Кости и лёгкие оспаривают связь динозавров с птицами
Начиная с 90-х годов прошлого века палеонтологи разделились на два лагеря. Большинство вычисляет неоспоримой теорию о происхождении птиц от динозавров, меньшая — всё больше сомневается в ней и приводит новые доказательства обратного. Борьба не стихает вот уже практически 20 лет.
Два новых открытия опять поставили учёных по различные стороны баррикад.
Точка зрения, признанная официальной наукой, гласит: птицы случились от двуногих тероподов около 150 миллионов лет назад.
И вправду, у птиц и динозавров множество сходных линия. Так, к примеру, среди древних окаменелостей видятся птицеподобные дино с перьями а также четырьмя крыльями, с птичьим поведением и без того потом.
Главный довод приверженцев теории как раз сходства (скелетные, морфологические и мягких тканей) – неизменно обнаруживаемые «переходные звенья», и авторитет, что теория машинально купила в течение многих лет.
Окаменелость одного из таких «переходных звеньев» была сравнительно не так давно найдена в Джунгарской чаше (Junggar Basin) на северо-западе Китая. Изучение совершила несколько палеонтологов под управлением Джеймса Кларка (James Clark) из университета Джорджа Вашингтона и Синя Сюя (Xing Xu) из палеоантропологии и китайского Института палеонтологии позвоночных (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology).
Длинношеего динозавра, чем-то напоминающего страуса, назвали Limusaurus inextricabilis, что свидетельствует приблизительно следующее: «болотная ящерица, которая не смогла сбежать». Ему от 156 до 161 миллиона лет (по крайней мере, таков возраст отложений, в которых найдены окаменелые останки), протяженность тела животного не превышала 1,7 метра.
Приблизительно так имел возможность смотреться Limusaurus inextricabilis, но запрещено с уверенностью утверждать, что у него были перья (иллюстрация Portia Sloan).
Данный динозавр есть воистину неповторимой находкой, считают многие учёные, потому, что он показывает, как «пальцы» тероподов имели возможность эволюционировать в крылья.
Ящер относится к цератозаврам юрской эры (ранним тероподам). Самым большим представителем этого рода есть Ceratosaurus nasicornis, он достигал в длину 8 метров, и владел характерным носовым рогом (у L. inextricabilis его нет). У большинства цератозавров кроме этого были узловатые «пальцы» и короткие руки без острых когтей.
L. inextricabilis, дальний родственник всеми любимого Tyrannosaurus rex, являлся достаточно необыкновенным существом: у него не было зубов (быть может, вместо этого у него был клюв), и по большому счету он питался только растительной пищей. Возможно, его туловище кроме этого покрывали примитивные перья, но точных доказательств этому факту нет. Кстати, он ко всему другому есть ещё и единственным цератозавром, отысканным в Восточной Азии.
Но самое занимательное в нём вовсе не это, а его «пальцы».
Поясним: в «руках» тероподов, как и в крыльях птиц, по три пальца, каковые достались им от какого-либо неспециализированного пятипалого предка.
Когда-то весьма в далеком прошлом пропал пятый палец (в случае если вычислять от аналога отечественного громадного пальца). Это была следующая ступень развития кисти.
Потом из оставшихся четырёх динозавры «забрали» у предка, условно говоря, первый, второй и третий пальцы (случилось это приблизительно во времена дилофозавров). Одновременно с этим у птиц крылья складываются из второго, третьего и четвёртого пальцев того самого четырёхпалого предка (учёные делают выводы по их форме). Как же это имело возможность случиться?
Эта необычная закономерность продолжительно не давала спокойствия палеонтологам, каковые никак не могли отыскать ей хорошее объяснение. Так как (в случае если придерживаться мнения, что птицы случились от динозавров) получается, что пернатые каким-то образом должны были утратить первый палец и заново вырастить себе четвёртый (тогда и окажется комплект 2-3-4).
