов. И осознание этого всеобщего родства способно, как мне кажется, сделать наш мир немного добрее и человечнее.
Птицы обладают довольно эффективной и высокоспециализированной пищеварительной системой, но время ее появление долгое время оставалось загадкой для ученых.
Совсем недавно палеонтологи обнаружили шесть окаменелых погадок. Так называют спрессованные непереваренные остатки пищи животного происхождения — кости, перья, хитин, отрыгиваемые некоторыми птицами. Погадки принадлежали 160-миллионному манираптору анхиорнису.
У современных птиц погадки образуются путем уплотнения в мышечном желудке, а потом срыгиваются через пищевод. Соответственно, их появление у теропод указывает на наличие антиперистальтики (перистальтики в обратном направлении) и мышечного желудка у этого подотряда. С другой стороны, в копролитах тираннозавров и других крупных теропод найдены фрагменты костей. Это значит, что эффективной антиперистальтикой и другими особенностями, являющиеся неотъемлемой частью образования погадок, целурозавры еще не обзавелись. Однако у них, скорее всего, уже был двухкамерный желудок, свойственный птицам.
Один из образцов окаменелых погадок обнаружили внутри скелета анхиорниса, с внутренней стороны позвонков. Состояла погадка из многочисленных костей ящериц, окруженных мелкозернистым осадком из непереваренных частиц. Причем идентифицированные кости указывают на то, что это были, по меньшей мере, три отдельные ящерицы, проглоченные в разное время.
Расположение окаменелостей указывает, что это не копролиты или просто содержимое желудков.
Авторы исследования провели дисперсионную спектрометрию. С помощью пучка электронов (в электронных микроскопах) или рентгеновских лучей (в рентгеновских флуоресцентных анализаторах) атомы исследуемого образца возбуждаются, испуская характерное для каждого химического элемента рентгеновское излучение.
Основная цель этого анализа состояла в том, чтобы проверить гипотезу, что вещество между костями ящериц в грануле было, по меньшей мере, частично получено из растворения костей кислотой желудка.
Спектры, полученные для образцов костей ящериц, очень похожи и отличаются от спектра, полученного для частиц, окружающих гранулы.
Эти результаты дают убедительное подтверждение, что материал между костями ящериц в погадке действительно является продуктом растворения костей, то есть, этот материал действительно получен из желудочных секретов и пищеварительных остатков.
Открытие погадок у анхиорниса проливает свет на эволюцию птичьей пищеварительной системы. Предыдущие исследования показали, что нептичьи тероподы делят с современными птицами некоторые характерные особенности, связанные с питанием и пищеварением.
Наличие гастролитов в нескольких филогенетически разрозненных группах теропод свидетельствуют, что у тероподов, вероятно, был двухкамерный желудок с мышечным желудком.
У анхиорниса погадки очень похожи на погадки современных птиц. Кости и чешуйки во всех этих гранулах сохраняют относительно гладкие поверхности, что говорит о коротком пребывании в желудке, как и у большинства современных птиц, сообщает Nature.
Анхиорнис представляет собой самого раннего теропода, который обладал как двухкамерным желудком и эффективной антиперистальтикой, так и низкой кислотностью желудка, что указывает на то, что специализированная пищеварительная система птиц присутствует у Paraves и даже манирапторов.
Сам анхиорнис — очень маленький ящеротазовый динозавр, достигавший 30-40 см в длину. Не смотря на название, именно ящеротазовые динозавры породили птиц, а не птицетазовые.
Анхиорнис был хищником, питался млекопитающими, ящерицами и рыбой. Рыба преобладала в их рационе, пять из шести найденных погадок содержали только рыбьи кости и чешую. Это достаточно удивительно, ведь анхиорнис имел густой перьевой покров на нижних конечностях, тогда как водные птицы обычно не имеют оперения ниже колена, а морда у него была недостаточно длинной для эффективной ловли рыбы.
Данные из недавно обнаруженных погадок и морфологии анхиорниса создают кажущуюся парадоксальной картину животного, которое было в основном рыбоядным, но плохо приспособленным для ловли рыбы.
Несмотря на большое количество данных, эволюция птиц оставляет много вопросов. На данный момент самой популярной теорией происхождения птиц является «с земли вверх» — перья у птиц появились в качестве термоизоляции, и лишь потом они их начали использовать их для полета. По этой теории первые птицы не умели лазать по деревьям, а взлетели сразу же с земли. Но благодаря найденному микрораптору вперед вышла гипотеза «с дерева вниз» — сначала птицы научились лазать по деревьям, потом планировать и только потом летать. В пользу этого говорит также способность птенцов современных гоацинов лазать по деревьям при помощи пальцев крыла.
