Cum a apărut prima pasăre. Originea păsărilor: caracteristici, fapte interesante și descriere. Importanța și protecția păsărilor. Strămoși - păsări de apă

În 1861, pe teritoriul sudului Bavariei, au fost descoperite rămășițele Archeopteryx - o creatură cu pene de mărimea unui corb care a trăit acum aproximativ 145 de milioane de ani. După cum credeau mulți oameni de știință, el a fost strămoșul păsărilor moderne. Dar timp de mai bine de un secol în paleontologie, a existat un decalaj între el și păsările reale, neumplut cu alte descoperiri. Abia în ultimii 20 - 25 de ani, odată cu descoperirea multor păsări noi din era mezozoică, a devenit clar: acum 140 - 110 milioane de ani, lumea lor era bogată și diversă. Este adevărat, diferiți oameni de știință interpretează aceste descoperiri în mod diferit. Care dintre ipotezele prezentate de ei este mai aproape de adevăr și, prin urmare, de înțelegerea căilor și legilor evoluției?

În opinia publicului larg, paleontologii sunt specialiști care găsesc și studiază mamuți și dinozauri. Într-adevăr, scheletele lor uriașe din muzee atrag atenția și uimesc imaginația. Dar exemplarele bine conservate sunt rare. Mult mai des, oasele, dinții și craniile individuale pot fi găsite în straturile pământului, descriu aspectul animalelor dispărute și studiază înrudirea lor. Giganții fosili ne arată în principiu doar rezultate finite, foarte specializate ale evoluției. Originile celor mai multe grupuri de vertebrate se numără printre creaturi mici și discret, fără o mare diversitate anatomică. Mai mult decât atât, în această stare, s-au înlocuit reciproc timp de multe milioane de ani, apoi fie s-au stins, fie au găsit o altă nișă liberă a vieții, unde au început radiația lor largă, după cum spun experții, adică au apărut multe specii noi, adaptate condițiilor de mediu schimbate.

ARHEOPTERIX

Istoria păsărilor și zborul lor a rămas mult timp un mister. Deși aceste întrebări au fost puse de știință chiar înainte de apariția lucrării lui Charles Darwin despre originea speciilor. La mijlocul secolului al XIX-lea. aproape simultan cu publicarea acestei celebre lucrări, a fost descoperit Archeopteryx, care a fost perceput de oamenii de știință din natură ca un triumf al teoriei evoluției. Se părea că iată - legătura tranzitorie lipsă dintre reptile și păsări. Până acum, în manuale, de la școală la universitate, puteți citi că păsările sunt creaturi zburătoare acoperite cu pene, cu un strămoș legalizat - Archeopteryx - o formă de tranziție de la reptile.

Imediat după descoperirea primului exemplar (până acum sunt deja 10 cunoscuți), unii oameni de știință și-au exprimat îndoielile că Archeopteryx a fost strămoșul altor păsări. Dacă îi considerăm ca atare pe toți cei care au aripi, pene și sunt capabili să zboare, el este potrivit pentru stră-străbunicul unei vrabii. Dacă te scufunzi în anatomie, vrabia nu iese din el: funcțional este ca o pasăre, ci structural - o reptilă pură. În plus față de pană, nu are nimic în comun cu păsările reale: craniul este aranjat diferit, vertebrele nu sunt la fel, membrele din față, deși au devenit aripi, dar detaliile structurii scheletului lor sunt diferite, la fel se aplică și picioarelor.

Cercetătorii erau împărțiți. Unii au susținut: păsările au coborât din reptilele teodontice antice, asemănătoare unei șopârle; alții credeau că Archeopteryx și dincolo de el toate celelalte păsări își urmăresc strămoșii către dinozauri carnivori (teropodi).

În 1926 a fost publicată o carte solidă a danezului Gerhard Heilmann „Originea păsărilor” limba engleză... Concluziile autorului sunt lipsite de ambiguitate: păsările s-au „născut” din reptilele teodont, nu din dinozaurii carnivori. Potrivit oamenilor de știință, teropodii înșiși - dinozauri prădători - provin din teodonti.

