Сохраняй посты, комментируй и ставь оценки
Источник: pinterest (пикабу блочит домен)
По тероподовой теории: птицы входят в кладу манирапторов и являются самыми настоящими динозаврами.
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.
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.
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.
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.
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.
По материалам:
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.
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.
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.
Послушал я Ярослава Попова и решил кратко вам рассказать про гомойотермию динозавров. Гомойотермия — это теплокровность по-умному. Я же типа умный, надо такие слова использовать. Правда, пришлось гуглить, как это слово пишется, но это уже детали.
Основных гипотез две. Первая, самая маловероятная. Динозавры в основном обладали пойкилотермией (холоднокровие, опять же, я типа умный). Для больших динозавров это было очень удобно. Какой-нибудь десятитонный трицератопс днём прогревался на солнышке и его тепла ему хватало до конца жизни. Он попросту не успевал остывать. Это так называемая инерциальная гомойотермия. Животное само по себе холоднокровное, но за счёт размеров температура его тела постоянная. Почему это так удобно? Потому что прогрев такой туши за счёт желудка — удовольствие дорогое. Трицератопс весит как саванный слон и значит жрать он должен примерно столько же, то есть пару-другую центнеров (видите, я даже слово центнер знаю!) травы, а трицератопс далеко не самый большой динозавр. За счёт инерциальной гомойотермии можно поддержать постоянную температуру тела и не тратить тонны энергии на прогрев.
Но есть пару "но". Кости нам рассказывают другое. Для начала, годичные кольца. Да, на костях они тоже есть. И если мы можем их отчётливо прочитать, животное — холоднокровное. Его температура тела и рост зависят от окружающей среды. А даже в тропиках есть сезонность, и даже на инерциальной гомойотермии она сказывается. У динозавров кольца либо не читаются, либо читаются плохо. Вероятно они были теплокровные. Но каким образом они тогда могли быть столь огромными, как они себя могли прокормить? А тут в дело вступает их физиология. Динозавры были не такими примитивными, как принято считать в массах. Это очень прогрессивные ребята. Вы когда-нибудь задумывались, почему мышка живёт 2 года, а волнистик может прожить не один десяток лет? Я вот тоже не очень это понял, как это связано, но тут вроде речь про крайне рациональное расходывание энергии. И птицы, и динозавры в этом плане оказывается куда прогрессивнее млекопитающих. Для прогрева десятитонной туши слона, и десятитонной туши трицератопса нужно несопоставимо разное количество еды. Так что динозавры могли себе позволить и гигантские размеры, и теплокровность.
Но и здесь есть нюанс. Третья гипотеза. Вероятно, изначально все динозавры были теплокровными. Но свежие исследования показывают, что потом случилось кое-что интересное. Некоторые особо крупные динозавры утратили истинную гомойотермию в пользу инерциальной гомойотермии. То есть они стали холоднокровными, но способными поддерживать постоянную температуру тела за счёт размеров. Так мы получаем маленьких теплокровных рапторов, которым жизненно важно уметь себя прогревать, и холоднокровных гигантских зауроподов, которые могут часок постоять на солнце и сэкономить вагон энергии, а тепло при этом никуда не улетучится.
Такие дела!
P.S. Про годовые кольца.
Гуглоперевод
На этом недатированном раздаточном изображении можно увидеть микроскопическое изображение голени плотоядного динозавра Majungasaurus crenatissimus, на котором видны годичные кольца, расположенные ближе к внешней стороне кости, что указывает на то, что эта особь достигла половозрелости
1. Динозавры были настоящими гигантами?
И да, и нет. Динозаврам действительно принадлежит множество рекордных размеров: самое крупное сухопутное животное, самый крупный сухопутный хищник, самое крупное бипедальное животное и так далее. Но это не делает абсолютно всех динозавров колоссами. Сотни и сотни видов динозавров не достигали в весе и 10 килограммов.
2. Почему некоторые динозавры вырастали до таких размеров?
Вопрос на пару докторских, честно говоря. Если кратко, то: комплекс преадоптаций, доминирующие положение, коэволюция, благоприятный климат, изобилие еды и Великий Рандом. Никакой магии тут нет, всё легко объясняется в рамках банальной школьной биологии. Некоторые альтернативщики очень любят приводить в качестве пруфа низкой гравитации на планете в прошлом размеры динозавров. Но они не могут ответить на банальный вопрос: как изменялся средний вес животных от пермского периода до палеогенового? Ведь ответ не вписывается в их концепцию.
3. Почему гигантов не раздавливал собственный вес?
Динозавры подошли к вопросу лишнего веса очень изящно. Полые кости со сложной системой "балок" внутри, как у птиц, позволило им сильно снизить вес самого скелета, при этом не утратив его прочность. Млекопитающие с такими же комплектацией и весом будут нежизнеспособными.
4. Зауроподы снижали свой вес в воде?
Нет. Этот миф, как в принципе и все мифы, когда-то действительно был популярен в научном мире, а сегодня его озвучивают, только те люди, которые ничего не знают о мезозойской фауне. Зауроподы были очень распространённые животные. На планете столько водоёмов не найдётся.
5. Каким был самый маленький динозавр?
Фруктовый зуб из верхней юры Колорадо весил менее килограмма.
6. Динозаврам покорились все стихии?
Это утверждение ошибочно, так как люди, не связанные с палеозоологией, не знают, кто такие ихтиозавры, мозазавры, завроптеригии и птерозавры. Есть завр в слове, значит динозавр. Жил давно и был рептилией - динозавр.
7. Отсюда вопрос: кто они такие, эти ваши завроптероихтиозавры?
Ихтиозавры - пермские морские диапсидные рептилии, которые получили огромное распространения в мезозойской эре. Появились за десятки миллионов лет до динозавров.
Завроптеригии - родные братья лепидозавров (ящерицы и змеи), правившие мезозойским океаном. Включают в себя плиозавров и плезиозавров. Появились в одно время с динозаврами.
Мозазавры - гигантские меловые морские ящерицы. Заменили в океанах ихтиозавров. Появились спустя сотню миллионов лет после динозавров.
Птерозавры - родные братья динозавров, покорившие воздух на 80 млн лет раньше динозавров. Появились вместе с динозаврами.
Это всё разные группы животных, появившиеся от разных предков.
8. Динозавры - рептилии, следовательно - хладнокровные?