Непосредственные предки птиц пока еще не установлены. Еще в 19 веке в юрских отложениях были найдены сначала отпечаток пера, а затем и два сравнительно полных скелета, по одному из которых был описан археоптерикс. Но в данный момент он не считается прямым предком птиц — археоптерикс представляет собой лишь боковую ветвь.
Серебристая чайка заселила всю Европу, Сибирь, Дальний Восток и Северную Америку. Как вы думаете, в чём секрет её успеха? 0% эмпатии, 100% ненависти. Вот и всё, никакого двойного дна. Но в своей наглости и злобе птица настолько преисполнилась, что даже вызывает восхищение!
Прежде, чем превозносить дьявольскую изобретательность крылатого бандита, нам нужно поговорить о сложностях в систематике, а то мы получим по шапке от знатоков в комментариях. Раньше считалось, что серебристая чайка — это один большой вид, ареал которого занимает 2/3 Северного полушария. Но сейчас мы знаем, что серебристые чайки — это группа, в которой, по разным оценкам, от 2 до 8 видов. Оригинальное латинское название (Larus argentatus) закрепили за европейской чайкой, захватившей земли от Лиссабона до Ухты. Мы расскажем вам о всех серебристых чайках скопом, благо некоторые из них свободно скрещиваются друг с другом, а основные их черты неизменны вид от вида.
От природы серебристым чайкам достались приличные габариты: размах крыльев в — 1,5 метра, вес до — 1,5 кило. Благодаря размерам и физической силе они могут раздавать люлей даже некоторым специализированным на хищничестве пернатым. А ещё чайки отлично летают, неплохо бегают, прилично держатся на воде и даже немного умеют нырять. Не птица, а швейцарский нож какой-то!
И свою многозадачность они используют на полную. В естественной среде обитания пернатые отлично ловят рыбу, выслеживают грызунов, бросают о скалы закованных в броню моллюсков, раков и иглокожих. При необходимости, чайка может даже ягодами и плодами перекусить. По ширине рациона птицы вовсю соперничают с человеком. Так что нет ничего удивительного в том, что им понравилось жить рядом с нами.
Чайки и без того прекрасно себя чувствуют везде: от арктических пустошей до тропиков. Но в богатых на халявную пищу городах жизнь для них становится сказкой! Особенно «повезло» странам с выходом к морю. Например, в Британии 75% популяции серебристых чаек переехала со скал — в мегаполисы. И ведут себя пернатые так, будто именно они — хозяева каменных джунглей.
В городе чайка становится крупнейшей птицей на районе. Даже ворона — и та в 1.5-2 раза меньше морского оккупанта. А значит, всю ту еду, что нашел воробушек или голубь, приватизирует чайка. Кто-то не согласен с таким раскладом? В таком случае чайка уберёт конкурентов. В собственный желудок. Мелкие птички ей на один укус, а на обленившихся городских голубей даже охотиться особо не нужно!
Думаете, господство среди птиц утолит жажду ультранасилия? Как бы не так, на орехи достаётся и людям! Чайки воруют пищу со столов в летних кафе, таскают её из магазинов и даже из рук прохожих! По опросам жителей Великобритании за 2021-2022 года, 48% хоть раз подвергались нападению шибанутой птицы. Причем в половине случаев защитить свой обед у людей не удавалось.
Проблема настолько насущная, что некоторые продуктовые даже предоставляют страховку на еду! Так в Шотландии есть магазин сэндвичей. Его владельцы отмечают: птицы могут забирать еду у 30 человек в день! Потому они придумали «страховку» — доплачиваешь 1 фунт, и при краже обеда гарантированно получаешь бесплатную замену.
Вы попытались дать отпор этой обнаглевшей курице? Что ж, тогда вас ждет фекальная бомбардировка! Боеприпасы из полупереваренной пищи быстро отобьют у вас аппетит и заставят ретироваться. Но заляпаться в птичьем гуано — не страшно. Страшно попасть в больницу из-за неподеленной пачки чипсов. А ведь бывает и такое! Острым клювом птицы рассекут лоб и темя. Острыми когтями — попадут в глаза.
