Около 66 миллионов лет назад крупный динозавр, возможно тираннозавр или Nanotyrannus, проглотил птицу. Остатки этой трапезы сохранились внутри окаменевшего помета — вместе с удивительно хорошо сохранившимися перьями.
Теперь именно эти перья могут помочь ответить на один из давних вопросов палеонтологии: почему после падения астероида одни птицы исчезли вместе с остальными динозаврами, а предки современных птиц сумели выжить.
Исследование опубликовано в журнале Current Biology.
Птицы появились задолго до массового вымирания. Старейшая известная птица, археоптерикс, жила около 150 миллионов лет назад, после чего различные группы птиц еще почти 100 миллионов лет существовали рядом с другими динозаврами.
Все изменилось 66 миллионов лет назад. После удара астероида исчезли почти все линии динозавров, включая большинство существовавших тогда птиц. Выжила лишь одна крупная ветвь — неорниты, от которых происходят все современные птицы.
Почему именно они пережили катастрофу, остается загадкой.
Необычная находка была сделана еще в 2016 году в северо-восточной Монтане. Исследователь Дэвид ДеМар заметил небольшой темно-красно-коричневый камень размером примерно с половину мяча для гольфа. Рассмотрев его через ручную лупу, он увидел на поверхности крошечное окаменевшее перо.
Находка оказалась особенно необычной потому, что в породах формации Хелл-Крик перьев прежде не находили, несмотря на более чем 150 лет исследований.
Позже образец изучили в лаборатории и просканировали с помощью компьютерной томографии. Внутри обнаружилось гораздо больше, чем ожидали ученые: новые перья, чешуя, кости и другие остатки древней пищи.
Оказалось, что внутри помета сохранились несколько перьев, небольшие чешуйки панцирной щуки и кости ноги птицы из группы гесперорнисообразных. Поскольку перья и кости находились вместе, исследователи считают, что они, скорее всего, принадлежали одной птице.
Гесперорнисообразные были водными птицами. Многие из них не умели летать и использовали специализированные ноги, чтобы нырять и охотиться на рыбу. Их перья также имели особенности, связанные с жизнью в воде.
Особенно интересно то, что эти птицы были близкими родственниками той ветви, которая в итоге пережила массовое вымирание и дала начало современным птицам. Однако сами гесперорнисообразные после катастрофы исчезли.
Это создает проблему для одной из популярных гипотез. Предполагалось, что предки современных птиц могли выжить благодаря жизни возле воды, где условия после удара астероида могли оказаться более благоприятными.
Но гесперорнисообразные тоже были тесно связаны с водной средой — и все равно вымерли. Значит, одного места обитания для объяснения недостаточно.
Авторы исследования подозревают, что важную роль могли сыграть сами перья и способ их смены.
Найденные в окаменевшем помете перья стали первыми известными перьями гесперорнисообразных. По строению они занимают промежуточное положение между оперением других древних птиц и современными перьями.
Часть перьев выглядела вполне современно и была приспособлена к воде. Но у этих птиц также имелись более мелкие, пушистые и примитивные перья тела, похожие на те, что встречались у других древних птиц и динозавров.
Именно здесь исследователи увидели возможную связь с массовым вымиранием.
Перья тела помогают птицам сохранять тепло. После падения астероида огромное количество пыли и обломков оказалось в атмосфере, солнечного света стало меньше, а температура резко снизилась.
Если оперение гесперорнисообразных и некоторых других древних птиц удерживало тепло хуже, чем перья предков современных птиц, это могло иметь решающее значение во время продолжительного похолодания.
Исследователи предполагают, что более примитивные перья могли обеспечивать недостаточную теплоизоляцию. Это потенциально объясняет, почему некоторые группы птиц исчезли, тогда как неорниты пережили катастрофу.
Пока это лишь одна из возможных частей гораздо более сложной картины. Но находка особенно ценна потому, что ископаемые птицы встречаются редко, а их перья — еще реже.
Кроме того, окаменевший помет сохранил буквально снимок древней пищевой цепочки: ученые получили свидетельство того, чем питался крупный динозавр незадолго до конца эпохи динозавров.
Для самих исследователей эта работа стала еще и доказательством того, насколько необычные источники информации может использовать палеонтология. Вместо хорошо сохранившегося скелета им пришлось восстанавливать историю по крошечным остаткам внутри одного копролита.
Причем само открытие в значительной степени оказалось случайным: образец раскололся так, что одно из перьев стало видно на поверхности.
Теперь ученые предлагают внимательнее изучать другие окаменевшие фекалии, в том числе уже хранящиеся в музейных коллекциях. Компьютерная томография может обнаружить внутри них тонкие остатки, которые раньше просто невозможно было заметить.
Такие находки способны рассказать не только о перьях древних птиц, но и об их питании, хищниках и устройстве экосистем, существовавших непосредственно перед одним из крупнейших массовых вымираний в истории Земли.