И да, и нет. Очень сложно определить температуру тела и её зависимость от окружающей среды по камням. Но! Но сегодня нет ни одного хладнокровного животного с густыми накожными покровами. Годичные кольца, которые так ярко выражены у современных рептилий даже в условиях тропического климата, у некоторых динозавров и птерозавров были размыты, как у сегодняшних млекопитающих и птиц. Доказательства теплокровности есть, но они слабые.
Подробнее тут
Пример годовых колец на срезе костей травоядного Гиппакозавра. Внизу видны толстые светлые кольца ускоренного роста животного в первые годы жизни, разграниченные темными сезонными полосами (засухи или похолодание). Гистологический анализ оценивает достижение половой зрелости к 2-3 годам (при размерах в 40% от максимального для данного вида). Максимального размера (в 9м длины и 4т веса) животное достигало к 10-12 годам. Такие темпы роста более характерны для современных птиц (страусов), нежели современных прогрессивных рептилий (крокодилов)
9. Динозавры - тупиковая ветвь развития?
Ага, именно по этому они правили Землёй почти 200 млн лет и правят в воздухе 65 млн лет.
10. Так почему они тогда не развили интеллект за такое время?
Мозг крайне энергозатратный орган и развивать его очень рискованно. Динозавры и без него были доминирующими животными на планете. Запомните, выживает не самый развитый, а самый приспособленный.
Подробнее тут
11. Насколько были умны динозавры?
Боюсь, точного ответа, мы дать не можем. Предположительно, стайная охота без изяществ некоторых видов дейнонихозавров была потолком их умственных способностей.
Подробнее тут
12. Если динозавры были такими крутыми, отчего же они вымерли?
А они не вымерли, они ушли в небо. А если посерьёзней, эволюция не стоит на месте. Огромный комплекс факторов миллионы лет испытывал динозавров на прочность: от появления цветковых растений с радикальными обновлениями биосферы, до метеоритов и вулканов.
13. Тираннозавр Рекс - падальщики или охотник?
Многое говорит за охотника. Подробней в посте.
14. Был ли у зауроподов второй мозг?
Скорее нет, чем да. То что выдают за второй мозг у крупных травоядных динозавров, скорей всего было гликогеновым телом. Гликогеновое тело сегодня есть у птиц в области сложного крестца, и предположительно оно является резервным источником питания ЦНС.
15. Как много видов динозавров существовало?
Пока что, мы даже приблизительно не можем посчитать видовое разнообразие животных, которые жили на протяжении почти двухсот миллионов лет. Самые скромные оценки дают цифру в 1500 видов, смельчаки оценивают разнообразие ящеров до 5000 видов. К 1990 году мы открыли 200-300 родов, сегодня это число увеличилось в разы. Некоторые динозавры, отнесённые в разные роды, оказались одним и тем же динозавром на разной стадии взросления. Кто-то думает, что такое могло произойти с третью всех открытых динозавров. Так что, пока мы не можем подвести хоть какие-то итоги по разнообразию динозавров даже с точностью в +/- 1000 видов.
На этом всё. Если ещё не читали FAQ по истории Земли, то обязательно исправьте это.
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.
Сегодня узнал, что в США существует город под названием Динозавр. Он находится в штате Колорадо, на самой границе со штатом Юта. Изначально город носил название Бастер-Спрингс, затем его переименовали в Артезию из-за наличия поблизости минеральных источников. Современное название было дано городу в 1960-х из-за расположенного поблизости Национального памятника «Динозавр» — местонахождения более 800 палеонтологических участков на территории знаменитой формации Моррисон. Это богатые окаменелостями отложения возрастом 150 миллионов лет, где найдено огромное количество окаменелостей довольно хорошей сохранности.
Сам городок Динозавр маленький даже по меркам США — здесь живут аж целых 243 человека. Застроен ничем не примечательными одноэтажными домами посреди выжженной солнцем пустыни. Одной из самых интересных особенностей являются названия улиц: здесь вы можете прогуляться по Диплодокус-драйв, свернуть на Стегозавр-фривэй, покрутиться по Цератозавр-сёркл и выехать на Тираннозавр-стрит.
Помимо динозавровой тематики значительный вклад в бюджет городка приносят аптеки каннабиса. Дело в том, что марихуана в рекреационных целях в Колорадо легальна, а в соседней Юте запрещена, что не мешает жителям Юты приезжать в Динозавр, чтобы подлатать здоровье.
Вот такое интересное местечко есть в Штатах.
После очередного сенсационного открытия хорошо сохранившихся останков древних рептилий, мы часто видим в комментариях шутки о ДНК динозавров и о возможном парке юрского периода. Некоторые говорят всерьёз о возможностях создать динозавров посредствам генной инженерии. Бывают люди, вспоминающие новость об "откате" генома курицы, что придаёт птице динозавровый вид. Ну что же! Сегодня настало время разобраться в этом вопросе!
На сегодняшний день порог читабельности ДНК составляет 1 млн лет. После прохождения этого порога, ДНК распадается на такие маленькие составляющие, что прочитать его становится совершенно невозможно. Мы с трудом можем определить, что это вообще такое перед нами. Да, технологии развиваются, и возможно в далёком будущем мы сможем читать ДНК возрастом немногим более 1 млн лет. Но сегодня, это скорее фантастика, чем наука. Почему? Да потому что этот срок в 1 млн лет считается при абсолютно идеальных условиях хранения образца. После ДНК разрушается до отдельных нуклеотидов в лучшем случае, а нужны последовательности, характерные для конкретного вида. Пускай животное умрёт в породе, изначально изолированной от воздействия воздуха и воды. Та же вечная мерзлота или янтарь в пример. Даже в этом случае ДНК будет повреждаться в результате случайного гидролиза или окисления. ДНК повреждается и в живых клетках!
Итак, мы имеем 1 млн лет в идеальных условиях. А когда жили динозавры? 65-64 млн лет назад. На секунду представим, что мы таки сможем откопать пару тысяч образцов одного и того же подвида динозавра, чтобы собрать с него все имеющиеся остатки ДНК и склеить их в одну цепь для дальнейшего клонирования. Вообще, это не реально, даже если ДНК сохранится, но всё же. Уйдём в сторону ненаучной фантастики. Просто этот аргумент любят использовать в комментариях. Но я спешу вас расстроить. Последние исследования помогли выяснить, за сколько времени половина связей в цепочке успеет разрушиться, так называемый период полураспада. 521 год. Всего пол тысячелетия в идеальных условиях и у нас от связей между нуклеотидами останется всего половина. Ещё 521 год и оставшиеся связи разрушаться ещё на 50%. Тем самым потолок сохранности ДНК составляет 6,3-6,8 млн лет, что в 10 раз меньше, чем нам нужно. Никакие технологии не позволят собрать то, чего нет.
