Путь от массивного, тяжеловесного тела наземного ящера до легкого и маневренного телосложения современных птиц остается одной из самых захватывающих глав в книге эволюции. Раскрытие тайн этой грандиозной метаморфозы во многом опирается на палеонтологические находки, особенно на так называемые промежуточные виды. Новая работа ученых проливает свет на то, как именно трансформировался хвост для нужд воздухоплавания.
Анатомический сдвиг
Типичный скелет древнего ящера венчал длинный, тяжелый хвост, насчитывавший более тридцати отдельных позвонков. Современная птица выглядит иначе: ее костный хвост предельно укорочен и завершается уникальной структурой — пигостилем. Эта монолитная кость служит надежным креплением для рулевых перьев, позволяя управлять полетом. Каким же образом природа совершила этот резкий анатомический скачок?
Ответ пришел из юго-восточного Китая. Там был обнаружен вид Zhengheornis buyu, обитавший около 150 миллионов лет назад, в эпоху поздней юры. Почти полный скелет этого существа содержит всего 15 хвостовых позвонков, при этом пигостиль у него полностью отсутствует. Для сравнения: знаменитый Археоптерикс, живший примерно в то же время, имел целых 23 позвонка. Вокруг костей Zhengheornis сохранились слабые ореолы окаменевших перьев. Это была миниатюрная форма жизни весом не более 74–163 граммов.
До настоящего момента ископаемая летопись демонстрировала странную картину: длиннохвостые и уже сформировавшиеся короткохвостые птицы существовали бок о бок. На фоне такой синхронности часть ученых выдвигала теорию внезапного эволюционного прыжка между этими двумя планами строения. Однако новый экземпляр, изученный группой исследователей под руководством Ван Мина из Института палеонтологии Китайской академии наук, заполняет этот пробел. Авторы статьи подчеркивают: «Сокращение длины позвоночника случилось раньше, чем произошло слияние костей в пигостиль».
Место на древе жизни
Чтобы уточнить положение этого вида в общей картине развития животного мира, специалисты применили компьютерное моделирование генеалогического древа. Сопоставив строение останков с другими ранними птицами и их хищными предками тероподами, они пришли к выводу, что Zhengheornis стоит на одну ступень выше Археоптерикса.
Далее последовал биомеханический анализ. Ученые сопоставили параметры задних конечностей находки с обширной базой данных по древним динозаврам. Это позволило реконструировать образ жизни существа. По мнению экспертов, сокращение хвостового отдела давало явные аэродинамические бонусы. Во-первых, это колоссальная экономия массы. Во-вторых, перенос центра тяжести ближе к передней части туловища, что делало полет зверя куда более стабильным и управляемым.
Разнообразие юры
Научная группа отмечает, что данный вид стал четвертым представителем древней фауны Чжэнхэ, найденным в данной местности. При этом, в отличие от соседей по геологическому слою, он не показал узкой специализации ни к бегу по земле, ни к лазанию по ветвям деревьев.
На сегодняшний день это самая миниатюрная взрослая особь среди всех известных птиц-динозавров, лишенных пигостиля. Данное открытие доказывает, что к финалу юрского периода эволюция вела масштабные эксперименты с формами тела, перебирая разные варианты конструкций скелета в поисках идеального летуна.
Исследование опубликовано в журнале Science Advances
Изображение: реконструкция жизни Zhengheornis buyu (спереди) и Fujianvenator prodigiosus (спина) из фауны Чжэнхэ. Фото: Чунг-Тат Чеунг
