Biology Letter: происхождение перьев до сих пор остается загадкой

Фото из открытых источников

Птицы неразрывно связаны с перьями, которые позволяют им летать, сохранять тепло и устраивать эффектные представления. Однако перья появились раньше птиц — они впервые появились у вымерших динозавров. Выяснение того, когда именно появились перья и у каких животных они были, может дать важные новые сведения о далеком прошлом.

В 1990-х годах были найдены первые окаменелые перья у вымерших динозавров. Но почти 30 лет спустя остается много вопросов об этих отличительных чертах.

Все ли динозавры унаследовали перья от общего предка, или перья эволюционировали несколько раз в группе? Они присущи только птицам и их ближайшим родственникам или они более распространены в генеалогическом древе рептилий? На данный момент вердикт еще не вынесен.

Поскольку такие важные детали все еще окутаны тайной, новый обзор попытался объединить последние знания об эволюции перьев, чтобы помочь найти ответы. Профессор Пол Барретт, один из исследователей динозавров, был соавтором статьи вместе с профессором Сюй Сином. Исследование опубликовано в журнале Biology Letters.

«Хотя с момента первого открытия Sinosauropteryx в 1990-х годах были идентифицированы десятки пернатых динозавров, в основном это плотоядные, близкие родственники птиц», — объясняет Пол. «Все согласны с тем, что у этих динозавров были перья, но кроме этого консенсуса мало. Чтобы разрешить эти разногласия, нам нужно больше окаменелостей и определить, что такое перо. Если мы сможем разобраться в этом, это может показать, откуда впервые появились перья и предшествовали ли они самим динозаврам».

В настоящее время палеонтологи разделены на несколько различных групп в зависимости от их мыслей о том, когда появились перья. Первая группа поддерживает концепцию, известную как авеметатарсальное происхождение, которая относится к группе, включающей птиц, динозавров и птерозавров.

Эта теория предполагает, что перья впервые появились у общего предка динозавров (включая птиц) и птерозавров, то есть обе группы унаследовали бы их перьевое покрытие. Некоторые позже утратили бы способность отращивать перья, что объясняет, почему у некоторых видов нет перьев, а вместо этого они покрыты чешуей.

Другие исследователи полагают, что перья эволюционировали в другое время. Некоторые считают, что перья могли эволюционировать среди предков динозавров, но что нечеткие черты, обнаруженные у птерозавров, — это нечто совершенно иное.

Происхождение тетануровых тероподов идет еще дальше. Оно предполагает, что только двуногие плотоядные динозавры, известные как тероподы, развили настоящие перья, и что перьеподобные особенности, наблюдаемые в других ископаемых, являются аналогичным образом адаптированными чешуйками.

Одной из главных причин этих различных теорий является то, что большинство окаменелостей пернатых динозавров относятся к меловому периоду, то есть намного позже того, как перья впервые появились. Находка более ранних окаменелостей будет иметь решающее значение для изменения этого.

«Нам нужно найти новые места с окаменевшими перьями, особенно из юрского и триасового периодов», — говорит Пол. «Триасовый период особенно важен, поскольку обнаружение пернатых динозавров на этом раннем этапе эволюции динозавров предполагает, что у всех динозавров был предок с перьями. Если пернатые динозавры не обнаружены среди ранних динозавров, то это повышает вероятность того, что перья были нововведением среди более поздних групп».

Помимо поиска новых ископаемых, исследователям необходимо будет договориться о точном определении пера динозавра. Хотя перья, принадлежащие современным видам птиц, полезны для ссылок, миллионы лет отделяют их от перьев динозавров, а это означает, что за это время могли развиться новые черты.

«Чтобы отличить настоящее перо от живой птицы, мы бы посмотрели, из чего оно сделано, и какова его структура», — объясняет Пол. «Одной из характеристик, которую мы должны определить, является то, что перо растет из фолликула в коже. Однако вполне возможно, что фолликулы и другие современные характеристики могли присутствовать не во всех перьях динозавров. Детальное анатомическое исследование на микроскопическом уровне для сравнения сохранившейся кожи и перьев с образцами современных птиц могло бы помочь решить эту проблему».

Одним из перспективных источников новых подробностей является сохранившаяся кожа. Сравнения окаменелой кожи некоторых динозавров и ранних птиц из Китая показывают, что у них были похожие ткани, что подтверждает идею о том, что она присутствовала у общего предка.

Однако у других динозавров кожа была больше похожа на кожу рептилий или представляла собой смесь перьев и чешуи, что делает более вероятным, что перья эволюционировали независимо.

В конечном счете, предстоит еще много работы, пока происхождение перьев не будет определено. До тех пор палеонтологи будут продолжать искать по всему миру окаменелости, которые могут наконец разрешить этот многолетний спор.