Часто в комментах можно встретить и метод генной инженерии. "Откатить" геном курицы или заменить/добавить в птицах определённый гены, чтобы создать динозавра.
Простите, но никакие птицы нам тут не помогут. Да, в слона внедрили гены мамонта, что поможет "воскресить" удивительное животное прошлого. Хотя по факту, не будет никакого воскрешения, и не будет никакого мамонта. Будет абсолютно новое животное. Вы же не называете шпица и чихуахуа волком? Хотя по сути, это искусственно созданные методом селекции породы собак, а собака - одомашненный волк. Та же история и с мамонтом. Будет мамослон, а не шерстистый мамонт.
Мамонтёнок Хрома помог восстановить огромные пробелы в генофонде мамонтов
Только вот у нас есть ДНК мамонта и его живой близкий родственник. С динозаврами дела обстоят совсем иначе. Во-первых, как я сказал выше, у нас нет ДНК мезозойских рептилий. Во-вторых, нет ни одного близкого родственника динозавров сегодня. Птицы? О нет! Они ближайшие, но не близкие! Да нам, людям, домашняя кошка или лошадь ближе, чем современные птицы древним ящерам. Разделение слонов и мамонтов было около 8 млн лет назад, разделение млекопитающих на отряды было около 65-70 млн лет назад, а разделение же птиц и динозавров произошло более 160 млн лет назад! Ни о каком общем генофонде речи быть и не может.
Анхиорнис - ближайший родственник птиц в динозавровой семье. Возраст - 170 млн лет. Окрас воссоздан, благодаря сохранившемуся в останках меланосом.
Что насчёт "отката" генома? Да, было такое дело. Курицам заблокировали ген(ы) отвечающий за формирование рогового покрытия на пасти. То есть смогли настроить куриный эмбрион таким способом, что он рос без клюва. Курица с пастью! Динозавр же?! Нет, даже рядом нет. Я слышал ещё случай о блокировки гена, отвечающего за сращивание хвостовых позвонков. Но это больше походит на фейк, хоть и правдоподобный. Допустим, что мы таки смогли это сделать. И в очередной раз уйдя в полную фантастику, допустим, что мы смогли настроить геном так, чтобы появилась на свет курица с длинным хвостом, пастью, нормальными передними лапами, зубами, без вилочковой кости и без киля. Чем не динозавр? А тем, что это будет курица с атавизмом. Изменения не закрепятся и каждый раз нам заново придётся создавать подобное чудо. Мозг, внутренние органы, повадки вовсе останутся куриными! Это не динозавр! Но допустим, можно представить, что это динозавр. Тогда у нас будет максимум дейнонихозавры и может даже крупные тероподы! Но где нам взять зауроподов, цератопсов, орнитоподов, анкилозавров? Все эти ребята не оставили ни единого потомка. Нам не с чего их делать! Такой парк юрского периода не годиться! Красная цена входного билета - 100р!
Сегодняшние реалии, развитие генной инженерии и количество информации о динозаврах говорит нам, что проще в прошлое слетать за ДНК, чем создавать динозавров из курицы. Такие варианты, кстати говоря, тоже были в комментариях, и они выглядят куда реалистичней, чем собирать геном трицератопса и выращивать его в пробирке.
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.
В позднеюрских экосистемах главной «едой на каждый день» для хищников были не взрослые динозавры-гиганты, а детеныши завропод — маленькие, беззащитные и, судя по данным, почти предоставленные сами себе.
Новое исследование под руководством ученых из Университетского колледжа Лондона показало: именно постоянный поток молодых завроподов (на фото выше) поддерживал численность и благополучие крупных хищников около 150 млн лет назад.
Это объясняет, почему юрские плотоядные могли успешно существовать без экстремальных охотничьих адаптаций.
Новые данные указывают на отсутствие родительской опеки — по аналогии с современными морскими черепахами.
Ученые восстановили пищевую сеть позднего юрского периода, используя несколько независимых источников: размеры тел, износ зубов, изотопный состав костей и редкие находки с окаменевшим содержимым желудков.
Ключевым источником данных стала формация Моррисон в США и местонахождение Dry Mesa Dinosaur Quarry в Колорадо, где ископаемые накапливались на протяжении тысяч лет. Там представлены сразу несколько видов завроподов, включая Diplodocus и Brachiosaurus.
Эксперты связывают это с эволюционной логикой.
Пока легкой добычи было много, хищникам не требовались чрезмерные охотничьи «усиления». Позднее, когда доступных завропод стало меньше, давление отбора выросло.
У более поздних хищников, включая тираннозавров, появились мощные укусы, лучшее зрение и способность охотиться на опасную добычу вроде рогатых динозавров.
Каких размеров может достигать животное, освоившее полет? Казалось бы, ответ у нас перед глазами, достаточно взглянуть на крупнейших из современных летающих птиц. Размах крыльев альбатросов и андских кондоров превышает 3,5 метра. При таких размерах у этих птиц удивительно небольшой вес - 11 кг у альбатроса и 15 у кондора. Лебеди, чей размах крыльев может превышать 2,4 м, могут иметь и 20 кг, но такой вес заметно сказывается на их летных способностях.
И все же, история жизни на Земле показывает, что это не предел. Пелагорнис (Pelagornis sandersi), живший 25 млн лет назад на восточном побережье Северной Америки, достигал 7,4 м в размахе крыльев. С ним соперничает аргентавис (Argentavis magnificens) из позднего миоцена Аргентины, имевший сходные размеры. Однако, и эти птицы уступают первенство в размерах представителям вымершей группы рептилий - птерозаврам.
Окаменелые остатки летающих ящеров были описаны еще в конце XVIII века. Итальянский натуралист Козимо Коллини посчитал, что несуразный скелет с длинными лапами принадлежит водному животному. Подобные представления бытовали даже спустя 40 лет, но большинство палеонтологов к тому времени рассматривали птерозавров как аналогов летучих мышей. Находки были редкими и фрагментарными, что затрудняло изучение этих животных. Мелкие, теплокровные, покрытые шерстью то-ли ящеры, то-ли предки птиц - так изображали птерозавров до 70-х годов XIX века.
