Всего лишь 50 лет назад предположение что птицы произошли от динозавров, казалось абсолютно нелепым. Сложно было увидеть связь между, большинством птиц, которые являются маленькими, легкими и непоседливыми существами, и огромными и неуклюжими динозаврами, явно неподходящими для полета. Но по мере накопления доказательств — находок следов оперения, формирования крыльев у мелких тероподов — связь между динозаврами и птицами стала очевидной сперва для палеонтологов, а потом и для широкой публики. Сегодня редкий палеонтолог не признает, что птицы произошли от динозавров, хотя есть некоторые учёные, которые пытаются это опровергнуть.
Однако это не означает, что процесс эволюции птиц из динозавров полностью ясен. Исследователи до сих пор не сходятся во мнениях, какие семейства динозавров были ближе всего к современным птицам, использовали ли эти динозавры свои перья для полета или только для украшения. И, возможно, самый спорный вопрос — как эти рептилии смогли научится летать.
Оглавление
Происхождение пернатых динозавров
Как маленькие тероподы Юрского и Мелового периодов обзавелись перьями? Это общая ошибка среди тех, кто не знаком с эволюционной теорией, полагать, что перья развивались исключительно для полета. Однако эволюция — это слепой процесс, который «не знает», куда он направляется, пока не доберется до цели. Поэтому наиболее широко принимаемым объяснением сегодня является то, что динозавры развили перья как средство сохранения тепла в холодном климате и, возможно, как способ впечатлить ярким оперением противоположный пол.
Если это кажется неубедительным, стоит вспомнить, что даже птицы, не умеющие летать, такие как страусы и казуары, по-прежнему сохраняют оперение. Если назначение перьев заключается только в обеспечении полета, с эволюционной точки зрения пингвинам нет никакой нужды его сохранять. Им могло бы быть лучше быть полностью лысыми или с густой шерстью!
Первые однозначно пернатые динозавры, такие как археоптерикс и скансориоптерикс, появились на Земле в позднем юрском периоде, примерно 150 миллионов лет назад. С течением времени примитивные перья (то есть короткие и похожие на волосы) этих ранних дино-птиц постепенно эволюционировали в широкие, плоские перья, с которыми мы знакомы сегодня. Такие перья лучше подходят для удержания воздуха и таким образом сохранения тепла. Теперь возникает вопрос: как эти пернатые динозавры стали летать?
Наземная теория: Взлет при разгоне с земли
Основываясь на поведении некоторых современных птиц, можно предположить, что малые или среднего размера двуногие тероподы мелового периода (особенно орнитомимиды, но также хищники и возможно даже малые тираннозавры) могли развивать скорость бега до 50 километров в час. Когда эти тероподы бежали, их опререние давало им небольшое аэродинамическое преимущество, помогая поймать добычу или самим не попасть в пасть хищника. Такие динозавры, оставляли больше потомства, поэтому эволюциия шла в сторону развития оперения, которое давало еще большую подъемную силу.
Рано или поздно такие пернатые динозавры осваивали полет, хотя бы кратковременный. Важно понимать, что в контексте эволюции этот период мог длиться миллионы лет. Не было конкретного момента, когда маленький, пернатый теропод побежал и волшебным образом взлетел в воздух, подобно современной птице. Скорее, нужно представить этот процесс происходящим постепенно, на протяжении миллионов лет — прыжки на 1, 2, 5, 10 метров и так вплоть до современных птиц.
Древесная теория: Планирование с деревьев вниз
Кроме взлета с земли в природе наблюдается другой способ полёта. Например, летучие белки планируют над вершинами деревьев, прыгая с высоких веток и расправляя складки между передними и задними лапами. Конечно же, они не способны к активному полету, но могут пролететь впечатляющие расстояния, до двух третей длины футбольного поля. Вероятно птерозавры большую часть времени использовали пассивный полет. Птерозавры, были лишь отдаленно связаны с динозаврами и не являются непосредственными предками современных птиц.
Предположительно, некоторые виды оперенных динозавров могли жить на высоких деревьях (что подразумевало бы их относительно маленький размер и способность к лазанию). По этому рассуждению, такие тероподы могли следовать тому же эволюционному пути, что и летучие белки, планируя на все большие расстояния от ветки к ветке или от дерева к дереву, по мере того как их оперения медленно эволюционировало до оптимальной формы и конфигурации. В конечном итоге, они могли прыгнуть с высокой ветки и лететь неопределенно долго, и вот — первые доисторические птицы!
Основная проблема с «древесной» теорией полета, заключается в том, что проще представить возникновение активного полета в сценарии от земли к небу. Представьте напуганного динозавра, отчаянно машущего своими протокрыльями, пытаясь убежать от аллозавра. У нас также есть косвенные доказательства против древесной теории, так как несмотря на миллионы лет эволюции, ни одна летучая белка не смогла достичь силового полета. Но в тоже время, у летучих мышей это получилось. Более того, палеонтологи не представили абсолютно никаких ископаемых доказательств существования дереволазающих динозавров.
Современные пробелы в эволюции птиц
Новые виды небольших пернатых динозавров постоянно открываются, многие из них в Китае. Эти динозавры относятся к различным геологическим эпохам, начиная от юрского периода и заканчивая меловым. Это затрудняет для палеонтологов восстановление точной эволюционной линии, которая привела от динозавров к птицам. Например, необычный четырехкрылый микрораптор вызвал серьёзные дискуссии: некоторые исследователи видят его как тупиковую ветвь эволюции, другие — как «промежуточную» форму, а третьи и вовсе не как динозавра, а как ответвление от архозавров, предшественников динозавров.
Более того, дело усложняется тем, что возможно, пернатые динозавры осваивали полет не один раз в течение мезозойской эры. Это может быть очередным проявлением конвергентной эволюции, как и схожесть жирафа и зауропод. Некоторые из этих динозавров могли достичь полета по пути разгона с земли, другие — планируя с деревьев, а третьи — каким-то своим путем. Только одно мы можем сказать с уверенностью — все современные птицы происходят от одного общего предка. То есть, если летающие пернатые динозавры действительно независимыми путями осваивали полёт, то только одна из этих линий смогла выжить в кайнозойскую эру.