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.
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.
Всем привет. Сегодня по аналогии с прошлым постом я разберу эволюцию пера. Откуда пришёл перьевой покров, как он развивался, у кого какие перья и так далее. Наше путешествие займёт 250 млн лет. Именно с приходом мезозойской эры и вступления рептилий на престол связанна эволюция перьевого покрова. Да-да, вы правильно поняли, перья - это продвинутая чешуя. Настраиваем наш DeLorean DMC-12 на начало триасового периода и в путь, в выжженные триасовые пустыни!
Сегодня никого не удивишь прекрасным оперением. Все знакомы с попугаями, лирохвостами и павлинами. Только эти три птицы удивят вас разнообразием красок и рисунков пера. Да что уж там, даже голуби имеют огромное количество видов с самыми разнообразными окрасами перьевого покрова. А среди родственников скучного и серого воробья есть райские птицы.
Попугай Ара
Никого не удивишь и функционалом пера. Сложное асимметричное маховое опахало крыльев птиц создаёт огромную подъёмную силу, густой и многослойный покров позволяет птицам жить в самых суровых климатических зонах планеты и способен сохранять тело в сухости и тепле. Пингвины имеют один из самых сложных в мире покровов: многослойный, густой, скрывающие практически всё тело и очень жёсткий. Перья пингвинов создают внутри себя ловушки для воздуха, который в свою очередь не пропускает холодную воду к телу.
Именно благодаря сложной структуре перьевого покрова пингвины прекрасно себя чувствуют в антарктических погодных условиях
Как само перо, так и сам покров выглядит невероятно сложным. Откуда он взялся, как развился до современного уровня и что ещё интересного можно узнать о перьях?
Для начала нам нужно узнать, что из себя представляет само перо. Перо - это накожное образование с роговой структурой. Состоит перо из стержня и опахала. Перья не покрывают птиц равномерно, как шерсть (за исключением пингвинов). Сам покров делится на множество разных видов. На одном лишь крыле одной лишь птицы есть семь видов разного оперения! Самих перьев также насчитывается три вида по назначению: маховые перья (рулевое, маховое первого порядка и тому подобное) нужны для полёта; пуховые перья (пуховое перо и пух) нужны для термоизоляции; покровные перья нужны для придания формы тела. И это если кратко. Крупные перья сцепляются друг с другом специальными крючочками, образуя опахало. У пуха и пуховых перьев такой сцепки нет.
Полноценное, настоящее, подлинное, неподдельное, истинное перо должно было появиться уже 160 млн лет назад! Первыми обладателями настоящих современных перьев были юрские манирапторы: дейнонихозавры и ящерохвостые птицы. Но откуда мог взяться столь сложный элемент? А главное - зачем?
Ещё менее 10 лет назад считалось, что отцами перьев были тероподы. Маленькие небольшие динозаврики с помощью преобразованных (расщеплённых) чешуек согревали себя. Большим динозаврам перья были не нужны, так как они имели инерциальную гомойотермии. Но одна находка за другой говорили и даже кричали, что протоперья появились ЗАДОЛГО до тероподов. Тероподам 231 млн лет, перу должно быть минимум 250!
Первым важным доказательством того, что тероподы лишь унаследовали перо, а не придумали, является находка 2009 года. Тяньюйлун жил 158 млн лет назад и был очень дальним родственником теропода, так как входил в соседний отряд птицетазовых динозавров. И наша Тянь уже имела густое оперение как минимум на спине и хвосте.
Птицетазовый динозавр Tianyulong найденный в 2009 году
В 2011 и 2013 году находят множество останков кулиндадромеуса забайкальского со следами густого оперения уже по всему телу. Жил наш земляк в одно время с тяньюйлунь. В 2012 и 2015 году находят останки гигантских тероподов с густым оперением. Масса ютирана хуали превышала 1,5 тонны! А масса дакотараптора стремилась к 0,5 тонне! У таких гигантов уже должна была срабатывать инерциальное теплокровие. Огромное количество находок за последние 10 лет опровергали происхождение пера у маленьких тероподов. Оно как минимум должно было появиться до разделение динозавров на два отряда.
Юрский теропод Yutyrannus huali
Отодвинемся немножко дальше и захватим всю кладу архозавров. В триасовом периоде уже жила одна группа архозавров с пуховым покровом. Петейнозавр - один из первых птерозавров, живший 212 млн лет назад, был покрыт густым пухом. И при этом, петейнозавр был не единственным летающим пушистиком триаса.
Птерозавр триасового периода Peteinosaurus
У нас есть три группы архозавров с густым пухом или оперением. Теория происхождение пера у тероподовых динозавров становится совсем неактуальной. Вам мало? Хорошо, продолжим.Схожий с птичьем ген, отвечающий за рост перьев, был обнаружен у аллигаторов! Об этом написал National Geographic в 2011 году. Для меня научпоповский (с уклоном в поповскую сторону) журнал не является пруфом, поэтому я потратил минут 40 на поиск более достоверных источников. Самого исследования или опровержения НГшной статьи я не нашёл. Но некоторые музеи России и научные сайты подтвердили данную информацию. Исследования были проведены ещё до 2006 года и почему нет нормальных источников в интернете, я не знаю. Но данный факт в нашей теории является дополнительным, а не ключевым. Если вы найдёте таки опубликованное исследование (или его опровержение), то кидайте в комментарии, а мы пока продолжим.
С аллигаторами или нет, но зародыш перьев должен был появиться в триасе, когда птерозавры отделились от динозавров. Структура перьев и протоперьев, их развитие у эмбрионов современных птиц и очевидное происхождение от рептилий говорит нам, что перо есть ничто иное, как эксчешуя. Чешуйки начали вытягиваться в короткое подобие волосинок. Подобные чешуйки стали занимать меньше места на теле, а их густота увеличилась. У птерозавров уже появилось некое подобие шерсти. В дальнейшем отдельные волосинки начали расслаиваться и появился пух. Каждый отдельный отросток на пушинке расслоился ещё больше и образовался стержень. Так появилось пуховое перо. Пуховое перо обзавелось крючками и каждый отдельный отслоённый волосок на пере начал сцепляться друг с другом, образуя опахало, что привело к появления первого контурного пера. Далее перо получило асимметрию и вуаля! У нас есть асимметричное маховое перо за каких-то 90-100 млн лет!
GIF
Несколько стадий эволюция пера от примитивного теропода до современной птицы
Конечно у нас нет прямых подтверждений эволюции пера, так как катастрофически не хватает ископаемого материала. И появится он не скоро. Слишком уж много неизведанного. Подобная гипотеза очень правдоподобна. Но зачем архозавры в триасе обзавелись перьями?
Учитывая маленькие размеры первых "волосатых" архозавров, возможно начало зарождаться теплокровие у будущих птиц. Но это совсем-совсем спекулятивненько. Маскировка, аэродинамика, половой диморфизм выглядит в разы правдоподобней.
Перья оказались настолько удобными, что птицы уже более 65 млн лет не сдают лидирующие позиции в небе. Современным рукокрылам приходиться жить в непроглядной тьме, чтобы хоть как-то соперничать с пернатыми. Сами птицы распространились от южного до северного полюса. Хищные, насекомоядные, плодоядные; крохотные и гигантские; воздушные асы, пловцы и бегуны - птицы буквально везде! И всё благодаря перу!
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!
Интересный вопрос. Грудное вскармливание — отличительная черта млекопитающих. Это ещё сказал Карл Линней. Но появилось оно задолго до самих маммалов. Таков результат изучения генома млекопитающих. Гены, отвечающие за лактацию, старше, чем сами млеки.
Первые амниоты, освоившие сушу, откладывали яйца. Их яйца отлично впитывали воду из окружающей среды, но были уязвимы для непредсказуемой погоды. Завропсиды (предки птиц и рептилий) решили этот вопрос твёрдой скорлупой яйца, изолировав его от внешнего воздействия. Предки же млеков остались верны пористой оболочке. Но вместо того, чтобы оставить потомство в руках стихии, они ложились на яйца. Влага с шерсти попадала вовнутрь яйца. Позже с влагой из потовых желёз в яйцо стали попадать питательные и противомикробные элементы. После вылупления детёныш слизывал эту смесь с шерсти родителя. Последний шаг — эволюция потовой железы в молочную с соском. Так я уместил вопрос эволюции, простите, сисек в 1000 символов.
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.
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.
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
Сделал ещё один таймлайн по самой интересной для меня теме, по теме мезозоя. Мезозойская эра — это эра динозавров. С начала юрского периода до конца мелового динозавры правили сушей безраздельно, а это, на секундочку, 135 млн лет. За это время происходило много чего интересного в эволюции Жизни на Земле, но не всё можно поместить в такой малый формат. Цена деления на таймлайне — 1 млн лет. В 1 млн лет уместится 180 человеческих цивилизаций (человеческая цивилизация насчитывает около 5500 лет) или 12500 человеческих жизней, если мы возьмём за среднюю продолжительность жизни 80 лет. Приятного чтения!
Много, что сюда не поместилось. Как минимум плезиозавры, много других знаменитых динозавров, аждархиды (крупнейшие летающие животные в истории), различные насекомые, амфибии, рыбы (например, костистые рыбы), растения (например, сосны появились в мелу), множество климатических и катастрофических событий (например, сеномано-туронское океаническое бескислородное событие) Я попытался выделить самое важное.
Я очень часто вижу вопрос, чем отличается летающие динозавры (микрораптор, чанъюйраптор) от птиц. Я сначала кратко отвечал. И вот сейчас я всё-таки решил сделать пост, что именно понадобилось изменить в себе динозаврам, что бы взлететь. Немножко не то, но сойдёт.
Пройдёмся по строению птиц и их важным эволюционным шагам, приведших к полёту. В качество сравнительных животных возьмём родственную им группу, дейнонихозавров, которые были близки к полёту, а некоторые даже умели планировать.
Что бы понять, где искать отличия, нужно понять разницу образа жизни бегающих динозавров и летающих птиц... погодите... Вот и ответ! Так что самое важно для полёта? Конечно же крылья! И тут сразу же можно найти несколько существенных отличий между дейнонихозаврами и птицами. Самое важно - крепление лопатки. Ни один динозавр не мог поднять передние лапы над спиной. Просто потому что так крепилась лопатка. А если даже продвинутые в плане полёта микрораптор и чанъюйраптор не могли заводить за спину свои недокрылья, значит они были не способны к маховому полёту. Для птиц же это не проблема. Второе главное отличие - пальцы передних конечностей. У дейнонихозавров отчётливо прослеживаются фаланги пальцев по формуле 2-3-4 (первый палец - 2 фаланги, второй - 3, третий - 4). У птиц же чаще встречается формула 1-2-1. Пальцы птиц утратили свою хватательную функцию, а сама конечность сильно изменилась, что увеличило площадь крыла. Нет нужды хватать пальцами, значит нет нужды и в когтях. Ещё один важный момент, это то, что перья птиц растут не только на предплечьях, но и на фалангах! И тут мы переходим ко второму важному моменту.
Взмах крыльями современных птиц - то, на что не были способны динозавры и первоптицы.
Перо - идеальный внешний покров, когда нужно объединить водонепроницаемость, теплоизоляцию и взлётную подъёмную силу. Но динозавры же тоже были оперены! В чём отличие перьев птиц и анхиорниса, к примеру? А в сложности. Ведь у птиц не просто более сложная структура пера, но и сам перьевой покров намного прогрессивней, чем у дейнонихозавров. Самым важным элементом является асимметричное маховое опахало. Им уже оснастили себя некоторые планирующие динозавры, как тот же микрораптор Гуи, но это ещё было далеко от современных птиц по сложности. К тому же, как я сказал выше, важным шагом к полёту стало отращивание перьев на пальцах.
А - первостепенное маховое опахало, Б - второстепенное маховое опохало, В - рулевое веерообразное опахало, Г - пух.
Хвост.
Дейнонихозавры - это шустрое и бегающее надсемейство динозавров. Хвост является важным инструментом для поддержания равновесия и повышения манёвренности во время быстрого бега. Поэтому хвост динозавров - это длинный и толстый отросток, который невероятно эффективен во время бега и прыжка, но мешающий своим весом во время полёта. К тому же, хвост динозавра был малоподвижен из-за окостеневших хрящей. Это важное и интересное решение для облегчение хвоста. Ведь что бы поддерживать такую массу навесу и управлять ей, нужна огромная груда мышц. Закостеневшие хрящи упростили эту задачу, что позволило сократить мышечную массу, но ценной подвижности хвоста. Птицы срастили хвостовые позвонки в единую кость, пигостиль. Но одной костью особо не порулишь. Пришлось птицам и новые перья придумать, для руления в полёте. Так и появился лёгкий веерообразный хвост, состоящий из маленькой косточки, небольшого количества мышц и широкого и длинного оперения.