Ситуацию изменили окаменелости из Америки. Тысячи скелетов и их фрагментов, хорошая сохранность, и - огромные размеры. Отниел Чарльз Марш в меловых отложениях Канзаса нашел семиметрового птеранодона. И это была не единственная находка. Постепенно маятник представлений о птерозаврах сместился (как и в случае с динозаврами) в “рептильную” сторону. Их стали рассматривать как курьезы природы, неудавшиеся эксперименты эволюции. Холоднокровные, чешуйчатые, медлительные, способные только парить в небе, спрыгивая с прибрежных скал, они были незаслуженно забыты до 1960-х годов.
Возрождение интереса к динозаврам, начавшееся с исследований Джона Острома, захватило и их летающих соседей по мезозою. Новые находки в Бразилии и Китае, а также новые методы изучения позволили пересмотреть представления о птерозаврах. А в 1975 году открытие кетцалькоатля стало началом изучения неизвестного ранее семейства аждархид. Его представители с размахом крыльев до 12 м (а может, и более) - крупнейшие животные, когда либо поднимавшиеся в воздух.
Или не поднимавшиеся? Механика полета гигантских птерозавров, равно как и оценка их массы и размеров, были предметом споров со времен их открытия. Сложность состоит в том, что сейчас нет животных, которых можно было бы использовать в качестве аналогов птерозавров. Ни птицы, ни тем более летучие мыши таковыми не являются, слишком велика разница в анатомии. И все же, за неимением лучшего, на протяжении долгого времени именно птицы использовались для моделирования биомеханики птерозавров.
Выводы на основе такой замены оказались не утешительными. Весовой рекорд среди летающих птиц принадлежит дрофам, и составляет 22 кг. Птерозавр такого веса должен был иметь размах крыльев 4,2 метра. При большем размахе крыльев он мог бы подняться в воздух, только имея экстремально низкий вес, около 16 кг для 7 м и 70 кг для 10 м. При этом непонятно, как много мускулатуры останется при таком снижении веса. Критическое соотношение массы и размаха крыльев оценивается некоторыми исследователями в 41 кг и 5,1 м. Выше этого предела животное становится слишком тяжелым для полета.
Эти расчеты входят в явное противоречие с существованием птеранодонов, орнитохейрусов и аждархид, чьи размеры превышают указанный предел. Один из крупнейших видов, кетцалькоатль (Quetzalcoatlus northropi), по современным оценкам имел размах крыльев до 10 - 12 м и весил 200 - 250 кг. Строение тела гигантских птерозавров не оставляет сомнений в их способности летать. Ключ к ответу на вопрос, как птерозаврам удалось стать крупнейшими летающими животными, кроется в их специфической анатомии. А понимание анатомии невозможно без знакомства с эволюционной историей.
Драконы учатся летать
Истоки эволюции птерозавров теряются в туманных лесах триаса. Проблема здесь, в общем, та же, что и с летучими мышами. Самые древние известные птерозавры уже максимально приспособлены для полета. А те животные, которые предлагаются на роль возможных предков, летными характеристиками не обладают.Тем не менее, установлено, что птерозавры с большой долей вероятности являются архозавроморфами, то есть, приходятся родней динозаврам, а значит, и птицам. Правда, родство это не близкое. Предки птерозавров пошли своим эволюционным путем, отделившись от динозавроподобных рептилий, еще до того, как последние стали собственно динозаврами.
Кого только не предлагали на роль прародителей птерозавров! Среди них отметились даже танистрофеиды, длинношеие водоплавающие архозавроморфы.Одним из кандидатов был шаровиптерикс (Sharovipteryx mirabilis). Это мелкая, длиной 20 см, рептилия из Ферганской долины, освоившая парящий полет. Правда, летная перепонка шаровиптерикса располагалась между задними лапами, а передние были коротенькими. Даже если родственные связи с птерозаврами у него были, шаровиптерикс стал самостоятельной и тупиковой линией развития.
По современным представлениям ближайшим пусть не предком, но родственником предков птерозавров является склеромохл (Scleromochlus taylori). Это была стройная тонкотелая рептилия длиной около 18 см, с длинными лапками. Склеромохл много времени проводил на деревьях, мог передвигаться на двух и четырех ногах, прыгать, и, возможно, имел перепонку, как у белки-летяги.
Отсутствие “переходного звена” усложняет проблему возникновения полета у птерозавров. Возможно, предки птерозавров обитали в заросших лесом ущельях с отвесными стенами. В таких условиях прыжки и парящий полет между ветками и скальными уступами были бы эффективней лазания по ним. Как бы то ни было, к позднему триасу (210 млн л.н.) птерозавры уже поднялись в небо.
Нечисть волосатая
Птерозавры не были первыми летающими животными. Задолго до них летать научились насекомые, достигшие в каменноугольном периоде солидных размеров. Меганевры, стрекозоподобные бестии с размахом крыльев более 70 см, могли бы стать серьезной угрозой, но вымерли за 75 млн лет до появления первых птерозавров.Этих ранних, триасовых и юрских, летающих рептилий традиционно объединяют в группу рамфоринхоидеи (Rhamphorhynchoidea), противопоставляя поздним, продвинутым птеродактилоидеям (Pterodactyloidea) из мелового периода.
Рамфоринхоидеи в значительной степени сохранили черты строения своих бескрылых предков. Слабая пневматизация скелета, зубастая пасть, длинный хвост, отсутствие гребней на голове – их характерные черты. Размах относительно коротких крыльев был еще невелик, в пределах 2,5 метров. Тело покрывали похожие на волоски пикнофибры, что говорит о теплокровности. «Нечисть волосатая» - так переводится название одного из видов этих животных, Sordes pilosus.К середине юрского периода рамфоринхоидеи распространяются повсеместно, образуя три экосистемных типа.
К первому типу (видимо, наиболее архаичному) относятся наземно-воздушные хищники, например диморфодон (Dimorphodon). Эти птерозавры довольно много времени проводили на земле, на ветвях деревьев или в скалах. Они хорошо лазали, могли преследовать добычу «пешком», имели широкие короткие крылья, крепкие челюсти и зубы. Их потенциальная добыча – любое мелкое животное, от насекомых до амфибий, ящериц и млекопитающих.