Archaeopteryx are multe în comun cu acesta din urmă. Relația lor strânsă a fost analizată în detaliu și confirmată în anii 1970 de paleontologul american John Ostrom. Dar el a considerat că Archeopteryx este cea mai veche pasăre. Această ipoteză este încă susținută atât de susținătorii originii păsărilor din teropode, cât și de adversarii lor, care cred că Archeopteryx provine de la reptile prădătoare care sunt mai vechi decât teropodele - arhosauromorfi. Dacă este așa, atunci pentru una și pentru alte ipoteze este necesar să acceptăm că evoluția se desfășoară secvențial, în linie dreaptă, de la simplu la complex. Și acest lucru nu se întâmplă în natură. Întreaga experiență de cercetare genetică moleculară paleontologică și modernă din ultimele decenii arată: evoluția se desfășoară pe un front larg, prin încercare, prin realizări și greșeli, în fascicule de linii de dezvoltare paralele. Și noi date despre dezvoltarea istorică a păsărilor ilustrează bine un astfel de caracter al legilor evoluționiste. Acesta este motivul pentru care raționamentul despre pene și oase devine cheia pentru înțelegerea principalelor probleme ale teoriei sale.

FAN DE NOI FAPTE

Timp de aproape 150 de ani, ipotezele despre originea și relația păsărilor s-au bazat aproape exclusiv pe studiul Archaeopteryx. Istoria păsărilor cenozoice (de care aparțin toți reprezentanții lor moderni) din ultimii 65 de milioane de ani a fost, de asemenea, bine studiată. Din epoca mezozoică, din creaturile care ne interesează, au existat doar descoperiri rare izolate care nu s-au adăugat la imaginea generală. Și dintr-o dată a fost o descoperire.

În primul rând, în 1981, Enantiornithes au fost descrise din Argentina. Curând au început să se găsească pe toate continentele în sedimentele perioadei Cretacice, adică în intervalul de la 145 la 65 de milioane de ani în urmă. Asemănătoare exterioare cu păsările reale - complet pene, cu aripi bine dezvoltate, aparent cu aceleași labe și cozi, dar în ceea ce privește detaliile structurii scheletice, acestea sunt complet diferite: au multe în comun cu Archaeopteryx. Prin urmare, ele pot fi atribuite grupului așa-numitei cozi de șopârlă, spre deosebire de coada de evantai, care include toate păsările moderne.

Apoi au descoperit păsări complet neobișnuite numite Confuciusornithidae. Scheletul lor are multe trăsături primitive și originale în structură, cu toate acestea, potrivit unor trăsături, acestea sunt similare cu păsările moderne. În special, ciocul lor era acoperit cu o teacă excitată și nu avea dinți, iar pe creasta humerusului era o gaură mare cu scop necunoscut.

Se credea că adevăratele păsări cu coadă de ventilator au apărut și au trăit aproape exclusiv în Cenozoic. Dar dintr-o dată au început să se găsească în sedimentele de la începutul perioadei Cretacice, ultimul din era mezoică, care a durat aproximativ 80 de milioane de ani, adică mai lung decât întregul Cenozoic. Prima astfel de pasăre de încredere, numită Ambiortus dementjevi, a fost găsită la începutul anilor 1980 în Mongolia. Apoi părea atât de neobișnuit încât unii dintre paleontologi nu credeau în realitatea existenței sale.