Микрораптор Гуи обладал длинным и узким хвостом с большим количеством хвостовых позвонков.
Лишённые "рук" птицы остались без важного хватательного инструмента. Нет теперь ни пальцев, ни когтей. Роль и "руки", и орудия убийства и расчленения пришлось взять на себя пасти. Только вот зубастая пасть с тяжёлыми челюстями и мышцами не подходила. Поэтому птицам пришлось уменьшить её и вырастить на ней роговое покрытие. Остались зубы, которые вечно во всё впивались. Когда ваш рот выполняет функцию когтя, зубы в нём лишь мешают. Да и веса добавляют. Удаляем-с!
Сама голова птиц тоже крепится по другому из-за положения тела. Дейнонихозавры наклонены горизонтально земле и шея вытянута вперёд. Поэтому голова крепится к позвоночнику через отверстие сзади черепа. У птиц же отверстие для крепления черепа находится внизу.
Череп дейнониха крепится к позвоночнику сзади.
Череп птицы крепится к позвоночнику снизу.
Сращивание костей.
Птицы срастили не только хвостовые позвонки, но и крестцовые, образовав сложный крестец. Крестец состоит больше чем из десятка позвонков поясничного, крестцового и части хвостового отделов позвоночника. Это делает тазовую область более прочной. Сложный крестец обеспечивает неподвижность туловища в полёте, что очень важно. Также птицы срастили некоторые тазовые кости, но при этом он (таз) не имеет "дна", что бы яйца могли свободно проходить.
Сложный крестец птиц.
Киль.
Киль является крайне важным шагом к полёту. Он уже существовал у птерозавров, но его не было у бегающих дейнонихозавров из-за ненадобности. К килю крепятся мощные грудные мышцы, важные при полёте. Так что все животные, кому так важны грудные мышцы, имеют киль: летающие птицы, очаровательные рукокрылы, древние птерозавры, и некоторые землерои. И при этом у нелетающих птиц киля нет.
Шувозавриды Sonselasuchus cedrus в представлении художника
Палеонтологи описали новый вид псевдозухий из семейства шувозаврид, который жил на территории американского штата Аризона в позднем триасе, около 215 миллионов лет назад. Он получил название Sonselasuchus cedrus. Как отмечается в статье в журнале Journal of Vertebrate Paleontology, ученые отыскали окаменевшие кости по меньшей мере 36 разных особей данного вида — в основном неполовозрелых. Судя по строению этих остатков, на ранних этапах жизни S. cedrus передвигались на четырех конечностях, но с возрастом начинали ходить только на задних.
В триасовом периоде рептилии из клады псевдозухий (Pseudosuchia) — к ней относятся ныне живущие крокодилы (Crocodilia) и их многочисленные вымершие родственники — достигли высокого разнообразия и заняли разнообразные экологические ниши. Например, шувозавриды (Shuvosauridae), жившие на территории современных США, Аргентины, Замбии и Индии в среднем и позднем триасе, стали аналогами хищных динозавров из семейства орнитомимид (Ornithomimidae) (которые появились намного позже, в конце мела). Эти некрупные псевдозухии перешли к хождению на задних конечностях, обзавелись увеличенными глазами и утратили зубы.
К настоящему времени палеонтологи успели описать три вида шувозаврид из США и Аргентины. Эллиотт Армор Смит (Elliott Armour Smith) и Кристиан Сайдор (Christian A. Sidor) из Вашингтонского университета пополнили эту группу еще одним видом. Исследователи проанализировали более 950 окаменевших костей (в основном разрозненных) и их фрагментов, которые были обнаружены на геологической формации Чинле в национальном парке Петрифайд-Форест в американском штате Аризона. Возраст находок составил 214–217,5 миллиона лет, что соответствует позднему триасу.
Армор Смит и Сайдор установили, что остатки из парка Петрифайд-Форест принадлежат шувозавридам, причем по крайней мере 36 разным особям. Поскольку эти рептилии заметно отличались от других представителей семейства строением черепа и конечностей, исследователи приняли решение выделить их в отдельный род и вид. Он получил название Sonselasuchus cedrus. Родовое имя отсылает к пачке Сонсела — части формации Чинле, где были обнаружены окаменевшие образцы этих существ, а видовое — к водохранилищу Сидар-Танк (Cedar Tank), расположенному недалеко от места находки.
Филогенетический анализ показал, что S. cedrus состоял в близком родстве с двумя другими шувозавридами из США: Effigia okeeffeae и Shuvosaurus inexpectatus. А клада, объединяющая все эти три вида, в свою очередь, находилась в сестринских отношениях с Sillosuchus longicervix — представителем семейства из Аргентины. По словам исследователей, география находок шувозаврид указывает, что эти псевдозухии уже в середине триаса были широко распространены на суперконтиненте Пангея, причем встречались как к северу, так и к югу от экватора.
Армор Смит и Сайдор отмечают, что 36 особей S. cedrus, остатки которых они изучили, заметно отличались друг от друга размерами и степенью оссификации. Например, длина их бедренных костей колеблется от 7,5 до 17,8 сантиметра. По мнению исследователей, это свидетельствует, что в выборку вошли животные разного возраста, в основном неполовозрелые. Изучение их остатков позволило выяснить, как S. cedrus росли и развивались в течение жизни.
В частности, исследователи установили, что у самых молодых представителей вида длина передних конечностей составляла около 75 процентов от длины задних. Однако с возрастом данное соотношение падало примерно до 50 процентов — за счет более быстрого роста задних конечностей по сравнению с передними. Это привело авторов к выводу, что на ранних этапах жизни S. cedrus передвигались на всех четырех конечностях, но по мере взросления начинали ходить только на задних. Предполагается, что похожий переход совершали некоторые динозавры: зауроподоморфы Mussaurus patagonicus и цератопсы Psittacosaurus lujiatunensis.
В заключение исследователи обсуждают вопрос, почему в одном месте оказалось так много остатков S. cedrus. По их словам, в позднем триасе на территории современной Аризоны царил засушливый климат. Чтобы выжить в таких условиях, неполовозрелые S. cedrus, вероятно, собирались большими группами у немногих оставшихся источников воды. В результате здесь с течением времени в значительном количестве накапливались кости погибших представителей вида.
Ранее палеонтологи описали новый вид крокодилиформов из позднемеловых отложений Патагонии. Древняя рептилия, получившая название Kostensuchus atrox, достигала длины 3,5 метра и весила около 250 килограмм. Судя по форме зубов и строению черепа, K. atrox был хищником и охотился на позвоночных среднего размера, включая некоторых динозавров. В отличие от современных крокодилов, он вел наземный образ жизни.
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
В Испании обнаружили останки одного из самых маленьких известных динозавров. Несмотря на скромные размеры, этот вид помогает закрыть огромный пробел в понимании эволюции растительноядных гигантов.
В исследовании, опубликованном в журнале Papers in Palaeontology, палеонтологи описали новый вид – Foskeia pelendonum, миниатюрного растительноядного динозавра, чьи кости нашли в формации Кастрильо-де-ла-Рейна в Испании.
Первые фрагменты обнаружили еще в 1998 году, но только сейчас, после изучения как минимум пяти особей и сканирования костей с помощью микротомографии, стало ясно, что перед учеными не детеныши, а взрослые особи отдельного вида.
Название отсылает к древнему народу пелендонов, жившему на этой территории до римлян. Сам динозавр был настолько мал, что относится к числу самых миниатюрных орнитопод, известных науке.
Странный череп и особенные зубы
Главные отличия Foskeia pelendonum – строение челюстей, зубов и задних конечностей. Череп оказался анатомически необычным и сильно специализированным, что говорит о сложной эволюционной истории. Это показывает, что уменьшение размеров не делало динозавров «проще» по устройству – эволюция экспериментировала даже на крошечных существах.
Родственник австралийского гиганта
Ранее эти же окаменелости связывали с австралийским муттабурразавром – крупным травоядным длиной до 8 метров. Новый анализ подтверждает родство, но подчеркивает разительный контраст в размерах. Foskeia pelendonum помогает заполнить пробел примерно в 70 миллионов лет в эволюционной истории группы Rhabdodontomorpha. Ученые считают, что именно такие формы стояли у истоков более поздних представителей.
Как он жил
Необычно, что в молодости этот динозавр, вероятно, передвигался на четырех ногах, а к двуногой походке переходил позже. По особенностям костной ткани его обмен веществ был ближе к птицам или мелким млекопитающим, чем к «медлительным» рептилиям. В мире хищников он выживал за счет резких рывков и маневренности в густых лесах.
Почему это важно
Находка подчеркивает, что ключ к пониманию эволюции динозавров скрывается не только в гигантах, но и в скромных, фрагментарных и маленьких видах. Именно такие формы помогают восстановить утраченные звенья древней истории жизни.
Кофе. Кофе! Кофе!!! Где мой кофе?! Ой, я уже в посте? Здравствуйте, дорогие подписчики.
На часах 9 утра, у меня выходной, а вновь пилю вам динодлиннопост. По традиции, которой уже аж 5 дней, начнём-с с лирики. Перечитав предыдущий пост спустя пару дней, я понял, что в стремлении сократить всякую научность и подать пост как можно веселее, я потерял пару важных моментов. А именно, где точно проходит граница между птицами и динозаврами и как учёные определили выход класса птиц из надотряда динозавров (если что, "класс" более широкое понятие, чем "надотряд"). Ответ кроется где-то в районе рапторов. Рапторы - это не самое официальное название для всяких крутых ребят, типа дейнониха, велоцираптора и тп. Raptor переводится с английского как хищная птица. Даже в самом название подсказка. Вот, а теперь погнали.
Основные сложности.
Систематизировать и классифицировать динозавров очень сложно. И дело не только в малом количестве и низком качестве останков наших любимых с детства гигантоящеров. Эти парни ещё и существовали на нашей планете в течении 160 миллионов лет. Страшная цифра, скажу я вам. Даже те же милахи-тираны (надсемейство тираннозавров) существовали на планете более 100млн лет. А из-за низкого качества останков, мы можем легко перепутать всё (пример с нанотиранусом из предыдущих постов актуален всегда). Но учёные очень упёртые и строят всякие там теории.
Это выглядит примернно так:
Нашли динозавра => назвали его первыйптицезавр => построили теорию о его первенстве как птице => нашли новые останки, более древние и более птичьи => удалили прошлую теорию => назвали нового динозавра совсемпервыйптицезавр => построили новую теорию.
И это бесконечный цикл. И вот теперь, разбираться мне во всём этом и пилить длиннопост! Учёные совсем не думают о пикабушниках!..
GIF
Dilong paradoxus (Дилун). Представитель тираннозавров. Жил 130млн лет назад.
Тираннозавр рекс. Представитель тираннозавров. Жил 65млн лет назад. И эта картинка шикарная!
Но пора переходить от сложностей к основам. А именно к инфраотряду дейнихозавров семейству троодонтидов.
Основные моменты.
Троодинты - мелкие сорванцы с длинными задними конечностями, хватательными передними, длинной тонкой шеей, большими глазами, оперением. Почему я начал с них? Потому что у них схожее строение тело с археоптериксом (первоптица. А может и не первоптица. Но он где-то там, вначале эволюционной лестницы птиц).
Представители семейства. Самый крупный имел длину 2,5м.
GIF
Троодонт. Самый крупный троодонтид. Все любят картинки динозавров!
Их схожесть очевидна. Но тут всё не так просто. С динозаврами вообще просто не бывает. Давайте взглянем на самого маленького представителя троодинтов и, возможно, самого мелкого динозавра вообще. Малыш-анхионорис. Жил себе этот малыш 160млн лет назад, размерами не велик (30-40см). И тут, какие-то безпёрные существа, говорят, что он папа птиц. Но не тут-то было. Анхионорис даже не умел планировать, несмотря на то, что у него было достаточно развитое оперение. Развитые для бега ноги малыша не свойственны летающим тварям. А строение лапы-крыла ещё более примитивное, чем у археоптерикса. А археоптерикс входит в параллельную ветвь развития. Так что, анхинорис скорей брат птиц, чем папа. Может даже и не старший брат.
Почему же мы не можем отнести анхионориса к предкам птиц? Нууу... Вообще-то мы можем так сделать. Как я говорил в предыдущем посте, грань очень тонка. Просто в параллельной ветке эволюция прослеживается более чётко. Мы же чётко видим сходство анхионориса с архиоптериксом. Никто не мешал нашему малышу где-то развиться прям в летающего пернягу, который позже вошёл в класс птиц. Так же, никто не исключает ошибки палеонтологов при строительстве ветвей эволюции. Анхионорис имел густое оперение (в частности маховые перья), развитые передние конечности, схожий скелет в конце концов! Его братья по семейству так же были похоже на птиц. Чем вам синовенатор не предок страуса?