Второй тип представлен охотниками за летающими насекомыми. Могли хватать добычу на лету, были не слишком быстрыми, но весьма маневренными. Из их числа вылетающие по ночам на охоту круглоголовые и большеглазые анурогнатиды (Anurognathidae).
И третий тип – рыбоядные обитатели побережий водоемов. Изящные создания с длинными крыльями, узкими челюстями и иглообразными зубами. Род рамфоринхов (Rhamphorhynchus) как раз относится к ним. Рыбу и головоногих моллюсков они могли добывать, хватая с поверхности воды, или ныряя в морскую пучину. Некоторые и сами становились кормом для рыб. В зольнхофенских известняках найдено несколько рамфоринхов, схваченных рыбами из рода Leptolepides.
Живые планеры
С середины юрского периода начинается закат рамфоринхоидей, и концу мела сохраняются лишь некоторые реликтовые виды. Их вымирание весьма подозрительно совпадает по времени с появлением и распространением двух новых групп летающих животных.
Первые – потомки самих рамфоринхоидей, птеродактилоидеи. Кости их передних конечностей стали еще более длинными, что позволило увеличить площадь крыла и сократить энергозатраты во время полета. Пропал хвост, вместо него в качестве руля стали использоваться гребни на голове. Достигла максимума пневматизация скелета, что снизило вес животного. В меловом периоде были утрачены зубы, остался только роговой клюв. А еще увеличились доли мозга, отвечающие за движения и координацию. По отношению к своим предками птеродактилоидеи были как истребители середины XX века в сравнении с бипланами Первой Мировой войны.Ранние птеродактилоиды, такие, как криптодракон (Kryptodrakon progenitor) из формации Шишугоу на северо-западе Китая, имели сопоставимые с рамфоринхоидеями размеры и занимали схожие экологические ниши. Не удивительно, что вскоре они начали теснить своих архаичных собратьев.
Вторая группа – птицы. Оперенные тероподы перешли к полету где-то в лесах Северного Китая 160 – 150 млн лет назад. Поначалу разница в анатомии, образе жизни, способах добычи пропитания позволяла обходиться без прямой конкуренции. Скорее, имело место сдерживающее давление. Более гибкие в эволюционном плане, птицы активно занимали свободные экологические ниши и не пускали туда птерозавров.
Рамфоринхоидеи, зажатые в тиски между птеродактилоидеями и птицами, к началу мелового периода практически исчезли. И уже птеродактилоидеи столкнулись клюв к клюву с птицами. Вытеснить нахальных пернатых не получалось, а вот птицы оказались не прочь при удобном случае занять место рептилий.И тогда птерозавры начали наращивать собственные размеры. Разница в размерах позволила птеродактилоидеям и птицам занимать одни экосистемы без конкуренции друг с другом. На протяжении всего мелового периода 2 м в размахе крыльев были верхней границей для птиц и нижней для большинства птерозавров.Выход в крупный размерный класс принес и изменения в экологии.
Тип любителей свежей рыбы и кальмаров сохранился. Но теперь за ними охотились птерозавры с размахом крыльев до 5 – 7 метров. Птеранодоны (Pteranodon), сложив свои длинные крылья, стрелой ныряли в морскую пучину. Никтозавры (Nyctosaurus) с шикарным метровым гребнем на голове выхватывали тонкими зубами рыбу с поверхности воды. Рыбоядные птерозавры были обычными обитателями как морских побережий, так и внутренних водоемов, уживаясь бок о бок с морскими птицами: ихтиорнисами и гесперорнисами.
Претерпел сильные изменения тип наземно-воздушных хищников.Теперь это были обитатели открытых пространств, ищущие добычу на земле и в водоемах. Одни, как джунгариптериды (Dsungaripteridae), отыскивали в прибрежной полосе моллюсков и ракообразных, дробя их панцири мощными зубами – редкость среди птеродактилоидов. Другие (Istiodactylidae) парили в небе группами, в поисках падали, как это делают стервятники. Были даже фильтраторы наподобие фламинго (Liaodactylus), питающиеся мелкими рачками и планктоном.
А над всеми этими птерозаврами как великаны возвышались представители семейства аждархид. К концу мелового периода они достигли экстремальных для летающих существ размеров. Кетцалькоатль, арамбурджания, хацегоптерикс – крупнейшие представители семейства достигали 10 – 12 м в размахе крыльев, что сравнимо с габаритами самолетов «Цессна». Длинношеие, с огромной головой и острым клювом, они проводили на земле едва ли не больше времени, чем в воздухе. Как гигантские птицы-носороги, вышагивали эти великаны по папоротниковым саваннам. А в случае угрозы расправляли свои огромные кожистые крылья и взмывали в небо.
Итак, дано: не самый крупный кетцалькоатль с размахом крыльев 9,6 м, длиной от носа до кончика задней лапы в 8 м. Стоя на земле это чудище выглядит как крылатый жираф с клювом, а наша цель – заставить его полететь.
Скелет и масса тела
Полет возможен только при оптимальном соотношении массы тела и площади крыла. Оценка массы птерозавров – задача архитрудная: живых аналогов этих существ нет, а экстраполировать показатели птиц и рукокрылых на птерозавров не получается из-за серьезных различий в анатомии.Для определения массы тела используются трехмерные модели и специальные алгоритмы, высчитывающие объем и ориентировочную плотность различных частей животного. Модель строится на основе палеонтологических реконструкций внешнего вида животного, которые зависят от найденных окаменелостей. Чем более полный скелет можно собрать из его фрагментов, тем более точной будет оценка массы тела.Современные специалисты по птерозаврам, такие, как Марк Уиттон, дают оценку массы кетцалькоатля в 180 – 250 кг как наиболее реалистичную.
Чтобы иметь размеры с самолет, и весить как кабанчик, птерозаврам пришлось пожертвовать костной тканью.
У птиц масса скелета составляет 8 – 18% от массы тела.Чем крупнее птица (летающая), тем легче и тоньше ее кости. Такими же тонкими и легкими были кости рамфоринхоидей. У птеродактилоидей они стали совершенно воздушными. И это не метафора. Большинство костей аждархид, включая позвонки, имеют крупные полости. А кости конечностей так и вовсе похожи на полые трубки, толщина стенок которых сравнима с бумажным листом.