И повезет, если чайка оказалась одна. Чаще всего, птицы, как и положено организованной преступности, собираются в банды. Стая серебристых чаек насчитывает 2-3 тысячи птиц! Чтобы сородичи пришли на подмогу, пернатые издают знаменитый клич. Истеричный гогот — инстинктивная реакция чайки, когда она заметила еду. Заслышав неистовый ор, другие чайки тут же спешат к месту потенциального обеда.
Но самое главное — прогнать разбойников с насиженных мест крайне сложно. Большинство классических методов, вроде шипования поверхностей, чайками полностью игнорируется. Широкие лапки позволяют птице распределять нагрузку. От гвоздестояния она испытывает разве что небольшой дискомфорт. А остальные имеют очень кратковременный эффект. Разрушенные гнёзда просто отстраиваются заново. Макеты в виде хорьков и крупных хищных птиц игнорируются уже на второй-третий день. Чайки — это же не голуби, они быстро понимают, что к чему. По-настоящему эффективны только отстрел и травля, но пальба и разбрасывание ядов в центре города — так себе идея.
Не думайте, что у чаек к людям особое отношение. Они ненавидят всех одинаково. Вне зависимости от зоны обитания, важное дополнение к их рациону — ворованная пища, отобранная у других птиц, включая серебристых чаек поменьше. И яйца других пернатых они воруют при любом удобном случае.
Внутри многочисленной стаи тоже всё не гладко. Самки кричат и дерутся за лучшие места для гнездования, самцы кричат и дерутся за самок. Лишь к брачному периоду ситуация немного устаканивается: птицы больше времени уделяют выращиванию потомства, и меньше — постоянным войнам друг с дружкой за место в иерархии.
Как ни странно, в деле выращивания детей царит удивительная гармония. Серебристые чайки с радостью пускают свою изобретательность в созидательное русло, поэтому их гнёзда очень различаются по размеру и материалам: ветки, трава, мех животных и даже водоросли — всё идёт в ход.
Гнездо самец с самкой всегда строят вместе и детишек выращивают — тоже. Моногамная идиллия. Если забыть тот факт, что иногда самец ухаживает сразу за 2-3 самочками. Но даже в этом случае, он помогает всем своим дамам сердца, не отлынивает от обязанностей.
Чайки — замечательные родители. На радость их птенцам и на горе всем окружающим. Теперь режим терминатора не выключится до тех пор, пока малыши не выпорхнут из гнезда! Достанется всем, кого пернатые садисты сочтут потенциально опасным. Для справки: большие двуногие существа под эту категорию попадают.
Благо, что растут чаята относительно быстро. Они вылупляются через месяц-полтора после откладывания яиц, а уже через 4 дня после рождения скачут вокруг гнезда, возвращаясь в него только чтобы поспать или спрятаться от опасности. В полет молодежь отправляется ещё через полтора месяца. А к концу сезона юнцы становится самостоятельной боевой единицей по уничтожению всего сущего!
Вы когда-нибудь задумывались, что более 99% видов организмов, существовавших на земле, вымерли? Внезапно, да? Вымирание происходит всегда. Пока новые виды адаптируются к постоянным изменениям на планете, чтобы соответствовать свободным нишам, другие не поспевают и вымирают. Скорость появления новых видов и вымирания старых — непостоянна. Если окружающая среда стабильна, а еды в достатке, то эволюция будет протекать медленно. Но случается так, что до 90% всей живности планеты может вымереть "моментально". Такое событие называется массовым вымиранием, и за последние 500 млн лет их было пять.
Хоть массовое вымирание принято ассоциировать со смертью, оно всё же открывает множество экологических ниш, а эволюция не терпит пустот. Например, так начали доминировать мы, млекопитающие. 66 млн лет назад на планете случилась катастрофа, именуемая "мел-палеогеновое вымирание". Оно полностью уничтожило гигантских морских рептилий, птерозавров и всех нептичьих динозавров, а также изрядно проредило ряды млекопитающих, птиц, ящериц и амфибий. После такой глобальной катастрофы образовался палеогеновый "экологический вакуум". Вымирание доминирующих групп создает этот самый "вакуум", который на короткое время заполняют ранее вытесненные, но еще не вымершие древние формы, а далее начинается гонка за господство, которую и выиграли мы. Что ж, Марти, заводи DeLorean, мы отправляемся на сотни миллионов лет назад!