Și, în cele din urmă, o varietate de dinozauri teropodi cu penaj au fost găsite în China. Mai mult decât atât, în unele exista o aparență de acoperire pufoasă, în altele, penele lungi erau situate doar la capetele aripilor și ale cozii, iar altele încă erau complet acoperite cu pene mici. Și dintr-o dată oamenii de știință au „întâlnit” un mic dinozaur de mărimea unui fazan, care și-a păstrat aripile reale cu pene corespunzătoare și, în plus, picioarele au fost dotate cu aceleași pene! Pliant cu patru aripi! Mai târziu s-a dovedit că penajul diferit este caracteristic dinozaurilor din cinci familii diferite de teropode (Oviraptoridae, Avimimidae, Dromeosauridae, Therizino-sauridae, Troodontidae) găsite pe toate continentele, cu excepția Antarcticii. Mai mult, chiar și tiranosaurii încoronați (Tyrannosauridae) a numeroși dinozauri carnivori, cel mai probabil, au fost acoperiți cu pene. Ce inseamna asta? Aici pozițiile specialiștilor au fost din nou împărțite categoric. Unii susțin: unii dintre acești dinozauri, de fapt, nu sunt, de fapt, sunt păsări care și-au pierdut capacitatea de a zbura, în timp ce la alți dinozauri, structurile de colagen ale pielii modificate în stare fosilă sunt luate pentru o acoperire pufoasă. . Alți oameni de știință cred că aceste descoperiri dovedesc originea păsărilor reale (împreună cu Archaeopteryx) din dinozaurii teropodi.

EVOLUȚIA ESTE FANTASIA MINUNATĂ

Dar este posibilă și o evaluare diferită a tuturor faptelor noi. Archaeopteryx cu enantiornis, având număr mare trăsături comune cu dinozaurii teropodi provin cel mai probabil din aceștia, încununând una dintre încercările reptilelor de a stăpâni aerul. Din păcate, nu a avut succes. Archaeopteryx a dispărut în perioada jurasică, iar enantiornis a pierdut în competiție cu păsările reale și a dispărut fără urmă împreună cu dinozaurii la sfârșitul perioadei Cretacice.

Se pare că adevărate păsări cu coadă de fan de milioane de ani au existat simultan cu aceste păsări dinozaur? Și au apărut din unele arosauromorfe originale (o subclasă de reptile caracteristice începutului mezozoicului) cu mult înainte ca zboară dinozaurii? Acest lucru s-ar fi putut întâmpla la sfârșitul perioadei triasice (acum aproximativ 220 de milioane de ani).

Era mezozoică a început acum aproximativ 250 de milioane de ani și a durat aproximativ 185 de milioane de ani; este subdivizat în trei perioade: triasic (începând cu 250 de milioane de ani în urmă, cu o durată de aproximativ 35 de milioane de ani), jurasic (începând cu 213 de milioane de ani în urmă, cu o durată de aproximativ 70 de milioane de ani) și Cretacic (începând cu 144 de milioane de ani în urmă, cu o durată de aproximativ 80 de milioane de ani) .

Caudipteryx (Caudipteryx zoui Ji și colab., 1998) din Cretacicul timpuriu al Chinei aparține dinozaurilor teropode, dar unii oameni de știință o consideră o pasăre care și-a pierdut zborul. Caudipteryxul se caracterizează prin pene mici pe coadă și capete ale membrelor anterioare (prezentate de săgeți roșii). Multe caudipteryx în cavitate abdominală s-au păstrat acumulări de gastroliți (săgeata roșie); sunt afișate în mărire în partea dreaptă sus.

În Jeholornis (deasupra) și Confuciusornis (dedesubt), ghearele (prezentate de săgeți albastre) de pe degetele de la aripi sunt îndoite spre exterior, ceea ce nu este o coincidență: cel mai probabil au fost destinate să se agațe de ramuri. (Fotografie din cartea paleontologului chinez L. Hou.).

Confuciusornis sacru (Confuciusornis sanctus Houetal., 1995) este una dintre primele descoperiri senzaționale ale păsărilor din Cretacicul timpuriu din provincia Liaoning, China. Acum sunt descrise 6 tipuri.

Longirostravis (Longirostravis hani Hou și colab., 2003) din grupul păsărilor enantiornis. Dimensiunea unui graur, cu un cioc subțire alungit, al cărui vârf era înarmat cu dinți mici, ceea ce probabil făcea posibilă scoaterea prăzii acoperite, ținându-l în siguranță.