По расчетам, скелет нашего кетцалькоатля должен весить всего 18 кг. Из них на передние конечности приходится 8,5 кг, на задние только 1,8 кг. Кости туловища весят 2,7 кг, 2 кг – шейные позвонки, и 3 кг - огромный череп. В общей сложности скелет составляет около 7% массы тела!
У птиц такой недобор костной ткани привел бы к снижению прочности костей крыльев, и их поломке при нагрузках, возникающих во время полета. Но не у птерозавров. Внутри трубчатых костей передних конечностей имелась сложная система перекрещивающихся костных «спиц», придающая всей конструкции огромную прочность. Анализ структуры костной ткани птерозавров говорит о том, что прочностные характеристики превышали показатели птиц в три раза. Это значит, что весь скелет крыла обладал повышенной устойчивостью к нагрузкам.
Крыло и мускулатура
Сами крылья без учета скелета весят примерно 50 кг каждое. Их совокупная площадь порядка 11 м2. Создается впечатление, что крылья недостаточно большие для такого огромного существа. Но тут все дело в нестандартных пропорциях аждархид: слишком большая голова и длинная шея у этих птерозавров.
Крыло птерозавров похоже на крыло рукокрылых, но только внешне. Скелетную основу образуют кости плеча, предплечья, запястья, и чрезвычайно длинный четвертый палец. От запястья отходит птероид, уникальная кость, которая есть только у птерозавров. Его функция – управлять мембраной, расположенную между шеей и запястьем.
Кожистые мембраны крыльев имеют сложное строение, с прослойкой из соединительной и мышечной ткани и большим количеством кровеносных сосудов. От костной основы к краю крыла проходят особые волокна, актинофибрилы. Пока неизвестен их состав, сложно что-то говорить о назначении этих волокон. Они могут как укреплять крыло, так и менять его геометрию, что влияет на аэродинамические свойства.
За работу крыльев отвечает мощная мускулатура, вес которой оценивают в 50 кг, что составляет 20% от веса животного. Аналогичные характеристики мы видим у птиц, но распределяется мускулатура верхнего пояса конечностей у кетцалькоатля иначе. За движение крыла отвечают несколько групп мышц, расположенных на груди и спине, и предплечьях, в отличие от компактных грудных мышц птиц. Такое распределение мышечной массы позволяет снизить энергозатраты на машущий полет.
Энергия
Легкие, сердце, пищеварительная система и прочие внутренние органы упакованы в компактное яйцеобразное тело длиной около 1,5 м. Общий вес тела вместе с шеей, головой и задними конечностями около 82 кг.Активный полет предполагает высокий расход энергии, а следовательно, и быстрый обмен веществ. Сердце – внутренний мотор кетцалькоатля – четырехкамерное, обеспечивающее разделение артериальной и венозной крови и, соответственно, теплокровность. Сложно сказать, с какой частотой билось сердце, перенося к органам и тканям кровь, богатую кислородом. Но о дыхательной системе птерозавров кое что известно.
Позвоночник, ребра и грудина кетцалькоатля образуют достаточно жесткую конструкцию, противостоящую нагрузкам, исходящим от крыльев и их мускулатуры. Сокращение легких в таких условиях обеспечивается не движением ребер, а «печеночным насосом», системой мышц, управляющих движением диафрагмы.
От легких отходят воздушные мешки, которые занимают значительный объем тела, частично проникают в основание крыльев и пронизывают кости кетцалькоатля. Как и у птиц, дыхание осуществляется в два такта: на вдохе воздух заполняет и легкие, и воздушные мешки; на выдохе воздух из воздушных мешков возвращается в легкие. Подобная система обеспечивает высокий уровень кислорода в крови.
И последним элементом энергосистемы кетцалькоатля выступают пикнофибры, покрывающие все его тело. Тепло, выработанное телом, необходимо сохранить. Гибкие, короткие нити, похожие на шерсть выполняют эту задачу.
Управление полетом
Птеродактилоидеи в ходе эволюции утратили хвост, служивший их предкам рулем. Вместо него роль руля на себя взяла крупная голова, украшенная гребнем.
Черепа аждархид – вытянутые, с тонкими беззубыми челюстями, и объединенными носовым и предглазничным отверстием. Область мозга, координирующая сигналы от кожи, мышц, суставов и органов чувств, занимала 7,5% от его массы. Это больше, чем у любого другого животного, включая птиц с их 1-2%.
Полного черепа кетцалькоатля нет, поэтому неизвестны его точная длина или форма гребня. Но исходя из размеров черепов менее крупных аждархид можно сделать вывод, что длина его была не менее 2 метров, а ширина – в пределах 30 см! Узкий, длинный, он выполнял роль руля, помогая птерозавру маневрировать во время полета.
Вес головы с мягкими тканями был явно небольшим, и вряд ли превышал вес черепа более чем в два раза. За управление этой двухметровой плоской «доской» в полете и на земле отвечали мощные шейные мышцы.
Огромная шея длиной 2,5 метра состояла из 9 позвонков, 7 шейных и 2 грудных, утративших ребра. Строение позвонков уникально: позвоночное отверстие смещено к центру, из-за чего позвонок превращается в костную трубку, внутри которой имеется заключенный в кость канал для спинного мозга. Между внешней оболочкой позвонка и мозговым каналом расположены костные пластики, образующие спираль, как спицы в колесе велосипеда, обеспечивающие огромную прочность позвонков.
Летные способности
Для взлета кетцалькоатлю не нужен был трамплин в виде скалы, как это считалось когда-то. Хватало силы ног и крыльев. Птерозавр приседал, сгибая крылья и опираясь на пальцы передних лап, после чего резко отталкивался сильными задними лапами, подпрыгивая вверх. Несколько первых взмахов крыльями были самыми энергозатратными. В целом на активную фазу полета уходило около минуты, в течение которой кетцалькоатль набирал более 500 метров высоты. После чего наступала парящая стадия с использованием восходящих потоков и не требующая большого расхода энергии.
Маневренность полета обеспечивалась движением передних конечностей, меняющим геометрию крыла. Значительную роль в этом играл птероид, кость, отходящая от запястья вперед. Поднимая или опуская его, кетцалькоатль регулировал натяжение передних мембран, что давало возможность быстро менять направление полета. Какую-то роль в аэродинамике играли актинофибрилы, но пока что это тема будущих исследований.
Подводя итог можно сказать, что анатомия, биомеханика, аэродинамика птерозавров – всё было подчинено одной цели, полету.