Пейзаж Великого пермского вымирания. На заднем плане вы можете наблюдать "пальму" из адамантия
_________
Девонское или позднее девонское вымирание. 383-359 миллионов лет назад
Это вымирание началось 383 млн лет назад и в течение 20 млн лет уничтожило 75% всех видов на планете. За несколько периодов девона уровень кислорода в океане резко упал, что нанесло страшный удар по конодонтам и панцирным родственникам современных кальмаров и осьминогов, называемыми гониатитами. А 372 млн лет случился самый сильный импульс вымирания, событие Келлвассера, когда из-за падения уровня кислорода в океане вымерло несколько видов рифообразующих животных.
Причины катастрофы до конца не ясны, но после события Келлвассера на территории современной Сибири излилось более 1 000 000 кубических километров лавы. Вероятно, вулканическая активность терзала планету уже не один миллион лет. Огромные выбросы диоксида серы и парниковых газов могли способствовать понижению уровня кислорода в океане. Более того, один из крупнейших кратеров планеты — кратер Сильян в Швеции, имеющий ширину в полсотни километров, датируется как раз поздним девоном.
Кратер Сильян хорошо читается на Google картах
Удивительно, но в соучастниках столь ужасного события оказались и наземные растения. К концу девона растения обзавелись лигнином, продвинутой корневой и сосудистой системами. Теперь они могли расти быстрее и глубже, а это, в свою очередь, могло способствовать выветриванию горных пород. Чем быстрее выветриваются горы, тем больше питательных веществ поступает в океан. Это привело бы к взрыву популяции водорослей. Океану потребовалось бы намного больше кислорода, необходимого для распада мёртвых водорослей, что вызвало бы образование "мёртвых зон". Например, сегодня аравийское море — рекордсмен по размеру мёртвой зоны: на территории, превышающей 170 000 кв. км, полностью отсутствует кислород.
Бонусом ко всему этому кошмару, творившемуся на Земле в позднем девоне, стоит добавить замедленный рост видового образования. Вероятно, это связано с приходом новых видов из ранее изолированных мест. Инвазивные, то есть чужеродные (в русском языке у слова "инвазивный" слегка другое значение), виды вполне могли стать настоящей напастью для аборигенной флоры и фауны.
Девонский пейзаж
_________
Массовое пермское вымирание или Великое вымирание. 252 миллиона лет назад
Воистину великое и ужасающие событие, уничтожившее за 60 000 лет 96% всех морских видов и 75% сухопутных. Самое крупное и молниеносное вымирание, что мы знаем на сегодняшний день. Все леса планеты были уничтожены и смогли восстановиться лишь через 10 млн лет. Великое или пермь-триасовое вымирание (у него много имён) — единственное вымирание, которое коснулось даже насекомых. Думаю, позднее я раскрою его подробнее.
Череп позднепермского хищника Диногоргона
Сибирские траппы! Именно сибирские траппы стали причиной катастрофы. Извергнув более 3 000 000 кубических километров лавы и выбросив в атмосферу 14 500 000 000 000 тонн углерода, сибирские траппы мало того что сожгли планету, так ещё и задушили почти всех животных. Позвоночная жизнь на планете была на волоске от полной погибели. Более того, лава по пути наверх подожгла угольные бассейны, что способствовало ещё большему выбросу парниковых газов. За короткий срок температура поверхности океана поднялась до 40 градусов по Цельсию (для справки: сегодня температура самого тёплого — Тихого — океана меньше 20 градусов). Практически вся рыба у экватора либо вымерла, либо мигрировала на полюса.
Повышение температуры ускорило процесс выветривания горных пород, что, как и в случае девонского вымирания, привело к потери кислорода океаном. По математическим моделям океан потерял 3/4 всего кислорода, появились огромные мёртвые зоны, где жизни не было вовсе.
Как и было сказано вначале поста, вымирание — это не только смерть, но и открытые ниши для новых видов. Если в пермском периоде правили наши предки, синапсиды, то после катастрофы на трон взошли диапсиды — предки ящериц, крокодилов и птиц.
Пермский пейзаж задолго до катастрофы
_________
Триасово-юрское вымирание. 201 миллион лет назад
Триасово-юрское вымирание мало кому известно, но именно оно окончательно освободило ниши для господства динозавров. Именно 200 млн лет назад случилась катастрофа, которая выкосила почти всех крокодилоподобных круратарзов (выжили лишь крокодилы). Но вымерли не только они. Больше всего триасово-юрское вымирание коснулось морской фауны, а в целом по планете вымерло около 80% видов.
Триасовая фауна с одним из первых динозавров на переднем плане
Триас — крайне некомфортный для жизни период. Великое вымирание оставило после себя огромное количество последствий. Планета представляла из себя сплошную пустыню, а уровень кислорода упал до 10% (против 21% сегодня). Но самое страшное, что продолжил скапливаться CO2. Это привело к сильному закислению океана и разогреванию всей планеты. Только что оправившаяся после величайшей катастрофы жизнь начала вновь угасать. В океане вымирали не просто виды, а целые семейства. А на суше вымирали крокодилоподобные животные и первые динозавры.
Типичный триасовый пейзаж
_________
Мел-палеогеновое вымирание. 66 миллионов лет назад
А вот и самое знаменитое вымирание, мел-палеогеновое — событие, поставившее точку в господстве ужасных динозавров. Динозавры показали себя крайне успешно: они появились 230 млн лет назад, правили всей сушей более 130 млн лет, а сегодня господствуют в воздухе в виде птиц. Но 66 млн лет назад случилась ужасная катастрофа, забравшая с собой не только всех нептичьих динозавров, но и 76% всех видов животных на планете.
Удар огромного астероида в мексиканский залив хорошенько проредил жизнь на планете
Со скоростью более 70 000 км/ч огромное небесное тело диаметром >10 км ударило в мелководный залив, вызвав ужасную ударную волну. Помните кратер из начала поста, который 50 км диаметром? Так вот, кратер
в 4 (!) раза больше, почти 200 км в диаметре. Более того, в этот же момент полыхала вся Индия. Около 30 000 лет в то же самое время, в которое ударил астероид,
изливали на поверхность колоссальное количество лавы, выбрасывая в атмосферу удушливые парниковые газы и повышая температуру поверхности планеты. Два смертоносных явления в один и тот же момент времени на разных сторонах планеты не оставил шанса ни динозаврам, ни экосистемам, что динозавры образовывали.
"Рапторы" на охоте
Как часто и бывает, вымирание открывает двери новым видам. Мел-палеогеновое вымирание помогло выйти из тени млекопитающим, благодаря чему я сегодня пишу этот пост.
_________
Спасибо за внимание
Оригинал от NatGeoТам крутые арты, фотки и ролики, если интересно
Иронично, но изначальная функция пера была какой угодно, но не для полёта. Вспомните любое другое летающее позвоночное. Все они летают (-ли) на перепончатом крыле: рукокрылые, некоторые грызуны, рептилии. Иронично ещё и то, что пернатые птерозавры тоже летали на перепонке! Так что полёт с помощью перьев уникален для птиц. Как и само возникновение полёта у пернатых. Практически все летающие позвоночные, кроме, собственно, птиц, начали свой путь в небо с деревьев. Такая эволюция полёта называется с дерева вниз. Древесные предки рукокрылых или птерозавров прыгали с ветки на ветку для более успешной охоты или спасения от хищников. В следствие такого образа жизни было выгодно отращивать перепонку и накачивать передние лапы. У птерозавров удлинится мизинец, на который и натянется перепонка для крыла. У рукокрылых же удлинятся все пальцы, кроме первого, а перепонка расположится между ними. У летяг перепонка образуется между задним и передними конечностями, у ящериц — между рёбер, у древних рептилий — вообще на ногах. Перепонка — тред на все времена. А птицы? Птицы уникальны. Их полёт произошёл с земли вверх. Перо предназначалось для чего угодно, кроме полёта. Во-первых, это красиво! Ну и терморегуляция лишней не бывает. А маленьким хищным динозаврам, жившим в нижнем ярусе леса более 150 млн лет назад, очень нужно было далеко прыгать и быстро бегать. Длинные перья на передних конечностях, называемые сегодня маховыми, и длинные перья на хвосте, называемые сегодня рулевыми, вероятнее всего появились именно так: для быстрого бега и высоких прыжков. Через несколько миллионов лет эти перья уже будут служить для полёта. Стоит упомянуть, хотя я уже упомянул, само перо для птиц не уникально. Перьями обладали различные группы нептичьих динозавров: цератопсиды, различные тероподы, гетеродонтозавры, большие, маленькие. А ещё оперёнными были птерозавры. Но перо для полёта начали использовать именно птицы.
