Связь динозавров и птиц

Начиная с 1990-х годов палеонтологи разделились на два лагеря. Большая часть счи­тает неоспоримой теорию о про­исхождении птиц от динозавров, меньшая все больше сомневает­ся в ней и приводит новые дока­зательства обратного. 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 динозавры 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 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 ученые, 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.
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 еще и единственным цератозавром, найденным в Восточной Азии.
Однако самое интересное в нем 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 четы­рех 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 четвертого пальцев того самого четырехпалого предка (ученые 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 четвертый (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 счет 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 ученые в статье, опубли­кованной в журнале Nature.
В таком случае все стано­вится гораздо проще: ранние тероподы потеряли первый и пятый пальцы и передали на­бор из второго, третьего и чет­вертого птицам.
«Мы, вероятно, обнаружили некую переходную форму, кото­рая ко всему прочему уклады­вается в определенные времен­ные сроки», — говорит Кларк.
Он считает, что находка не прекратит споры вокруг проис­хождения пальцев-крыльев, но все же поможет разобраться в этом вопросе.

Однако для некоторых уче­ных 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 (Gunter Waqner) 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 ее 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 ее второй, третий и четвертый пальцы таковыми, пока сказать с полной уверенностью невоз­можно», — добавляет Вагнер. (Ведь современные ученые не способны проследить за про­цессом развития пальцев дино­завра из эмбриона).
Есть и еще одно сомнение. Вполне вероятно, что появле­ние необычной четырехпалой кисти L. inextricabilis обусловливалось 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 подъема в вертикаль­ное положение, когда он ле­жал», — говорит Сюй.
Подводя предварительный итог, можно сказать, что не все 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 ученые утверждают, что перья динозавров вовсе никакие и не перья, другие что они могли появляться и исчезать, третьи — что различия в анатомическом строении динозавров и птиц столь сильны, что нельзя считать их одной ветвью эволюции.
К последним относится и группа исследователей из уни­верситета Орегона (Oregon State University).
Ученые утверждают: не мо­гут современные птицы быть прямыми потомками плотояд­ных динозавров, потому что, в отличие от практически всех наземных животных, бедрен­ная кость птиц (а также ребра и грудная кость) зафиксирована на месте.

В своей статье, опублико­ванной в Journal of Morphology, ученые 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 счет коленей. Недавно также было обнаружено, что такое положение костей, а еще окружающей их и легкие 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 легкие 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 объем их легких, а значит, и способность к поле­ту», — говорит в пресс-релизе университета один из авторов исследования Девон Куик.
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 полета 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 ученые указыва­ют на сходство легких 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 легких 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 ученых 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 влечет серьезные последствия (вплоть до уволь­нения части персонала).
«Однако с каждым годом становится все больше свиде­тельств в пользу нашего мнения, и мы надеемся, что в скором времени весь мир узнает — да­леко не все ученые согласны с устоявшейся точкой зрения», — подводит итог профессор.