Există dovezi circumstanțiale în acest sens - descoperiri de urme de păsări mici din triasic târziu și jurasic timpuriu în America de Sud, Africa și Europa. Nu cunoaștem scheletele păsărilor pentru acele milioane de ani. Cu toate acestea, până de curând nu se știa despre prezența lor în depozitele Cretacicului timpuriu. S-au găsit doar urme și un număr mare de pene, ceea ce ne-a permis să vorbim mult timp despre evoluția necunoscută a păsărilor în cel puțin perioada Cretacicului.

Alte descendențe ale păsărilor străvechi sunt cunoscute din descoperirile individuale, care, după un studiu atent, nu se corelează nici cu enantiornis, nici confuciusornis, nici cu adevărat cu coadă de evantai.

Se pare că evoluția a făcut multe încercări de a ridica reptilele și descendenții lor în cer. Din diverse motive, majoritatea experimentelor au eșuat și s-au încheiat în dispariție. În cele din urmă, doar fanii au dat o explozie puternică de radiații adaptative și au stăpânit aerul în toate straturile sale. Se pare că evoluția nu acționează ca o amantă economică, ci ca un visător risipitor.

TREZOREA PROVINCIEI DE LIAONING

Majoritatea descoperirilor paleontologice senzaționale din ultimii ani au fost asociate cu provincia Liaoning din nord-estul Chinei. Localitățile cretacice din această regiune sunt cunoscute de specialiști încă din anii 1920. Anterior, au fost găsiți acolo în un numar mare numai pești fosili, insecte și plante. Dar la sfârșitul secolului XX. păsările și dinozaurii cu pene au fost descoperiți în mod neașteptat. Printre primele, acestea sunt adevărate cu coadă de evantai și enantiornis și confuciusornis și alte câteva genuri separate de păsări, pe care oamenii de știință nu le pot atribui încă niciunui grup cunoscut. Și aproape toți dinozaurii cu pene menționați sunt descriși pe baza materialelor de la Liaoning. Acum au fost găsiți în depozitele din Cretacicul timpuriu și chiar jurasice și în alte provincii din Regatul Mijlociu. Apropo, pe lângă diferite păsări, în această provincie au fost găsite mamifere necunoscute, șopârle, pterosauri, dinozauri, broaște țestoase, amfibieni, diverși pești, o mulțime de insecte și materiale bogate în floră, inclusiv cele mai vechi plante cu flori. În total, peste 30 de specii de păsări au fost deja descrise din Liaoning, același număr de dinozauri și 6 specii de mamifere.

Este remarcabil faptul că multe animale sunt reprezentate acolo nu doar de schelete, ci și de amprente de țesuturi moi, tegumente externe (piele, solzi, lână, penaj), organe interne și chiar conținutul sistemului lor digestiv. Astfel, în locul stomacurilor Caudipteryx, dinozaurii cu pene din familia oviraptoridelor și Sapeomis, o pasăre străveche de rudenie neclară, s-au păstrat acumulări de gastroliti (pietre mici), care au contribuit la măcinarea hranei vegetale. În cavitatea bucală a lui Yanornis, o pasăre străveche cu coadă de evantai, au fost găsite rămășițe de pești, în Sinosauropteryx, un mic dinozaur carnivor, oasele unui mamifer, iar în mamifer, Repenomamus, rămășițele unui dinozaur. Astfel, înmormântările chineze fac posibilă cunoașterea biotei acestei părți a lumii de atunci în toată diversitatea sa, precum și a caracteristicilor ecologice ale reprezentanților săi individuali. Se numește biota Jehol.

