Четырехкрылые динозавры и первоптицы - споры о принципах полета
Сначала палеонтологи узнали, что современные птицы – это, на самом деле, летающие динозавры. Потом из Китая приходит весть о том, что некоторые динозавры и родственные им рептилии были грациозными существами с четырьмя крыльями, словно вот-вот готовые оторваться от земли ивзлететь – уже как птицы.
Сейчас китайские ученые подробно изучили образцы ископаемых динозавров, обитавших примерно 130 миллионов лет назад. Их исследование дает первое «уверенное доказательство» того, что некоторые недавно раскопанные виды первоптиц также летали на четырех крылах – перед тем как сбросить перья с задних конечностей. Китайские палеонтологи утверждают, что это эволюционное изменение могло сыграть важную роль в трансформации принципов полета.
У первоптиц перья на задних конечностях, видимо, сменялись чешуйками. Они были нужны уже не для полета, а для перемещения по земле: представьте себе зарянку, ловящую червяков на лужайке, или ворону, прыгающую вокруг опрокинутого мусорного бака.
Первые открытия оперенных конечностей произошли в Китае в начале нашего столетия – это были виды динозавров Microraptor and Sinornithosaurus. Ученые согласны с тем, что крупные перья на ногах микрораптора применялись для перемещения по воздуху: или для активного полета, или для глиссирования между деревьями и плавного спуска на землю.
Хотя новые находки подтвердили наличие четырех оперенных крыльев и у ранних птиц, китайские ученые допускали, что аэродинамические функции этой структуры остаются спорными. При этом авторы статьи в журнале Science, во главе с Чжэном Сяотином (Zheng Xiaoting), сотрудником Шаньдунского музея природы, утверждают, что жесткие крылья и изогнутые перья у некоторых динозавров и первоптиц «выполняли аэродинамическую функцию, обеспечивая подъем, создавая тягу и/или улучшая маневренность – следовательно, участвовали в полете».
Группа исследователей, куда также входит Сюй Син (Xu Xing), крупный палеонтолог из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии в Пекине, обследовала ископаемые останки, найденные в провинции Ляонин на северовостоке Китая, и датируемые ранним мелом. Работа с одиннадцатью образцами ранних птиц (видов Sapeornis, Yanornis and Confuciusornis, среди прочих) проходила главным образом в Шаньдунском музее природы.
Ученые признают: мы видим останки только в плоскости, в двух измерениях, и поэтому точное местоположение и ориентацию перьев на нижних конечностях реконструировать сложно. На скелетах ноги или вывернуты наружу, или подогнуты под тело. Тем не менее, исследователи утверждают, что «имеется достаточно косвенных данных для того, чтобы сделать выводы о распределении и ориентации перьев на ногах».
Главная гипотеза Чжэна и Сюя выглядит так: динозавры наростили длинные перья на ногах для глиссирования и полета между деревьями, те же перья сохранились у первоптиц, а потом птицы их утратили, переселившись с деревьев на землю. И их задние конечности снова покрылись чешуйками, как у динозавров (за исключением некоторых видов, сохранивших на ногах «пушок» для теплоизоляции – например, беркутов).
Схожую эволюции прошли и другие летающие животные. Например, у первых летающих насекомых было четыре крыла, а у самых лучших современных «летунов» - только два. Вторая пара эволюционировала в жужжальца – своего рода гироскопы. «На ранних этапах полета различные виды животных стараются по максимуму задействовать поверхность. Но как только главный орган полета достигает высокой степени развития, остальные отправляются в отставку», - утверждает Сюй.
Другие представители палеонтологии также высоко оценивают находки Сюя, но к некоторым его выводом относятся скептически. Например, Кевин Пэдиан (Kevin Padian) из Калифорнийского университета, указывает на то, что для доказательства участия ножного оперенья в полете требуются специальные опыты. Тягу они, скорее всего, создавали, но вертикальный подъем обеспечивать могли только в том случае, если они крепились так же, как у современных птиц, в плоскости. Именно это и утверждает Сюй, однако Пэдиан возражает, что перья могли лечь в плоскость уже по ходу образования окаменелости. «Никто не показал, что это на самом деле крыло с полноценной аэродинамикой», - говорит американский ученый.
По материалам New York Times и National Geographic.
Артём Космарский nauka21vek.ru
Материалы по теме: