Начиная с 90-х годов прошлого века палеонтологи разделились на два лагеря. Большая часть считает неоспоримой теорию о происхождении птиц от динозавров, меньшая — всё больше сомневается в ней и приводит новые доказательства обратного. Борьба не стихает вот уже почти 20 лет. Два новых открытия снова поставили учёных по разные стороны баррикад.
Точка зрения, признанная официальной наукой, гласит: птицы произошли от двуногих тероподов около 150 миллионов лет назад.
И действительно, у динозавров и птиц множество сходных черт. Так, например, среди древних окаменелостей встречаются птицеподобные дино с перьями и даже четырьмя крыльями, с птичьим поведением и так далее.
Основной аргумент сторонников теории именно сходства (скелетные, морфологические и мягких тканей) – постоянно обнаруживаемые «переходные звенья», а также авторитет, который теория автоматически приобрела в течение многих лет.
Окаменелость одного из таких «переходных звеньев» была недавно обнаружена в Джунгарской чаше (Junggar Basin) на северо-западе Китая. Исследование провела группа палеонтологов под руководством Джеймса Кларка (James Clark) из университета Джорджа Вашингтона и Синя Сюя (Xing Xu) из китайского Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (Institute of Vertebrate Paleontology and Paleoanthropology).
Длинношеего динозавра, чем-то напоминающего страуса, назвали Limusaurus inextricabilis, что означает примерно следующее: «болотная ящерица, которая не смогла сбежать». Ему от 156 до 161 миллиона лет (по крайней мере, таков возраст отложений, в которых обнаружены окаменелые останки), длина тела животного не превышала 1,7 метра.
Этот динозавр является поистине уникальной находкой, считают многие учёные, поскольку он показывает, как «пальцы» тероподов могли эволюционировать в крылья.
Ящер относится к цератозаврам юрской эпохи (ранним тероподам). Самым крупным представителем этого рода является Ceratosaurus nasicornis, он достигал в длину 8 метров, а также обладал характерным носовым рогом (у L. inextricabilis его нет). У многих цератозавров также были короткие «руки» и узловатые пальцы без острых когтей.
L. inextricabilis, дальний родственник всеми любимого Tyrannosaurus rex, являлся довольно необычным существом: у него не было зубов (возможно, вместо этого у него был клюв), и вообще он питался исключительно растительной пищей. Быть может, его туловище также покрывали примитивные перья, однако достоверных доказательств этому факту нет. Кстати, он ко всему прочему является ещё и единственным цератозавром, найденным в Восточной Азии.
Однако самое интересное в нём вовсе не это, а его «пальцы».
Поясним: в «руках» тероподов, как и в крыльях птиц, по три пальца, которые достались им от какого-то общего пятипалого предка.
Когда-то очень давно пропал пятый палец (если считать от аналога нашего большого пальца). Это была следующая ступень развития кисти.
Далее из оставшихся четырёх динозавры «забрали» у предка, условно говоря, первый, второй и третий пальцы (произошло это примерно во времена дилофозавров). В то же время у птиц крылья состоят из второго, третьего и четвёртого пальцев того самого четырёхпалого предка (учёные судят по их форме). Как же это могло произойти?
Эта странная закономерность долго не давала покоя палеонтологам, которые никак не могли найти ей достойное объяснение. Ведь (если придерживаться мнения, что птицы произошли от динозавров) получается, что пернатые каким-то образом должны были потерять первый палец и заново вырастить себе четвёртый (тогда и получится набор 2-3-4).
И вот на сцену выходит L. inextricabilis, у которого четыре пальца (1-4), но первый из них сильно редуцирован, в то время как второй, наоборот, – необычайно увеличен за счёт пястной кости. Эта косточка очень похожа на ту, что присутствует в первом пальце ранних пятипалых предков.
Два этих факта указывают на то, что ранее палеонтологи всего мира неправильно интерпретировали увиденное и принимали 2-3-4 пальцы ящеров за 1-2-3 (то есть второй ошибочно считали первым и так далее), пишут учёные в статье, опубликованной в журнале Nature.
В таком случае всё становится гораздо проще: ранние тероподы потеряли первый и пятый пальцы и передали набор из второго, третьего и четвёртого птицам.
«Мы, вероятно, обнаружили некую переходную форму, которая ко всему прочему укладывается в определённые временные сроки», — говорит Кларк.
Он считает, что находка не прекратит споры вокруг происхождения пальцев-крыльев, но всё же поможет разобраться в этом вопросе.
Однако для некоторых учёных достаточно и того, что есть. «Это лучшее свидетельство, которое мы могли бы заполучить», — считает доктор Джек Конрад (Jack Conrad) из Американского музея естествознания.
Есть и те, кто не считает новые выводы ценными, среди них Гюнтер Вагнер (Günter Wagner) из Йеля. Он и вовсе полагает, что наблюдаемые 2-3-4 пальцы птицы не являются таковыми, и приводит следующие данные.
Во время развития эмбриона форма пальцев птиц определяется очень многими факторами (тканью, местоположением, влиянием генов). Если ткань готова стать вторым пальцем, а бомбардирующие её гены требуют растить первый, то так и будет (первый вырастет на месте второго). Эксперимент показал, что такое происходит у современных птиц сплошь и рядом.
«Окаменелость цератозавра может быть одним из переходных звеньев, но являются ли её второй, третий и четвёртый пальцы таковыми, пока сказать с полной уверенностью невозможно», – добавляет Вагнер. (Ведь современные учёные не способны проследить за процессом развития пальцев динозавра из эмбриона.)
Есть и ещё одно сомнение. Вполне вероятно, что появление необычной четырёхпалой кисти L. inextricabilis было обуславливалось его образом жизни и было свойственно только этому виду.
Ведь неизвестно, для чего L. inextricabilis были необходимы такие «руки». T. Rex хватал передними лапами добычу, однако L. inextricabilis был травоядным. Клар, Сюй и их коллеги пока не определились с этим вопросом.
«Судя по его морфологии, они не предназначались для хватания, как у других тероподов. Возможно, они были нужны ему для подъёма в вертикальное положение, когда он лежал», — говорит Сюй.
Подводя предварительный итог, можно сказать, что не всё так просто и ясно, как хотелось бы даже в этом конкретном исследовании. Что уж говорить обо всей теории эволюции пернатых!
Аргументы противников теории происхождения птиц от динозавров пока единичны, но от этого не менее весомы. Одни учёные утверждают, что перья динозавров вовсе никакие и не перья, другие, что они могли появляться и исчезать, третьи, что различия в анатомическом строении дино и птиц столь сильны, что нельзя считать их одной ветвью эволюции.
К последним относится и группа исследователей из университета Орегона (Oregon State University).
Учёные утверждают: не могут современные птицы быть прямыми потомками плотоядных динозавров, потому что в отличие от практически всех наземных животных бедренная кость птиц (а также рёбра и грудная кость) зафиксирована на месте.
В своей статье, опубликованной в Journal of Morphology, учёные пишут, что это отличие является ключевым.
Палеонтологи практически не оперируют новыми данными, рассуждая в основном над уже имеющимися. Давно известно, что бедро птиц не может двигаться, заставляя пернатых бегать за счёт коленей. Недавно также было обнаружено, что такое положение костей, а ещё окружающей их и лёгкие мускулатуры, спасает пернатых от схлопывания главного органа дыхательной системы и воздушных мешков.
Теплокровным птицам нужно примерно в 20 раз больше кислорода, нежели холоднокровным рептилиям. Потому-то их лёгкие преобразовались (дыхательная система птиц считается наиболее сложной среди всех позвоночных), и газообмен стал происходить эффективнее.
«Это одна из фундаментальных составляющих физиологии пернатых. Такое положение бедренной кости и мускулов определяет работу дыхательной системы и объём их лёгких, а значит, и способность к полёту», — говорит в пресс-релизе университета один из авторов исследования Девон Куик (Devon Quick).
В то же время другие животные (будь то люди, слоны, собаки, ящерицы, а также древние динозавры) обладают подвижным бедром, которое активно участвует в их движении по земле.
А раз так, то птицы не могли произойти от тероподов, считают американские палеонтологи.
Велоцираптор не мог в какой-то момент просто расправить свои перья и улететь на закат, добавляют они.
«Даже странно, что за сотни лет изучения биологии птиц и их полёта мы так мало поняли о них. Данное открытие означает, что птицы эволюционировали параллельно с „ужасными ящерами“. Возможно, этот процесс начался даже раньше появления первых видов динозавров», — говорит второй автор данного исследования профессор зоологии Джон Рубен (John Ruben).
Рубен в данном случае имеет в виду теорию о том, что самым древним предком птиц является не археоптерикс, а протоавис, который жил на планете около 225-210 миллионов лет назад, то есть как минимум параллельно с динозаврами.
«Часто учёные указывают на сходство лёгких птиц и динозавров, однако из-за движущейся бедренной кости брюшной воздушный мешок ящеров, если таковой действительно существовал, должен был схлопнуться», — рассказывает Рубен.
(Кстати, не относящиеся к динозаврам птерозавры также имели похожую дыхательную систему.)
Что же касается остальных сходств динозавров и птиц, то их Рубен и Куик поясняют следующим образом: у обеих ветвей эволюции был общий предок. Например, им мог бы быть текодонт. От представителей этой группы могли бы появиться птицы, динозавры и крокодилы. Кстати, крокодилы по строению лёгких и физиологии куда больше похожи на древних ящеров, отмечают палеонтологи из Орегона.
Рубен также говорит, что несмотря на все свои старания (университет Орегона уже не впервые оспаривает главенствующую теорию), он не надеется, что учёных всего мира удастся переубедить в один миг.
Во-первых, уничтожить теорию, столь прочно утвердившуюся в головах большинства, не так-то просто. Во-вторых, динозавры слишком любимы людьми (трудно найти более романтизированное древнее животное). А в-третьих, немалую роль, по мнению Джона, играет политика музеев, для которых изменение положений основной теории влечёт серьёзные последствия (вплоть до увольнения части персонала).
«Однако с каждым годом становится всё больше свидетельств в пользу нашего мнения, и мы надеемся, что в скором времени весь мир узнает – далеко не все учёные согласны с устоявшейся точкой зрения», — подводит итог профессор.