Вероятный облик синовенатора. (представитель семейства троодонтидов)
Ну хвост у него, ну когти страшные и передние лапы крупные. Но много миллионов лет эволюции могли лишить его этого. Ведь эволюции это свойственно. Но что мы точно имеем, так это то, что где-то в семействе троодонтидов либо первоптицу, либо околоптицу.
Итог.
Как итог, мы имеем вероятного предка в инфраотряде дейнонихозавров семействе троодонтидов. Но насколько он близок, мы ещё будем разбираться. Этот пост вышел для меня сложным, т.к. я никогда не разбирал теорию происхождения птиц всерьёз, и до этого не был знаком с данным семейством. Поэтому сегодня мы имеем маленький динодлиннопост как базу для более серьёзного. Это почва для размышлений и один из примеров сложности систематики предков птиц. Надеюсь, что смогу написать часть 1.2 в ближайшие дни.
Хорошего воскресенья вам. С вами был МартинНеделай и очередной длиннопост про огромных ящериц... или птиц... про динозавров, короче! С другими постами вы можете ознакомится в посте.
В Китае описали нового динозавра, кожа которого была покрыта иглами. Эти структуры больше напоминают защитные колючки млекопитающих, чем что-либо ранее найденное у динозавров.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Ecology & Evolution, ученые описали окаменелость, которая была обнаружена в провинции Ляонин, в слоях возрастом около 125 миллионов лет. По костям и зубам этот представитель группы игуанодонтов выглядел вполне обычным. Но редкое совпадение условий позволило сохраниться отпечаткам кожи – и именно они стали главной сенсацией.
Новый вид получил название Haolong dongi, что можно перевести с китайского как «колючий дракон». Найденная особь достигала примерно 2,5 метра в длину и была еще молодой: позвонки не срослись, значит, динозавр продолжал расти.
Кожа, чешуя и иглы
Отпечатки показали два типа чешуи, схожей с современной рептилией. Но главное – между чешуйками располагались полые цилиндрические шипы. Большинство из них были крошечными – всего 2–3 миллиметра, но встречались и крупные: самый длинный достигал более 4 сантиметров.
По строению эти иглы не похожи ни на перья динозавров, ни на чешуйчатые выросты ящериц. Похоже, они возникли независимо – как еще один эксперимент эволюции.
Зачем динозавру иглы
В меловом периоде травоядным приходилось постоянно защищаться от хищников. У одних развилась броня, у других – костные пластины, а этот вид, вероятно, сделал ставку на «колючую» защиту. Иголки могли затруднять захват добычи и делать атаку менее выгодной для хищника.
Дополнительно иглы могли помогать сохранять тепло или служить сенсорной системой, улавливающей вибрации. Более крупные шипы, возможно, использовались и для демонстрации – например, в борьбе за партнеров.
Динозавры продолжают удивлять
Мягкие ткани редко сохраняются в ископаемом виде, поэтому подобные находки крайне ценны. Они показывают, что внешний облик динозавров был куда разнообразнее, чем можно судить по одним скелетам.
Haolong dongi добавляет к известным «доспехам» динозавров еще один тип защиты – гибкую систему из чешуи и игл, напоминающую природный панцирь, созданный не из костей, а из кожи.
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.
Надо же было выложить предыдущий пост не в сообщество. Да ещё и переносить нельзя! Ознакомтесь, пожалуйста, с ним прежде, чем читать этот. Подождите секунду... Тааак... 2-8 тегов, опубликовать в сообщество? ДА! Всё, теперь всё готово. Мои планы сильно изменились, поэтому пришлось выкладывать пост сегодня, т.к. в будущие дни буду сильно занят. И пока еда готовится, я расскажу вам кое-что интересное. Точно! ЕДА ЖЕ ГОТОВИТСЯ!
Иииии, продолжим-с. В прошлом посте мы рассмотрели троодонтидов. И нашли там интересного представителя, анхионориса. Но он был недостаточно птицей, что бы его прям так отнести к новому, в те времена, классу. Хотя, некоторые учёные всё таки это делают.
Пробежавшись по одному семейству дейнонихозавров, мы уже нашли потенциального предка наших цып (да-бум! тсссс). Может есть в сестринском семействе прям совсем птица? Давайте глянем!
Основные моменты.
Второе семейство дейнонихозавров - это дромеозавриды (буквально - бегающий ящер). Если название самого семейство вам ни о чём не говорит, то его представители вам уж точно знакомы: ютараптор, дейноних и конечно же великий и ужасный двадцатикилограммовый велоцираптор!
Крупнейший представитель семейства. До его открытия считалось, что дромеозавриды не вырастают больше 2м. Ютараптор - 7м.
Дейноних - 3м, 70кг. Этот бегун растерзает человека за 0,5 сек.
Смертельно опасный велоцираптор - 2м, 20кг.
Всех их объединяют множество сходств. Они все хищники с хорошо развитыми передними конечностями, мощными задними лапами, пухом и перьями и конечно же когтем. Огромный коготь на задних лапах не был острым как бритва. Это не скальпель, а шило. Предназначения у него два: хватательное (цепляться за ветки/кожу жертвы), протыкательное (скорей всего, этот коготь был нужен для одного точного удара в артерию). Так же, некоторые (а может быть и все) дромеозавриды отличались интеллектом. К примеру, есть такой представитель семейства, дромеозавр. Считается, что он одиночка, но были найдены останки 2-3 дромеозавров в одном месте. Этого не достаточно, что бы доказать стайность этих ящеров, но вполне реально, что они организовывались для охоты на крупную жертву.
Двухметровый дромеозавр.
Но во всём этом прекраснейшем пернатом семействе есть один малыш, который нам очень интересен. Микрораптор!
Микрораптор провинции Ляонин.
Да-да. Опять Ляонин. Это сокровищница для учёных. Столько находок и почти все пернатые! Там из поста "Родственники динозавров в наши дни" и аврорнис, и чанъюраптор. И пернатый тираннозавр отсюда.
Хоть чанъюраптор и является более интересной находкой, чем микрораптор, но обнаружили китайского хищного птицеящера намного позже нашего малыша. А вот описанная в 2003 году находка четырёхкрылого динозавра взбудоражила умы учёных всего мира.
Окаменелые останки микрораптора.
