«Первоптицы» и «противоптицы»
Самые древние из известных науке перьев обнаружены в отложениях юрского периода. А в следующем, меловом периоде, завершающем мезозойскую эру, по Земле расселилось множество пернатых существ. Правда, многие из тех, кто обзавелись перьями, и в юрском, и в меловом периоде даже и не пытались летать, используя перьевой покров с совершенно другими целями. Прежде всего он предназначался для сохранения тепла, как и шерсть у другой линии наземных позвоночных. Но, в отличие от шерстинок, мелкие перышки смогли эволюционировать в контурное перо. Но и тогда не сразу были приспособлены для полета. Крупные перья, видимо, стали служить важным фактором полового отбора, в силу чего они становились все более и более крупными и, наверное, более яркими, хотя последнее мы можем только предполагать.
Как пример — в 2008 г. в Северном Китае нашли маленького динозаврика, получившего название эпидексиптерикс (от греческих слов epidexi («показывать», «демонстрировать») и pteryx («перо», «крыло»)). Это существо явно не умело летать, но его тело, как видно из отпечатка, было покрыто мелкими перьями без стержня, напоминающими пух. Отпечатки этих перьев превосходно сохранились. А короткий хвост эпидексиптерикса был украшен четырьмя необычайно длинными перьями, похожими на перья современных райских птиц. Возраст этого существа — примерно 168–152 млн лет (юрский период).
У эпидексиптерикса роскошные перья отросли лишь на хвосте, у некоторых других видов они красовались и на конечностях, иногда даже на всех четырех. И вот когда они отросли, их начали пытаться приспособить для полета. Причем попытки эти велись параллельно сразу в нескольких эволюционных ветвях.
Уже довольно давно существуют две основные теории происхождения летающих птиц. Первая заключается в том, что они произошли от небольших рептилий, которые вели древесный образ жизни. Они планировали, перепрыгивая с ветки на ветку, как это делают современные белкилетяги, и даже небольшие перья давали в этом деле серьезное преимущество.
Согласно другой теории, летающие птицы эволюционировали от наземных бегающих динозавров. Обросшие перьями передние конечности сначала помогали в беге, потом в планирующих прыжках с высоты. На эту теорию хорошо накладывается существование велоцираптора, сравнительно крупного (около 1,8 м в длину) быстро бегающего хищника, на локтевой кости которого были обнаружены характерные бугорки, повидимому, точки прикрепления вторичных маховых перьев. Такие бугорки типичны для современных птиц и выполняют именно такую функцию. Да и вообще вся анатомия современных птиц явно указывает на адаптацию к бегу, чего нельзя сказать о летающих млекопитающих вроде летучих мышей, чьи нелетающие предки уж точно вели древесный образ жизни.
Явно никакого отношения к древолазанию не имел гигантораптор, которого обнаружили на территории Китая в 2003 г. (поздний мел, между 89,3 млн и 65,5 млн лет назад). В длину это чудовище имело 8 м, в высоту 3,5 м при горизонтальном положении туловища и весило около 1 400 кг. Отпечатков перьев не нашли, но большое анатомическое сходство с близким родственником велоцираптором позволяет предположить их наличие. Вероятно, гигантораптор был самым быстрым бегуном в своем размерном классе.
Казалось бы, все складывается удачно для наземной теории, но ее принимают со скрипом. Все дело в том, что при адаптации к бегу и к полету центры тяжести распределятся совершенно по-разному, и, на первый взгляд, каждый шаг в сторону специализации к бегу удаляет от полета. Если с древесной теорией все сравнительно просто, недоптички прыгают себе с ветки на ветку, а перья у них из поколенья в поколенье потихоньку растут и усложняются, то для перехода к полету из наземного образа жизни по идее нужен какой-то качественный скачок. Были созданы модели, где предки птиц бегали по склонам холмов под определенным углом, а также комбинированные теории, в которых они несколько раз переходили от наземного образа жизни к древесному и обратно, постепенно накапливая нужные адаптации.
Продолжение статьи читайте в апрельском номере журнала "Наука и техника" за 2021 год. Доступна как печатная, так и электронная версии журнала. Оформить подписку на журнал можно здесь.
В магазине на сайте также можно купить магниты, календари, постеры с авиацией, кораблями, сухопутной техникой.
