Стив Брусатти - Время динозавров. Новая история древних ящеров

Для изучения крупного преобразования нужны окаменелости, потому его нельзя воссоздать в лаборатории или пронаблюдать в природе. Динозавры Ляонина почти идеальный пример. Их много, и они демонстрируют большое разнообразие размеров, формы и структуры пера. Найдена целая гамма: растительноядные цератопсы ростом с собаку и с простыми перьями, похожими на иглы дикобраза, 9-метровые примитивные сородичи тираннозавра, покрытые пухом (как ютираннус, которого мы встречали несколько глав назад), рапторы вроде чжэньюаньлуна с настоящими крыльями и даже чудные создания размером с ворону, у которых крыльями были и руки, и ноги, чего не бывает ни у каких современных птиц. Каждый из этих динозавров — как мгновенный снимок, а если их соединить и поместить на генеалогическое древо, они демонстрируют эволюционное преобразование в действии.

Самое главное: окаменелости Ляонина показывают, на какой именно ветви семейного древа динозавров сидят птицы. Птицы — тероподы, то есть входят в ту же группу свирепых хищников, куда и знаменитые тираннозавр и велоцираптор, а также многие другие хищники, которых мы встречали: стайный целофизис из Гост-Ранч, мясник-аллозавр из Моррисона, кархародонтозавры и абелизавриды, которые терроризировали южные континенты. Ровно то, что предположил Гексли, а потом Остром. Ляонинские находки поставили точку в вопросе, показав, как много признаков есть только у птиц и других теропод: не только перья, но и вилочковая кость, трехпалые передние лапы, которые могут складываться вдоль тела, и сотни других особенностей скелета. Ни одна другая группа животных — будь то современная или вымершая — не разделяет эти признаки с птицами или тероподами. А значит, птицы произошли от теропод. Любой другой вывод потребует сложной дополнительной аргументации.

Справа: крупное изображение простых нитевидных перьев вдоль головы (сверх) и более длинных перьев вдоль предплечья (внизу) синорнитозавра. Фотография Мика Эллисона

Среди теропод птицы находятся в продвинутой группе, называемой Paraves. Эти хищники разрушают стереотипы насчет динозавров, особенно теропод. Они были не огромными чудовищами, как тираннозавр, а гораздо более мелкими, проворными и сообразительными, большинство из которых не превышали размера человека. По сути, это была подгруппа теропод, которая пошла своим путем, обменяв силу и габариты предков на более крупный мозг, острые чувства и компактный и легкий скелет, что позволило им вести более активный образ жизни. К Paraves относятся дейноних Острома, велоцираптор, мой птицеобразный чжэньюаньлун и все прочие дромеозавриды и троодонтиды. Эти динозавры — ближайшие родственники птиц. У всех были перья, у многих были крылья, и наверняка выглядели они и вели себя как современные птицы.

Где-то внутри этой «стаи» оперенных животных проходит граница между птицей и не-птицей. Как и в случае разделения между динозавром и нединозавром в триасе граница размыта. И она все менее отчетлива с каждой новой окаменелостью из Ляонина. По правде говоря, это всего лишь вопрос семантики: сегодняшние палеонтологи определяют птицу как нечто из группы, включающей археоптерикса Гексли, современных птиц и всех потомков их общего предка. Это скорее историческая договоренность, чем отражение какого-то биологического различия. По этому определению дейноних и чжэньюаньлун чуть-чуть залезают на нептичью сторону границы.

Давайте забудем об этом на секунду. Определения отвлекают от сюжетной линии.

Сегодняшние птицы выделяются среди всех современных животных. Перья, крылья, беззубые клювы, вилочковая кость, большая голова на конце S-образной шеи, полые кости, тоненькие ножки — список можно продолжать и продолжать. Эти характерные признаки определяют так называемый план строения тела птицы: чертеж, который делает птицу птицей. Это строение тела обеспечивает знаменитые птичьи суперспособности: умение летать, суперскоростные темпы роста, теплокровную физиологию, высокий интеллект и острые чувства. Мы хотим знать, откуда взялся такой план строения тела.

Пернатые динозавры Ляонина дают ответ. И он поразительный: многие особенности, якобы характерные для современных птиц, — компоненты их чертежа — сначала появились у их динозавровых предков. Эти признаки отнюдь не уникальны для птиц, а возникли гораздо раньше у наземных теропод по причинам, никак не связанным с полетом. Перья — лучший пример, мы через мгновение к ним вернемся, но они просто наглядно показывают более общую закономерность. Чтобы ее увидеть, нужно начать с основания генеалогического древа и двинуться вверх.

Начнем с центрального признака птичьего тела. Длинные прямые ноги с тремя тонкими главными пальцами — отличительные черты силуэта современной птицы — впервые появились более 230 млн лет назад у самых примитивных динозавров, когда их тела были перестроены для вертикальной постановки конечностей, что дало скорость и позволило обогнать и превзойти соперников. Фактически, такое строение задних конечностей является одной из определяющих характеристик всех динозавров, которые помогли им править миром так долго.

Немного позже некоторые из этих динозавров с вертикально поставленными ногами — самые древние тероподы — срастили левую и правую ключицы в новую структуру, вилочку. Такое вроде бы незначительное изменение стабилизировало плечевой пояс и, вероятно, смягчало удар, когда эти скрытные хищники размером с собаку хватали добычу. Много позже у птиц вилочка станет пружиной, которая запасает энергию при взмахе крыльев. Однако древние прототероподы этого не знали, как изобретателю пропеллера было невдомек, что братья Райт установят его изобретение на самолет.

Прошли еще десятки миллионов лет, и подгруппа этих теропод с прямыми ногами и вилочкой, называемая манирапторы, обзавелась изящной изогнутой шеей по неизвестным причинам. Я предполагаю, что это было как-то связано с высматриванием добычи. Тем временем некоторые из них уменьшились в размере, вероятно потому, что меньший размер позволил освоить новые экологические ниши — кроны деревьев, кустарники, а может, даже подземные пещеры и норы, недоступные для гигантов вроде бронтозавра или стегозавра. Позднее подмножество этих мелких теропод с вертикальными ногами, вилочкой и изогнутой шеей научились складывать передние лапы вдоль тела, вероятно чтобы защитить нежные перья, которые развились примерно в то же время. Это были Paraves — подгруппа манирапторов и непосредственные предки птиц.