Все современные птицы, способные летать, имеют особую структуру крыла, называемую пропатагиумом, без которой они не могли бы летать. Эволюционное происхождение этой структуры остается загадкой, но новое исследование предполагает, что она возникла у нептичьих динозавров. Открытие получено в результате статистического анализа суставов рук, сохранившихся в окаменелостях, и помогает заполнить некоторые пробелы в знаниях о происхождении полета птиц.
Уже давно известно, что современные птицы произошли от определенных линий динозавров, живших миллионы лет назад. Это побудило исследователей обратиться к динозаврам, чтобы объяснить некоторые особенности, уникальные для птиц, например перья, структуру костей и так далее. Но в крыльях птиц есть что-то особенное, что вызвало интерес у исследователей факультета наук о Земле и планетах Токийского университета.
«На переднем крае птичьего крыла находится структура, называемая пропатагием, которая содержит мышцу, соединяющую плечо и запястье, которая помогает махать крыльями и делает возможным полет птицы», — сказал доцент Тацуя Хирасава.
«Он не обнаружен у других позвоночных, и также было обнаружено, что он исчез или потерял свою функцию у нелетающих птиц , что является одной из причин, по которой мы знаем, что он необходим для полета. Таким образом, чтобы понять, как полет развился у птиц, мы должны знать, как эволюционировал пропатагий. Именно это побудило нас исследовать некоторых далеких предков современных птиц, динозавров-теропод».
Динозавры-тероподы, такие как тираннозавр рекс и велоцираптор, имели руки, а не крылья. Если бы ученые смогли найти доказательства раннего примера пропатагиума у этих динозавров, это помогло бы объяснить, как современная птичья ветвь древа жизни перешла от рук к крыльям.
Однако это не так просто, поскольку пропатагиум состоит из мягких тканей , которые плохо окаменевают, если вообще окаменевают, поэтому прямых доказательств найти невозможно. Вместо этого исследователи должны были найти косвенный способ определить наличие или отсутствие пропатагиума в образце.
«Решение, которое мы придумали для оценки наличия пропатагиума, заключалось в сборе данных об углах суставов вдоль руки или крыла динозавра или птицы», — говорит Юрика Уно, аспирант лаборатории Хирасавы.
«У современных птиц крылья не могут полностью развернуться из-за пропатагиума, что ограничивает диапазон возможных углов между соединительными частями. Если бы мы могли найти такой же специфический набор углов между суставами у образцов динозавров, мы могли бы быть уверены, что они тоже обладали propatagium. И с помощью количественного анализа окаменелых поз птиц и нединозавров мы обнаружили контрольные диапазоны углов суставов, на которые мы надеялись».
Основываясь на этой подсказке, команда обнаружила, что пропатагиум, вероятно, развился у группы динозавров, известных как тероподы-манирапторы, включая знаменитого велоцираптора. Это подтвердилось, когда исследователи идентифицировали пропатагий в сохранившихся окаменелостях мягких тканей, в том числе в пернатых овирапторозаврах Caudipteryx и крылатых дромеозаврах Microraptor. Все образцы, в которых они его нашли, существовали до эволюции полета в этой линии.
Это исследование означает, что теперь известно, когда появился пропатагиум, и подводит исследователей к следующему вопросу о том, как он появился. Почему этим конкретным видам теропод понадобилась такая структура, чтобы лучше адаптироваться к окружающей среде, может быть более сложным вопросом.
Команда уже начала изучать возможные связи между ископаемыми свидетельствами и эмбриональным развитием современных позвоночных, чтобы посмотреть, прольет ли это какой-либо свет на это. Команда также считает, что некоторые тероподы могли развить пропатагиум не из-за какого-либо давления, чтобы научиться летать, поскольку их передние конечности были созданы для захвата объектов, а не для полета.
«Динозавры, изображаемые в популярных СМИ , становятся все более и более точными», — сказал Хирасава. «По крайней мере, теперь мы можем видеть такие особенности, как перья, но я надеюсь, что вскоре мы сможем увидеть еще более современное представление, в котором у теропод тоже есть свой пропатагий».
Теги: динозавр, птицы