Vârsta geologică a depozitelor sale, stabilită de izotopii argonului, uraniului și plumbului, este stabilită în urmă cu 110 - 130 milioane de ani. Acestea s-au format în lacuri de apă dulce și în albiile și deltele adiacente. Se știe că astfel de depozite sunt distribuite pe un teritoriu vast în multe părți din China, Mongolia, sudul Siberiei, Coreea și Japonia. De ce numai Liaoningul se distinge prin vasta sa bogăție paleontologică? Faptul este că o activitate vulcanică puternică s-a manifestat în această regiune în Cretacicul timpuriu. Erupțiile periodice cu emisii puternice de cenușă și eliberarea de gaze otrăvitoare au distrus toate ființele vii, iar animalele întregi au fost îngropate sub straturi de cenușă în sedimentele lacului. De exemplu, au fost colectate multe sute, chiar mii de exemplare din așa-numitul „sacru Confuciusornis” (Confuciusornis sanctus). Adevărat, ei spun că majoritatea au mers la colecții private.

„GAZON” EVOLUTIV

Conform ipotezei noastre, diferite păsări au evoluat în paralel de-a lungul a zeci de milioane de ani, provenind din diferite grupuri de reptile (desigur, simplificăm inevitabil scenariul evolutiv, omițând întregul set de dovezi factuale deja publicate în lucrări științifice speciale, dar noi încearcă să transmită corect esența procesului ipotetic) ... Toate cele de mai sus sunt, de asemenea, susținute de date din alte zone ale paleontologiei, deoarece nu numai păsările, ci și alte clase principale de vertebrate au evoluat după un scenariu similar.

În anii 1970, un angajat al institutului nostru, Leonid Tatarinov (academician din 1981), a arătat cel puțin 7 încercări ale reptilelor de a deveni mamifere, dar doar una sau două dintre ele au avut succes. De-a lungul a multe milioane de ani, mai multe linii evolutive de mamifere au existat în paralel, dintre care, după cum se arată în 2007 de către un angajat al institutului nostru, doctor în științe biologice Alexander Agadzhanyan, au supraviețuit doar trei: placentară, marsupială și ovipară. Potrivit cercetărilor efectuate de academicianul Emilia Vorobyeva (Institutul de Ecologie și Evoluție Severtsov al Academiei de Științe din Rusia), efectuate în anii 1970 - 1990, peștii de tip pește au încercat în mod repetat să aterizeze pe uscat. Cu toate acestea, nu numai vertebratele se caracterizează prin astfel de „eforturi”. Diferite nevertebrate au încercat să devină artropode (artropode), lucru reflectat în lucrările din ultimii ani de Alexander Ponomarenko, doctor în științe biologice (Institutul Paleontologic A. A. Borisyak, Academia Rusă de Științe). Și chiar și în floră După cum a arătat în 1989 un alt angajat al nostru, doctorul în științe geologice și mineralogice Valentin Krasilov, au existat cel puțin șase experimente pentru a transforma proangiospermele în plante cu flori, dintre care majoritatea ne înconjoară astăzi.

Colegul meu Ponomarenko a numit figurativ această imagine a evoluției „peluză” evolutivă. Multe „tulpini” separate se dezvoltă pe ea simultan și paralel una cu cealaltă. Și am adăugat că majoritatea dintre ei „tund” mecanismele ecologice și evolutive. Și doar unele „tulpini” evolutive, care sunt de obicei la marginea spațiului în evoluție, sunt păstrate, se coc, dau un „bat de semințe” și își continuă dezvoltarea în continuare.

Dar de ce, de exemplu, enantiornis s-au stins, în timp ce păsările adevărate cu coadă de fan au continuat să se dezvolte? Poate pentru că enantiornii se grăbeau să devină păsări. Știm scheletele embrionilor lor din depozitele din Cretacicul superior al Mongoliei vechi de aproximativ 70 de milioane de ani. Deci, scheletul lor a fost complet format deja în ou. Și puii lor, evident, au ieșit în lume ca o copie absolută a adulților. Trebuiau doar să crească la dimensiunea maximă și au crescut toată viața ulterioară. La păsările adevărate cu coadă de evantai, puii, ca și în vremea noastră, au ieșit din ouă cu un schelet jumătate cartilaginos. Apoi, foarte repede, în majoritatea celor 2 - 4 luni, s-a osificat complet și a oprit creșterea ulterioară. Astfel, enantiornis a ieșit din ouă ca păsări deja formate și ulterior au urmat calea păsării, uneori, probabil, neavând toate posibilitățile pe care le-a oferit zborul.