Как мы видим, на задних конечностях отпечатались следы перьев. Только вот не всех учёных удовлетворило подобное описание. Некоторые, и их много было, считали, что это смещённые маховые перья с передних конечностей. Ведь иначе, какой смысл в перьях на задних лапах?
Сейчас уже об этом спорят меньше и тише. Помогли новые находки. Но до сих пор существуют противники четырёхкрылой теории.
Вероятный облик микрораптора. Длина до метра.
Но зачем ему четыре крыла и почему современные птицы всего лишь бикрылые? А всё потому, что микрораптор жил 125млн лет назад в густых джунглях. И, скорей всего, микрораптор не просто планировал, а прям летал! Делал вжух-вжух своими лапами. А в густой заросли деревьев для полёта нужна маневренность. У раптора рулём был не только хвост, но и задние лапы. А за 125млн лет птицы могли развить передние конечности и хвост, как в плане строения, так и в плане оперения, настолько, что лишние перья на ногах, становились... лишними.
Микрораптор птица?
Это очень сложный вопрос. Скорей всего нет. Они всё таки летающие рептилии, жившые на деревьях. И сейчас существует две теории.
~Микрораптор - потомок птиц. ШОК! СЕНСАЦИЯ! Да, некоторые учёные именно так и считают, что птицы намного древней, чем принято считать. А всякие там микрорапторы - это птицы, утратившие способность к полёту. Это теория не очень популярна, но вполне реальна. Её проблема в том, что ну уж очень мало доказательств мы сейчас имеем. Эволюционная лестница почти не прослеживается.
~Микрораптор - один из предков птиц. Ну, кем точно микрораптор не является, так это первоптицей. Были найдены останки микрораптора с птицей в желудке (я про окаменелости говорю), что говорит нам о уже продолжительном существование птиц на момент жизни микроящера. Возможно, микрораптор промежуточная, древолазающая ступень от бегающих динозавров к птицам. Или ответвление таковой ступени.
Так же, важно заметить, что тот же археоптерикс жил 145млн лет назад. Т.е. более птицеподобный динозавр (или динозавроподобная птица. Тут не всё так одназначно) старше микрораптора на 20млн лет. А анхионорис из прошлого поста старше нашей крохи на все 30млн лет.
Размеры нашего героя.
Итог.
Что мы можем вынести из этого поста? В очередной раз мы наткнулись на динозавра, который очень походил на птицу. Как образом жизни (жил на деревьях, умел планировать/летать), так и строением тела (густое оперение предназначенное для полётов, птицеподобный скелет). Мы лишний раз убедились, что класс птиц вышел из динозавров. Но как и в случаи с арнхионорисом, мы не нашли первоптицу. Микрораптор принадлежит сестринскому семейству нашего предыдущего героя. И так же, как и анхионорис, может являться предком птиц, несмотря на то, что птицы в его время уже были сформировавшимся классом. Всё это нам тонко так намекает, что птицы зародились где-то выше, чем инфраотряд дейнонихозавров.
Очередной динодлиннопост от @MartinDont. На этот раз в сообществе! Остальные посты в профиле.
Будущие посты:
будущее дальнейших постов туманно, т.к. сильно изменились планы и не уверен, что будет время в ближайшие дни. Так или иначе, продолжение следует.
P.S. я стараюсь выкинуть множество лишнего из поста, что бы вам не было скучно читать, из-за чего посты получаются короткими. Если вас подобный формат устраивает, я продолжу в этом же духе. Если нет, то могу набавить всяких научностей.
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.
Всем привет! С вами MartinDont и сегодня мы разберём вторую теорию происхождения птиц. На этот раз, птицы будут не потомками динозавров, как в тероподовой теории, а предками.
На протяжении полутора сотен лет учёные спорят об эволюции птиц. Если быть точнее, об их происхождении. Я разделю всю эту кучу гипотез, теорий, мыслей и предположений на две группы (хотя так все и делают). Первую – «с земли вверх» я озвучил в посте про тероподовую теорию.Она гласит, что птицы появились в юрском периоде и являются прямыми потомками динозавров. Вторую – «с деревьев вниз» я озвучу сейчас. По ней птицы произошли от примитивных триасовых рептилий, а внешнее сходство с динозаврами – следствие конвергентной эволюции или прямое происхождение некоторых динозавров (микрораптора вам в пример) от птиц.
Открытие четырёхкрылого микрораптора было предсказано за 84 года до первой находки
В начале двадцатого столетия выдающийся британский учёный Роберт Брум высказал своё мнение о невозможности происхождения птиц от динозавров по ряду причин. И в качестве кандидата на первопредка пернатых выдвинул псевдозухиев. Тем самым, птицы исключаются из надотряда динозавров и становятся близкими родственниками крокодилов. В 1916 году Брум выпустил свою книгу, где подробно объяснил, почему предков птиц стоит искать именно среди триасовых текодонтов, а не динозавров. В 1926 году книга была переведена с оригинального датского на английский, и текодонтная теория стала самой популярной и научно обоснованной на протяжение всего двадцатого столетия.
Эупакерия, открытая Робертом Брумом. По строению скелета именно подобных животных и строится текодонтная теория
По мнению Брума, основная проблема тероподовой теории кроется в крепление передних конечностей и грудных мышц. Ведь у тероподов нет вилочки, которая есть у птиц и предков динозавров. Кратко говоря, по теории происхождения птиц от динозавров пернатые сначала лишились столь важной кости, а потом вновь её отрастили. Британский учёный и его последователи говорили о невозможности подобных эволюционных манёвров. А ведь вилочковая кость является очень важной для полёт – она амортизирует резкие движения при взмахах крыльев.
Вилочковая кость у птиц
Но как я и говорил в прошлом посте, текодонтная теория из года в год выглядела всё менее реалистичной. Палеонтологи никак не могли найти ничего птицеподобного в триасовых отложениях. Теория теряла последователей, уступая дорогу предкам птиц уже в лице тероподов. Новый и серьёзный толчок к популярности предположения о происхождение птиц от примитивных триасовых рептилий получило в 1984 году. И сразу же скажу своё личное мнение. Палеонтологи раздули из мухи слона, на спину которого можно поставить всю солнечную систему... настолько большого слона с такими никчёмными доказательствами. Но я отвлёкся. Дамы и господа, встречайте протоависа!