Для примера
Анхиорнис (лат. Anchiornis) считается одним из ближайших родственников птиц среди нептичьих динозавров. Это маленький и юркий динозавр. Передние конечности были ещё слишком короткими и тяжёлыми, чтобы использовать их для полёта. А вот ножки нашего героя будут интереснее. Насколько мы знаем, у анхиорниса оперёнными были и задние конечности. Но зачем? Для быстрого наземного животного, неспособного к полёту, перья на ногах лишь мешают. Тем более сами ноги выглядят так, будто предназначены для быстрого бега. Что за противоречия такие? Тут та же история, что часто бывает у птиц. Это красиво! То есть, вероятнее всего роскошные перья на ногах имели скорее демонстративную функцию, чем аэродинамическую.
Сейчас у меня нет времени на большие посты. Т.е. я готовлю большой материал, но пока что публиковать нечего. Поэтому ловите потрясающие арты, показывающие насколько тонка была граница между птицами и динозаврами.
_______
Птица. Археоптерикс. 150 млн лет назад. Вес ~ 0,5 кг.
_______
.
.
_______
Динозавр. Микрораптор Гуи. 125 млн лет назад. Вес ~ 1 кг.
_______
.
.
_______
Динозавр. Чанъюйраптор Янги. 120 млн лет назад. Вес ~ 4 кг.
_______
.
.
_______
Птица. Джехолорнис. 120 млн лет назад. Вес ~ 2 кг.
_______
.
.
_______
Динозавр. Балаур Бондок. 70 млн лет назад. Вес ~ 20 г.
Она сохранилась так хорошо, что охотники за окаменелостями сначала подумали, что бедолага умерла вчера-позавчера, — но потом поняли, что нашли первую в истории птицу ледникового периода. Профессор эволюционной генетики Лав Дален из Стокгольма, Швеция, был в экспедиции с местными охотниками за ископаемыми костями внутри ледяного туннеля, вырытого в Сибири, когда они передали ему это доисторическое существо.
Лав был ошеломлен, когда охотники обнаружили, что оно не современное, а извлечено из вечной мерзлоты, и когда он подверг его в лаборатории углеродному датированию, результаты показали ошеломляющий возраст в 46 000 лет. Эта самка рогатого жаворонка жила среди шерстистых носорогов, мамонтов и пещерных львов. Животное так хорошо сохранилось, потому что оно замерзло вскоре после смерти, не успев разложиться.
Утром красиво поёт какая-то птаха. Только её силуэт угадывается в ветвях. На видео смотреть нечего. Надо послушать и сказать какая птица так поёт. Есть тут орнитологи?
Всем дня доброго. С вами Лига Палеонтологов и мы возвращаемся к теме эволюции птиц. А именно, к самой популярной, тероподовой, теории. Рассмотрим, как прогрессивные рептилии в морде динозавров дали жизнь новому классу, господствующему в воздухе уже более 65 миллионов лет.
Немного об истории теорий эволюции птиц.
Тероподовая теория была впервые озвучена Томасом Хаксли аж в XIX веке, но почти тут же была вытеснена текодонтной. Текодонтная теория говорит о параллельном развитие динозавров и птиц с самого триаса. Вплоть до семидесятых годов прошлого столетия именно она считалась основной. Но при тщательном анализе скелетов археоптерикса в семидесятых возродилась тероподовая и появилась архозавроморфная теория (как более прогрессивная текодонтная, которая также исключала птиц из динозавров.) Чем всё это отличается друг от друга? Какие сильные и слабые стороны у этих теорий? Это я и попробую донести до своих подписчиков в следующих постах.
Археоптерикс
И начнём мы с тероподовой теории. Как я сказал выше в семидесятых годах XX века были подробно рассмотрены скелеты "древнего крыла" - археоптерикса. Первоптица жила на границе юры и мела. Подробное сравнение археоптерикса Джоном Осторном с дейнонихами натолкнули его на мысль, что предки птиц намного моложе, чем считалось ранее. Юрские тероподы подходили на роль предков по морфологии больше, чем триасовые псевдозухии или архозавроморфы.
Псевдозухий триасового периода
Дейноних мелового периода
Джон Остром не только воскресил тероподовую теорию, но и впервые подробно описал дейнониха. Он нашёл множество сходств у археоптерикса и дейнониха: строение лап, хвоста, таза, шеи. При этом археоптерикс обладал большим набором птичьих черт: густое оперение, асимметричное маховое опахало, полые кости, строение внутреннего уха.
Тероподовая теория рассказывает нам, как птицы, быстро бегая, научились летать. Их предки - небольшие тероподы из ранней юры, которые и дали начало как птицам, так и дейнонихозаврам. Точное положение в кладистике предка птиц пока определить невозможно, но большинство палеонтологов склоняются к группе целурозавров. Самая многочисленная группа тероподов, жившая с середины юры до самого позднего мела (если включить птиц, то целурозавры живы до сих пор).
Целурозавр возрастом 160 млн лет.
Небольшие целурозавры должны были спасаться от хищников. Быстрый бег идеально подходил для бипедальных животных с длинным хвостом. Шаг за шагом примитивные динозавры наращивали себе перья на передних конечностях для прижимной силы во время бега, а кто-то полез на дерево. Так или иначе, передние лапы развивались, а оперение наращивалось. Естественный отбор выкашивал мелких динозавров с короткими маховыми перьями. Когда динозавры нарастили опахало достаточной площади, они стали пытаться им махать, чтобы подпрыгнуть повыше. Древесные тероподы учились планирующему полёту. Так через каких-то 30 млн лет появились уже полноценные птицы с веерообразным хвостом и самым настоящим пигостилем.
Иберомезорнис - базальный представитель энанциорнисовых птиц, схожих с современными веероохвостными внешне, но сильно отличающихся от них строением крыла
Здесь и кроется главная проблема тероподовой теории. Эволюция от бегающего теропода до прекрасно летающей птицы прошла слишком быстро. В тех же семидесятых архозавроморфная теория также набирала популярность и отодвигала тероподовую на задний план. Стоит отметить, что оперённость динозавров подтвердилась лишь в девяностых, поэтому тероподовая теория никак не могла развиться. Но с течением времени всё менялось. Ни архозавроморфная, ни текодонтная теории не находили подтверждений. Палеонтологи никак не могли найти предка птиц в столь древних отложениях, в то время как тероподовая подтверждалась с каждой новой находкой оперённых динозавров. Маховые бугорки на предплечьях динозавров, асимметричное опахало у дейнонихозавров намекали на общего предка. Так же, более подробное изучение археоптерикса склоняло учёных к предположению о взлёте птиц именно с земли, а не с деревьев. Изначально археоптерикс считался планирующим животным, но подробное изучение палеоэкологии заставило их передумать. Ведь древняя недоптица жила не в густых лесах, а на субтропическом архипелаге с кустарниками не выше трёх метров. С такой растительностью особо планировать не получится. Скелет археоптерикса также был пересмотрен. Сейчас наш герой - уже бегающий динозавр способный на короткие полёты в прыжке с земли.
Строение скелета археоптерикса (самый большой) в сравнение с некоторыми представителями меловых птиц
Дальнейшие открытия оперённых целурозавров укрепляло тероподовую теорию и предположение о взлёте птиц с земли, а не с деревьев. Лишь микрораптор, открытый в 1999 году, внёс новую смуту в ряды палеонтологов. Ведь данный четырёхкрылый представитель планирующих рептилий был предсказан ещё в 1915 году. Но об этом подробнее в следующих посте!
И ничего бы их не выделяло среди всего остального разнообразия, если бы не их брачный период. Тут они устроили настоящий трешовый сериал.
С апреля по июнь 84% самцов переодеваются в шикарные одеяния с роскошной гривой из рыжих или чёрных перьев. Мы назовём их альфачами (фото 1-2).
На токовищах они ведут себя как мачо: набивают соперникам щебетало, кадрят девчонок и выстраивают иерархию крутости. По их логике, девочку получит сначала самый крутой самец, потом тот, что проиграл ему в финале, и далее по нисходящей.
Но у 15% самцов ген, отвечающий за демонстративное «самцовое» поведение, подавлен, а их брачные воротники окрашены в белый цвет (фото 3). Потому мы назовём их белыми воротничками. Слетаясь на токовища, эти ребята не вступают в борьбу за превосходство, а болтают о природе, искусстве и музыке.
Пока девчонки наблюдают агрессивные поединки маскулинных альфачей, белые воротнички льют им в уши комплименты и уводят в ближайшие кусты. Продолжения не следует — ушлые ребята не стремятся строить семью. И даже если альфачи будут провоцировать белых воротничков на конфликт, они останутся альтруистами и проигнорируют агрессию (фото 4).
И без того непростая ситуация с половыми сношениями турухтанов осложнилась в 2006 году, когда исследователи открыли третий тип самцов. Они составляют всего 1% от численности всех парней, зато оказались настолько хитры, что переиграли все остальные 99%. Их секрет в том, что они полностью неотличимы от дам (фото 5)! Они выглядят как самки, ведут себя как самки, а их ген полового поведения совсем не работает. Я назову эту группу самцов трансвеститами, ведь альфы и воротнички регулярно принимают их за часть своего гарема.