Возможно ли, что летать могли только молодые особи, а взрослые, с набором веса, проводили всю жизнь на земле? Анализ окаменелостей кетцалькоатлей разных возрастов показывает, что такого не происходило. Даже крупные взрослые животные сохраняли в полной мере характеристики, позволяющие им летать над Землей мелового периода.
Ну я вам сейчас покажу!
Дамы и господа, 8 палеоартов, где динозавров "раскрасили" под современных птиц. Наслаждайтесь!
___
Трицератопс - солдатский ара
___
Теризинозавр - сизый голубь
___
Струтиомим - эму
___
Гигантораптор - шлемоносный казуар
___
Альбертавенатор - древесный стриж
___
Велоцираптор - южноамериканская гарпия
___
Дакотараптор - болотная сова
___
Дакотараптор - птица-секретарь
Очередной пост-ответ на комментарий. В одном из предыдущих постов товарищ осмелился сказать, что крокодилы - это "как бы ближайший к нам живой родственник динозавров." Смелое утверждение после серии постов, в которых говорится о пернатости братьев наших древних. Когда-то давно, я плотно увлекался динозаврами: читал статейки, энциклопедии, отчёты о раскопках, смотрел всякие BBC и NG. Тема подзабылась, но в памяти мне что-то подсказывало, что это не совсем так. Полазив по этим вашим интернетам, я накопал материала на очередной пост. И начнём мы наше увлекательное, но короткое рассуждение с кофе!
Основные моменты.
Пробежимся по основе, кто вообще эти динозавры? Останки динозавров находили везде и всегда. Только вот сами динозавры, как термин, впервые описали лишь 1842. 1824 году был доклад о найденных костях гигантских ящеров. Эта находка 1815 года (долго они доклад писали) представляла из себя несколько костей и фрагмент огромной хищной ящерицы. Эти кости принадлежали гигантскому тераподу - мегалозавру (длина - 9м, вес - 1т.) Но это всё скучная история. Давайте глянем на картинки!
Ранняя реконструкция облика мегалозавра.
Кстати, хороший пример для первого поста вышел бы. Зря я его не использовал.
Современная реконструкция огромной ящерицы. Что? Его реально так зовут!
Итак, немного скучной терминологии и истории самих динозавров, как животных. Дело в том, что люди привыкли называть динозаврами всех доисторических рептилий. Но это не совсем правильно. Класс рептилий появился в середина карбона палеозойской эры. (~320 млн лет назад). А динозавры - это надотряд и они появились в позднем триасе мезозоя (~225млн лет назд). Но как они появились? Ну, есть очень популярная теория, которая меня полностью устраивает. ~300 млн лет назад случилось глобальное потепление, из-за которого повымирали тропические леса. Рептилии оказались запертыми в небольших ареалах, что привело к эволюционному скачку. И пока одни животные исчезали в пермском вымирание, на свет появились общие предки динозавров и крокодилов - архозавр! И вот вам простенькая схема из вики.
Схема родства крокодилов и динозавров. Crocodylomorpha
Не люблю я вики, но чертить самому эту схему было лень. Каюсь и прошу прощение за такой непрофессиональный подход. Но эта схема нам даёт понять что надотряд крокодиломорфов и надотряд динозавров развивались параллельно.
Динозавры и крокодилы.
Насколько же близки данные рептилии? И динозавры, и крокодилы принадлежат к оному классу, пресмыкающиеся. Оба надотряда (крокодиломорфы и динозавры) вышли из группы архозавров. Да они ещё и жили в один временной промежуток (тот же дейнозух из семейства аллигаторовых, жил 80млн лет назад. Т.е. трёхтонный дейнозух мог лакомится каким-нибудь мелким видом тираннозвра. Серьёзно, возрасты совпадают, место обитания тоже). Их родство очевидно. Только вот они развивались десятки-сотни миллионов лет параллельно друг другу. Крокодилы освоили, в большинстве своём, пресноводные водоёмы. Динозавры же освоили всё! Море, воздух, и конечно же сушу. Наши сумки и ремни, в каком-то роде, племяшки динозавров.
Представитель архозавра. Смешные морды.)
В интернете есть всё! После того, как я написал про тираннозавра, как рацион дейнозуха, я нашёл эту картинку. Поздняя разновидность дейнозуха (~10-12м, ~8тонн) завтракает тираннозавром.
С крокодилами всё относительно понятно. В силу того, что их ареал обитания (тропические реки, озёра, болота) почти не менялись, то и самим крокодилам меняться не было смысла. Нет причин для эволюции => нет эволюции. С "отцами" динозавров всё намного сложней. Мало того, что эти ребята не хотели сидеть только на суши, так ещё сами динозавры развивались очень быстро.
Ступени эволюции.
Всё начинается с орнитодиров. Орнитодиры объединяют в себе предков птерозавров и динозавров. Но нас интересуют динозавры и их предки. Динозавроморфы! Они не просто предки, они и конкуренты динозавров! Около 30млн лет они жили бок о бок. И только в начале юры (200млн) ужасные ящеры захватили полное господство на Земле, а динозавроморфы просто исчезли. С чем это связано, не известно. В середине триаса появляются динозавроподобные, объеденяющие в себе силезавридов, динозавров и был ещё кто-то, но не могу найти, кто именно. Но это и не важно. У нас есть диназавроподобный ньясазавр, живший 245млн лет назад. Этот трёхметровый малыш возможно является первым динозавром. А вот кем он точно является, так это ближайшим родственником нашим рептилиям.
Динозавроморфы.
Ньясазавр. Возможно первый динозавр.
Ставрикозавр. Один из первых динозавров.
И вот, на планет настал поздний триас, на носу раняя юра, выходи динозавр! Гуляй! И он вышел, а после разгулялся! На данный момент нашего повествования мы имеем два основных отряда: ящеротазовые и птицетазовые. Да и вообще, их только два и было.
Тазовые кости птицетазовых динозавров. Лобковые кости направлены назад.
Тазовые кости ящеротазовых динозавров. Лобковые кости выступают вперёд.
И вот с этого-то момента начинается всё самое интересное! ~145млн лет назад появились археоптерикс и компсогнат.
Динозавры и птицы.
Найдено огромное количество хорошо сохранившихся останков археоптериксов. И нет, вроде, ни капли сомнений, он птица!
Воссозданное пугало археоптерикса.
Считается, что если археоптерикс не первая птица, то как минимум очень близкий родственник таковой.