Протоавис был открыт в 1984 году. Ну как открыт... Нашли первоптицу в триасовых отложениях в массовом захоронение. По мнению Шанкра Чаттерджи, он нашёл череп и кости конечностей двух особей одного рода, молодой и старой. И эти кости были настолько непропорциональны между собой, что, скорее всего, протоавис - химера, и собран из костей разных животных. Многие палеонтологи поставили под вопрос не только принадлежность протоависа к птицам, а вовсе его реальное существование. Российский учёный Евгений Курочкин, наоборот, защищает первоптицу, а критику в сторону протоависа объясняет психологическим барьером и не способностью принять теорию происхождения птиц от текодонтов или архазавроморфов.
Таким должен быть протоавис
Следующую поддержку теория происхождения птиц ещё в триасе (на этот раз архозавроморфная, очень близкая текодонтной) получила, когда открыли микрораптора в 1999 году. Его открытие было предсказано в 1915 году палеонтологом Бибом, который подробно рассказал, что предки птиц сначала научились лазать по деревьям, после планировать и только потом освоили маховый полёт, и что одна из ступенек данной эволюционной лестницы будет представлена четырёхкрылым планирующим полётом. Микрораптор превратился из дромеозавра в птицу, похожую на дромеозавра.
В принципе, текодонтная и арховроморфная теории схожи почти во всём, разница лишь в предке. Сейчас сторонники тероподовой теории подвергают критике данные высказывания Биба и группу гипотез «с дерева вниз» (текодонтная и архозавромофная теории). Ведь планирующий полёт самодостаточен и развивать его в машущий нет смысла. С данными мыслями поспорят наши рукокрылые.
Четырёхкрылый динозавр
Последним камнем именно в текодонтную теорию стала найденная вилочка у некоторых тероподов. Знаменитого тираннозавра Бакки в 1998 году нашли в Южной Дакоте. Скелет гиганта имел вилочку. Да-да, гигантские T.Rex'ы весом в 7-8 тонн с крохотными передними лапками имел кость, которая нужна для мощных взмахов огромными крыльями. Что у нас получается? Что предки птиц и в самом деле сначала лишились вилочковой кости, а потом вновь развили её, или это мелкое хулиганство от конвергентной эволюции чтобы запутать нас?
Вероятная эволюция вилочковой кости
Картина получается такой. Птицы произошли от неопределённой группы рептилий около 230 млн лет назад и разделились с динозаврами. Пернатые поползли на деревья, имея хорошо развитые передние конечности текодонтов или кого другого, вилочковую кость и стройное длинное тело. Динозавры же бегали по земле со слаборазвитыми передними лапами и разделёнными ключицами. Птицы начали осваивать планирующий полёт по средствам развития оперения и облегчения костей. Юрские синички и воробушки уже полностью освоили машущий полёт, оставив несколько тупиковых ветвей, которые в последствие с планирующего полёта и вовсе перешли на наземный образ жизни. Представителями подобной деградации и стали микрораптор и другие мелкие дейнонихозавры. Кто-то из большой группы мелких бегающих сорванцов и в самом деле потомки триасовых динозавров, а кто-то просто на них похож, а сам является спустившийся с небес птицей, как косатка похожа на акулу. К сожалению, подтверждений всех гипотез «с дерева вниз» очень мало. Ни протоавис, ни тем более микрораптор не являются весомыми аргументами. А большая часть защиты текодонтной/архозавроморфной теории строится на критике тероподовой теории.
Антарктида - материк на южном полюсе Земли, и самый суровый климатический регион планеты. Антарктическая пустыня собрала в себе целый комплекс "благоприятных" условий для низких температур, сильных постоянных ветров и абсолютной засухи: от положения на планете до рельефа. Температура на материке опускается до -80 градусов, а ветра на холмах могут дуть месяцами без остановок. Осадков меньше, чем в пустынях, так что Антарктида ещё и самое сухое место планеты. При этом, материк покрыт гигантским ледяным щитом, который хранит в себе большую часть всей пресной воды Земли. Но как выглядела Антарктида в мезозойскую эру и кто там жил?
С ранней до поздней юры Антарктида образовывала с другими материками и островами суперконтинет Гондвану. На начало юры в состав Гондваны входили: Антарктида, Австралия, Индостан, Мадагаскар, Аравия, Южная Америка, Новая Зеландия и Африка. В поздней юре от Гондвады откололась юго-восточная часть с Антарктидой, Австралией, Новой Зеландией, Индостаном и Мадагаскаром.
Начала юрского периода. Пангея начала раскалываться и Гондвана уплывает на юг вместе с Антарктидой, Южной Америкой и Австралией.
Конец юрского периода. Пангея исчезла полностью, а юго-восточная часть Гондваны отделилась. В наши дни эта часть представлена Антарктидой, Австралией и Индией.
Климат Гондваны, в частности и Антарктиды, был тёплый и влажный до самого раскола континентов. Дождливые леса способствовали богатому видообразованию, хотя в южной части континента было холодно по меркам юрского периода и мог даже выпасть снег в Антарктиде! Палеонтологи считают, что льды южного материка скрывают множества интересных находок. Вести раскопки на самом суровом и жестоком континенте нашей планеты невероятно сложно, а мезозойскую фауну Австралии часто приписывают и самой Антарктиде. Тем не менее на южном полюсе были проведены раскопки и на сегодняшний день мы имеем почти с десяток видов южных динозавров, птиц и млекопитающих.
Важнейшая находка из Антарктиды - криолофозавр (ледяной ящер с гребнем)
Раскопки криолофозавра проводились в антарктической пустыни при постоянных ветрах и температуре ниже -20 градусов на высоте 4000 метров. В обычных условиях скелет аккуратно извлекается вместе с породой зубилами и кирками, а позже в лабораторных условиях кость за костью отделяют от ненужных отложений. В случаи находки замороженного гребня палеонтологи прибегли к отбойным молоткам и динамиту, собирая разлетевшиеся части динозавра по склонам. Но мучения были оправданы.
Криолофозавр или холодный ящер с гребнем - это один из крупнейших раннеюрских наземных хищников нашей планеты. Криолофозавру сложно определить даже инфраотряд, так как животное совмещало в себе особенности и тетануров (аллозавры, тираннозавры, дейнонихозавры), и цератозавров (дилофозавры, абелизавры). Длина монстра достигала 8 метров. Криолофозавру часто рисуют пуховой покров, так как в Антарктиде тех времён хоть и было тепло, но зимой, предположительно, мог выпадать снег. Тем не менее, доказательств перьев у животного нет, как и нет доказательств оперение у его предков.