Затесавшись в группу самок, трансвестит выжидает момента, когда одна из них расслабится, и оплодотворяет её. Правда, и самим лже-самкам приходится подставляться под альфачей — чтобы не сбить маскировку. Естественно, и в случае с этими героями-любовниками нет никакой речи о создании крепкой ячейки общества.
Зачем эти фокусы нужны — непонятно. Но, как ни странно, именно безответственность двух других групп самцов спасает альфачей от вымирания. Когда популяция нормальных мужиков становится критически низкой, количество трансвеститов и белых воротничков резко падает — ведь защищать растущее поколение становится некому! Альфачи, пусть и не участвуют в выращивании потомства, зато охраняют самок, гнездящихся на их территории, от мелкокалиберных хищников. Потому при их нехватке многие гнёзда оказываются под угрозой варварского разграбления.
А растить птенцов одной — сложно и долго: месяц уходит на высиживание яиц, и ещё один на кормление бесконечно голодных ртов. При среднем сроке жизни птиц в 4 года — это прямо-таки маленькая вечность.
Вот такие вот классные птицы, у которых сразу 3 типа совершенно разных самцов в популяции!
Золотистые корольковые манакины, например, мастера парных манёвров. Чтобы впечатлить самку, самец выбирает 3 растущих рядом ствола и прыгает между ними по очень сложной схеме.
Ласточкохвостые манакины, в свою очередь, профессионалы в групповых танцах. Четыре самца двигаются таким образом, что по очереди зависают в воздухе на несколько секунд. Создаётся ощущение, что один и тот же птиц висит в одной точке несколько минут!
Если вы птицевод, то колечки помогают вам отличать птиц друг от друга. Это особенно актуально, если вы работаете с птицами с минимумом внешних различий и отсутствием полового диморфизма. Благодаря колечкам на лапках вы сможете следить за состоянием и здоровьем каждой отдельной птахи, даже если их у вас сотни.
Если вы орнитолог, то колечки – чуть ли не единственный способ узнать о миграциях птиц на средние и дальние дистанции.
Кстати, если у вас дома завалялось птичье колечко, отправьте его письмом в ближайший биологический институт. Укажите хотя бы примерную дату и место обнаружения кольца. Дальше учёные разберутся сами. Все «научные» кольца имеют унифицированную номерацию, поэтому орнитологи сами поймут, куда перенаправить колечко. Так вы внесёте свой вклад в науку!
Если гнездо расположено удачно, за ним могут ухаживать до сотни лет, а само гнездо превращается в башню 5-7 метров в длину.
А ещё известно, что хищные птицы иногда таскают в гнездо человеческие предметы или их обломки. Иногда в качестве строительного материала, а иногда – вместе с добычей.
Испанские исследователи догадались сложить два этих факта и обнаружили, что старые гнёзда – это настоящий источник археологических древностей! Пошуровав в старых гнёздах бородачей – хищных птиц с уклоном в поедание падали – они обнаружили остатки плетённых корзин, верёвки, выделанную овечью кожу и даже арбалетный болт. Возраст находок – от 130 до 650 лет!
Помимо них в гнёздах были обнаружены многочисленные клыки и обломки костей, интересные для биологов. По ним они могут воссоздать рацион хищных птиц, живших в XIV по XIX век!
Да так, чтобы вонзить её в неприятеля в самый неожиданный момент? Солдатский чибис – может. И да, он из Австралии. Там без заточки не выживешь.
Чибисы – жестко территориальные птицы. Во время периода размножения у птах сносит крышу по поводу обороны своего семейства. Тут в дело и вступают 2 шпоры на каждом крыле, оставленные эволюцией исключительно для драк с нарушителями.
Любого, кто покусится на драгоценную кладку (или просто пройдёт мимо гнёзда) постигнет мгновенная кара. Angry birds атакуют наглеца налету. Пикируя, птицы подгоняют шпорами потенциального пожирателя подальше от ненаглядных диточек. Как истинный солдат, чибис готов пожертвовать собой ради чистого неба над головами своих потомков.
Такая самоотверженность приносит массу проблем и птицам, и людям. Пернатые с одинаковой яростью атакуют ворон, людей, машины и даже самолёты. В итоге птицы ломают себе крылья. Либо повреждается техника, а люди идут зашивать дырку в боку.
Комментарии