Кости «руки» L. inextricabilis (фото James Clark).
И вот на сцену выходит L. inextricabilis, у которого четыре пальца (1-4), но первый из них очень сильно редуцирован, тогда как второй, напротив, – очень увеличен за счёт пястной кости. Эта косточка весьма похожа на ту, что присутствует в первом пальце ранних пятипалых предков.
Два этих факта показывают на то, что ранее палеонтологи всей земли неправильно трактовали замеченное и принимали 2-3-4 пальцы ящеров за 1-2-3 (другими словами второй ошибочно вычисляли первым и без того потом), пишут учёные в статье, размещённой в издании Nature.
При таких условиях всё делается значительно несложнее: ранние тероподы утратили первый и пятый пальцы и передали комплект из второго, третьего и четвёртого птицам.
Эволюция костей пальцев разных тероподов (иллюстрация Nature).
«Мы, возможно, нашли некую переходную форму, которая ко всему другому укладывается в определённые временные сроки», — говорит Кларк.
Он уверен в том, что находка не прекратит споры около происхождения пальцев-крыльев, но однако окажет помощь разобраться в этом вопросе.
Но для некоторых учёных достаточно и того, что имеется. «Это лучшее свидетельство, которое мы имели возможность бы заполучить», — вычисляет врач Джек Конрад (Jack Conrad) из Американского музея естествознания.
Имеется и те, кто не вычисляет новые выводы полезными, среди них Гюнтер Вагнер (Gunter Wagner) из Йеля. Он и вовсе считает, что замечаемые 2-3-4 пальцы птицы не являются таковыми, и приводит следующие эти.
На протяжении развития эмбриона форма пальцев птиц определяется весьма многими факторами (тканью, расположением, влиянием генов). В случае если ткань готова стать вторым пальцем, а бомбардирующие её гены требуют растить первый, то так и будет (первый увеличится на месте второго). Опыт продемонстрировал, что такое происходит у современных птиц сплошь и рядом.
«Окаменелость цератозавра возможно одним из переходных звеньев, но являются ли её второй, третий и четвёртый пальцы таковыми, пока сообщить с полной уверенностью нереально», – додаёт Вагнер. (Так как современные учёные не могут проследить за процессом развития пальцев динозавра из эмбриона.)
Имеется и ещё одно сомнение. В полной мере возможно, что появление необыкновенной четырёхпалой кисти L. inextricabilis было обуславливалось его образом судьбы и было характерно лишь этому виду.
Так как неизвестно, для чего L. inextricabilis были нужны такие «руки». T. Rex хватал передними лапами добычу, но L. inextricabilis был растительноядным. Клар, Сюй и их коллеги пока не определились с этим вопросом.
«Если судить по его морфологии, они не предназначались для хватания, как у других тероподов. Быть может, они были необходимы ему для подъёма в вертикальное положение, в то время, когда он лежал», — говорит Сюй.
Подводя предварительный результат, возможно заявить, что не всё так легко и светло, как хотелось бы кроме того в этом конкретном изучении. Что уж сказать обо всей теории эволюции пернатых!
Доводы соперников теории происхождения птиц от динозавров до тех пор пока единичны, но от этого не меньше весомы. Одни учёные утверждают, что перья динозавров вовсе никакие и не перья, другие, что они имели возможность оказаться и исчезать, третьи, что различия в анатомическом строении дино и птиц столь сильны, что нельзя считать их одной ветвью эволюции.
К последним относится и несколько исследователей из университета Орегона (Oregon State University).
Учёные утверждают: не смогут современные птицы быть прямыми потомками плотоядных динозавров, по причине того, что в отличие от фактически всех наземных животных бедренная кость птиц (и рёбра и грудная кость) зафиксирована на месте.
В собственной статье, размещённой в Journal of Morphology, учёные пишут, что это отличие есть главным.
На протяжении хождения и бега люди трудятся коленями, бёдрами и лодыжками (тазобедренным суставом). А птицы надеются по большей части на перемещение в щиколотке и колене, поскольку их бедро фактически не покидает собственного горизонтального положения (иллюстрация Oregon State University).
Палеонтологи фактически не оперируют новыми данными, рассуждая по большей части над уже имеющимися. В далеком прошлом как мы знаем, что бедро птиц неимеетвозможности двигаться, заставляя пернатых бегать за счёт коленей. Сравнительно не так давно кроме этого было найдено, что такое положение костей, а ещё окружающей их и лёгкие мускулатуры, выручает пернатых от схлопывания главного органа дыхательной воздушных мешков и системы.
Теплокровным птицам необходимо приблизительно в 20 раза больше кислорода, нежели холоднокровным рептилиям. Потому-то их лёгкие преобразовались (дыхательная совокупность птиц считается самая сложной среди всех позвоночных), и газообмен начал происходить действеннее.
«Это одна из фундаментальных составляющих физиологии пернатых. Такое положение бедренной кости и мускулов определяет работу дыхательной совокупности и количество их лёгких, соответственно, и свойство к полёту», — говорит в пресс-релизе университета один из авторов изучения Девон Куик (Devon Quick).
Одновременно с этим другие животные (будь то люди, слоны, собаки, ящерицы, и древние динозавры) владеют подвижным бедром, которое участвует в их перемещении по земле.
А раз так, то птицы не могли случиться от тероподов, считают американские палеонтологи.
Велоцираптор не имел возможности в какой-то момент собственные перья и улететь на закат, додают они.
«Кроме того необычно, что за много лет их биологии полёта и изучения птиц мы так мало осознали о них. Данное открытие свидетельствует, что птицы эволюционировали параллельно с „страшными ящерами“. Быть может, данный процесс начался кроме того раньше появления первых видов динозавров», — говорит второй создатель данного изучения доктор наук зоологии Джон Рубен (John Ruben).
Рубен в этом случае имеет в виду теорию о том, что самым древним предком птиц есть не археоптерикс, а протоавис, что жил на планете около 225-210 миллионов лет назад, другими словами как минимум параллельно с динозаврами.
«Довольно часто учёные говорят о сходстве лёгких динозавров и птиц, но из-за движущейся бедренной кости брюшной воздушный мешок ящеров, в случае если такой вправду существовал, должен был схлопнуться», — говорит Рубен.
(Кстати, не относящиеся к динозаврам птерозавры кроме этого имели похожую дыхательную совокупность.)
Совокупности воздушных динозавров и мешков птиц весьма похожи. Они прогоняют воздушное пространство через фактически неподвижные лёгкие (иллюстрация Zina Deretsky/National Science Foundation).
Что же касается остальных птиц и сходств динозавров, то их Рубен и Куик поясняют следующим образом: у обеих ветвей эволюции был неспециализированный предок. К примеру, им имел возможность бы быть текодонт. От представителей данной группы имели возможность бы показаться птицы, крокодилы и динозавры.
Кстати, крокодилы по строению лёгких и физиологии куда больше похожи на древних ящеров, отмечают палеонтологи из Орегона.
Рубен кроме этого говорит, что не обращая внимания на все собственные старания (университет Орегона уже не в первый раз оспаривает главенствующую теорию), он не сохраняет надежду, что учёных всей земли удастся переубедить мгновенно.
Во-первых, стереть с лица земли теорию, столь прочно утвердившуюся в головах большинства, не так-то легко. Во-вторых, динозавры через чур любимы людьми (тяжело отыскать более романтизированное старое животное). А в-третьих, большую роль, согласно точки зрения Джона, играется политика музеев, для которых изменение положений главной теории влечёт важные последствия (впредь до увольнения части персонала).
«Но из года в год делается всё больше свидетельств в пользу отечественного мнения, и мы сохраняем надежду, что в недалеком будущем всю землю определит – не все учёные согласны с устоявшейся точкой зрения», — подводит результат доктор наук.