Благодаря такому гигантскому хищнику, можно смело сделать предположения, что австрало-антарктическая часть Гондваны была насыщена травоядными животными. Ведь криолофозавру и его детям нужно было что-то есть.
Крилофозавр
Ещё одним важным динозаврам Антарктиды (нашли его в Австралии, но Антарктида и Австралия тогда были одним континентом) стал, на удивление, аллозавр. До того, как кости аллозавра нашли в Австралии считалось, что юрский монстр вымер полностью 140 млн лет назад, а обитал исключительно на севере Гондваны (Северная Америка, Южная Европа и Северная Африка). Но неожиданно для всех, оказалось, что гигант обитал и в раннем мелу на территории юго-восточной Гондваны (Австралия и Антарктида). Как туда забрёл хищник, остаётся загадкой.
Аллозавр умудрился перекочевать через весь материк в Австралию и Антарктиду и править там ещё 40 млн лет в изоляции от меловых конкурентов.
Знаменитый аллозавр
Разделение Гондваны негативно сказалось на климате Антарктиды и всей южной части суперконтинента. На территории южного континента начались засухи, озёра и реки мельчали и внутри материка начали образовываться пустыни. Средняя температура воздуха континента понижалась из-за смещения к полюсу, что приводило к массовой гибели животных. Но несмотря на все негативные факторы, к концу мела в Антарктиде появились птицы, которые стали в наши дни важным открытием к пониманию их эволюции.
К позднему мелу Антарктида избавилась от Мадагаскара и Индии, но всё ещё имела тонкий перешеек с Австралией и Новой Зеландией.
Антарктида очень важна для понимания эволюции птиц, что лично мне особенно интересно. Очередная сенсационная находка датируется поздним мелом (~70 млн лет назад), когда Антарктида уже уплыла на южный полюс.
Родственник уток жил в Антарктиде на самом юге планеты.
Вегавис из гусеобразных мог быть предком всех современных уток, гусей и вымерших дроморнисов. Последующий кладистический анализ отмёл такую теорию, и вегавис стал самостоятельной веткой родственной утиным. Важным открытием вегавис считается из-за времени проживания. Меловая утка была уже похожа на современную веерохвостную птицу, а жила 70 млн лет назад по соседству с ужасными ящерами. Так что птицы появились не после вымирания крупных рептилий, а отвоёвывали у них нишу за нишей. Сейчас палеонтологи считают Антарктиду сокровищницей ископаемых птиц, где могут находиться важнейшие эволюционные звенья как минимум гусеобразных.
Картина поздемеловой Антарктиды. На переднем плане вегависы
Сейчас Антарктида покрыта гигантской ледяной шапкой и скрывает в себе огромное множество интереснейших находок. К великому сожалению, условия антарктической пустыни не позволяют проводить раскопки.
МОСКВА, 25 сен – РИА Новости. Ученые нашли на востоке Китая необычные останки динозавра, раскрывшие историю появления клюва у этих древних рептилий и предков птиц, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.
"За всю историю планеты динозавры и их родичи теряли все зубы и приобретали клюв или похожие на него структуры как минимум семь раз. Мы хорошо знаем, как формируются клюв у современных птиц, однако пока нет общепринятых представлений о том, как они могли приобрести их в ходе эволюции", — рассказывает Синь Сюй (Xing Xu) из Института палеонтологии позвоночных КАН в Пекине.
Причиной разногласий среди ученых является то, что пока не понятно, зачем динозаврам, особенно родственникам птиц и мелким хищникам, нужен был клюв. Часть палеонтологов считает, что клюв появился по диетическим причинам – он помогал ящерам и будущим птицам лучше перемалывать твердую пищу и стабилизировал их череп при попытке захватить добычу. Другие ученые не согласны с подобной точкой зрения и считают, что клюв возник для облегчения массы тела и приспособления к полету.
Почему ученые не могут понять, какая из этих теорий верна? Дело в том, что за последние 20 лет им не удавалось найти ни одной "переходной" окаменелости, которая бы имела и некий аналог клюва, и рудиментарные зубы. Более того, генетические опыты по созданию "курицезавра" показывают, что предки современных птиц потеряли зубы и приобрели клюв одновременно, что еще больше затрудняет раскрытие секрета его появления.
Сюй и его коллеги приблизились к ответу на этот вопрос, сравнивая устройство тела древней птицы-сапеорниса (Sapeornis), найденной на востоке Китая относительно недавно, и нескольких двуногих динозавров-овирапторов, обладавших мощным клювом и обитавших на территории КНР и Узбекистана.
Проводя этот анализ, ученые обратили внимание на необычное устройство челюстей овиратора вида Caenagnathasia, чьи останки были найдены в пустыне Кызылкум примерно 20 лет назад. Это существо является одним из самых небольших овирапторов в истории Земли и считается сегодня предком нескольких самых причудливых динозавров, таких как четырехметровый "цыпленок из ада", Anzu wyliei.
Просветив их при помощи томографа, ученые обнаружили в основании клюва этого ящера особые борозды и ямки, внутри которых формировались рудиментарные зубы. Совершив это открытие, ученые проверили, имеются ли подобные "ямки" в челюстях сапеорниса. Оказалось, что они присутствуют и в клюве древней птицы, что указало на возможный механизм потери зубов предками птиц и "клюворотых" динозавров.
Как считают ученые, и предки пернатых, и ящеры избавились от зубов не сразу – изначально ими обладали молодые особи, у которых они затем постепенно выпадали по мере взросления и перехода на новую диету. Примером этого может служить динозавр Limusaurus inextricabilis, имевший подобные "молочные зубы" в детстве, останки которого Сюй и его коллеги нашли в прошлом году.
Впоследствии зубы начали исчезать еще до рождения птенцов и детенышей, и все это, как считают ученые, указывает на то, что птицы и ящеры потеряли зубы и приобрели клюв по "гастрономическим" причинам, из-за перехода на новую диету и в новые экологические ниши. Постепенный отказ от зубов помог им пережить этот переход и адаптироваться к новой жизни.
Что интересно, "прародителем" клюва может выступать особый роговой зуб, который детеныши динозавров и птенцы современных пернатых используют для того, чтобы выбраться из яйца в момент своего появления на свет. Когда динозавры и птицы начали терять зубы, этот зуб начал разрастаться, в конечном итоге превратившись в клюв и прочие роговые структуры, характерные для современных пернатых и последних динозавров Земли.
Комментарии