Компсогнат - крошечный терапод, живший в тоже время, что и архиоптерикс (найден в том же известняке), и натолкнул учёных на мысль, что птицы не просто родственники динозавром, а их прямы потомки!
Найденный в китайской провинции Ляонин (помните пернатого тираннозавра из прошлого поста? Его нашли там же) чанъюйраптор размыл и без того тонкие границы между пернатыми дромеозавридами (велоцираптор к ним тоже относится) и древними птицами. Этот полутораметровый динозавр имел перья на передних лапах ~15см, а на хвосте все 30см. Скорей всего чаньюраптор умел летать, ну или как минимум планировать.
Компсогнат.
Чаньюраптор в полёте. "Раптор" в имени сбивает с толку, правда?)
На данный момент, подкласс настоящих птиц считают потомками динозавров. Так что осталось дождаться находку промежуточного звена.... Постойте-ка! Ляонин... Пернатый тираннозавр... Там было что-то про птиц. Точно! Ещё одна пернатая находка! Аврорнис - птица, жившая 160млн лет назад! Которая пододвинула археоптериксов с поста "самой древней птицы" и подтвердила теорию о выходе птиц из надотряда динозавров. Позже было множество споров: кто есть первоптица, и является ли археоптерикс/аврорнис птицей вообще? Может они просто летающие динозавры? Грань очень тонка.
Модель аврорниса
Итог.
Итог очевиден. Динозавры имеют перья! Хотя я вроде писал о другом. Ах да! Ближайшие родственники динозавров в современном мире - это птицы. Тому сотни доказательств разбросанных в виде окаменелостей по всему миру (особенно в Ляонин). Но и крокодилы так же их родственники. Просто одни внучатые племянники (аллигаторы), другие их прямые внуки (страусы).
С вами был @MartinDont и очередной динодлиннопост! Спасибо за внимание и прости за ошибки.
http://pikabu.ru/story/oblik_dinozavrov_istoriya_sozdaniya_s... - облик динозавров. Часть I
http://pikabu.ru/story/pukh_perya_ili_cheshuya_prodolzhims_p... - облик динозавров. Часть II.
P.S. добро пожаловать в наше уютное сообщество "Лига Палеонтологов"
Яйца динозавра пролежали в земле 70 миллионов лет, но в них сохранились зубки и даже кожа не вылупившихся ящеров.
Яйца динозавров были обнаружены в провинции Неукен на юге Аргентины. Как сообщило агентство Теlam, их возраст насчитывает 70 млн лет.
Внутри яиц сохранились останки эмбрионов динозавров. Как рассказала глава департамента по защите культурного наследия Неукена Клаудия Делья Негра, для ученых это находка имеет огромное значение. «Они полностью исследуют эмбрионы, и уже удалось сделать анализ эмбриональной кожи и зубов», — отметила она. По ее словам, яйца дошли до наших времен в хорошем состоянии благодаря тому, что местность, где они были найдены, когда-то была болотом, которое затем было погребено под вулканическими отложениями.
Гнездо динозавров случайно нашел местный пастух вблизи населенного пункта Агуада-Сан-Роке еще несколько лет назад, однако ученые сообщили о находке только сейчас. Как отметили исследователи, это не первое подобное открытие в провинции. В 1997 году ученым также удалось найти останки невылупившихся древних пресмыкающихся.
Как отметила Делья Негра, в районе, где были обнаружены яйца, регулярно находят гнезда динозавров, а также останки животных, которые их разоряли. Она выразила надежду, что в этом месте удастся создать палеонтологический парк, который позволит сохранить эту зону для следующих поколений.
Источник: http://m.popmech.ru/
Поразительно, как иногда самый тупой и нелогичный ответ на какой-либо серьёзный вопрос оказывается верным. Происходит такое нечасто, но всё же имеет место быть.
Вот, например, почему вымерли динозавры? Нередко различные приколисты (а маленькие дети - и на полном серьёзе) отвечают: потому что они были большие и сильные. Те, кто считает себя экспертом, начинают рассуждать об упавшем на Землю метеорите, климатических изменениях и тому подобных причинах.
Однако современные палеонтологи отвечают на этот вопрос именно так, как и упомянутые приколисты. Метеорит лишь ускорил процесс вымирания (и изменения климата), а сам он происходил из-за другого обстоятельства. Дело в том, что крупные виды динозавров слишком уж усердно уничтожали растительность, и постепенно её стало слишком мало. Из-за огромного роста метаболизм этих животных был не особо быстрым, а жизненный цикл и вовсе медленным: чтобы принести потомство, одному динозавру нужно было взрослеть долгие годы, и при упомянутом недостатке пищи большинство их не доживало до половозрелого возраста. Кроме того, крупные виды динозавров были слишком специализированными в плане рациона и не могли перестроиться на другие виды пищи. То же самое и в отношении хищных видов - и для них еды стало слишком мало.
Кстати, не все динозавры вымерли: по современной классификации нынешние птицы тоже относятся к группе динозавров. Их небольшие размеры позволяли лучше прокормиться, обмен веществ был ускоренным, а малая продолжительность жизни и быстрый жизненный цикл позволяли быстро приносить потомство, приспособленное к малейшим изменениям внешних условий. И пока у крупных динозавров еле как сменится одно поколение, у мелких животных - птиц и млекопитающих - их могло смениться более двадцати. Плюс ко всему мезозойские млекопитающие и ближайшие предки птиц приобрели всеядность. Всё это позволило этим группам животных не только выжить, но и в дальнейшем достичь абсолютного господства на Земле.
Для тех, кто сильно увлекается странными (и не очень) вымершими животными, могу предложить еще несколько своих статей:
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!
Представители целурозавров
История человечества – это лишь малая часть истории Земли. Более 160 миллионов лет назад нашу планету населяли животные и растения, о существования которых мы до недавнего времени знали ничтожно мало. Но благодаря большой исследовательской работе палеонтологов завеса таинственности постепенно спадает. Порой уникальные находки, рассказывающие о жизни на Земле много-много миллионов лет назад, оказываются от нас в шаговой доступности. Карстовые линзы, обнаруженные в Песковском карьере неподалёку от Коломны 20 с лишним лет назад, стали ключом к изучению животных и растений, обитавших в наших краях в Юрском периоде.
Песковские динозавры и их окружение 1 серия
Песковские динозавры и их окружение 2 серия
Комментарии