Păsările adevărate din perioada postembrionară au atins rapid perfecțiunea fluturașilor, păstrând-o pe tot parcursul vieții. Poate că acesta a fost principalul motiv pentru care enantiornis-ul a pierdut spațiul aerian în fața fanilor? Recent, am descris o descoperire unică a creierului unei păsări fosilizate din zăcămintele cenomaniene (cu aproximativ 93 de milioane de ani) din regiunea Volgograd. Specialist în studiul sistemului nervos central al animalelor, doctorul în Științe Biologice Serghei Savelyev (Institutul de Morfologie Umană al Academiei Ruse de Științe Medicale) consideră că în acest creier departamentele responsabile cu mobilitatea, inteligența etc. erau mai puține dezvoltat decât la păsările moderne. Conform dovezilor indirecte, un astfel de creier ar putea aparține enantiornis. A fost acesta un alt motiv pentru pierderea lor competitivă față de păsările reale?

CUM ZBORĂ?

Anterior, se credea că originea penei și zborul ca atare sunt indisolubil legate. Acum, după descoperirea diferiților dinozauri teropodi cu pene și a diferitelor păsări antice, această ipoteză trebuie abandonată. Se pare că achiziționarea acoperirii cu pene s-a datorat altor circumstanțe.

Poate că, la început, avea o funcție de protecție împotriva căldurii sau își acoperea proprietarii de lumina dură a razelor ultraviolete. Penele scurte de acoperire moale nu pot zbura. Atunci de unde au venit penele dure și lungi ale aripilor și ale cozii? Se presupune că alungirea primară și creșterea dimensiunii lor la strămoșii păsărilor și dinozaurilor zburători au fost cauzate de formarea structurilor de decorare asociate cu demonstrațiile de împerechere.

Dar cum au zburat? Până acum, două ipoteze au concurat în acest sens. Unul câte unul, „arbore”, notat prin direcția „de sus în jos”, primele zboruri au avut loc în stadiul strămoșilor arborosauromorfi ai păsărilor, care urcau în sus în copaci, strângându-i cu picioarele anterioare și apoi începeau să sări în jos, după care au zburat. Potrivit altuia, „solul”, strâns legat de originea păsărilor din dinozauri, vectorul era diferit - „de jos în sus”: alergau și alergau, din ce în ce mai repede, săreau și, în cele din urmă, zburau. În orice caz, aceștia erau strămoși bipedali - bipedali, așa cum îi numim noi, trecând doar mai departe picioarele din spate, cu membrele frontale libere, eliberate de funcția de sprijin. Dar ambele ipoteze au lăsat multe întrebări și neconcordanțe care nu le-au permis să fie acceptate în forma lor pură. De exemplu, în Archeopteryx, Enantiornis, Confuciusornis, ghearele de pe picioarele din față (aripile) sunt cumva îndoite spre exterior. Cum poți apuca butoiul cu această orientare? Pentru a face acest lucru, trebuie să fie îndoite spre interior pentru a se agăța de trunchi.

Împreună cu Igor Bogdanovich, candidat la științe biologice (Institutul de Zoologie numit după I.I. Shmalhausen, Academia Națională de Științe din Ucraina), am dezvoltat o nouă ipoteză de compromis a originii zborului. După bipedalitate, considerăm că structura labei păsărilor și a dinozaurilor teropode este factorul cheie. Deja la primele păsări adevărate cunoscute ale Cretacicului timpuriu, laba din spate a fost aranjată în funcție de tipul anizodactil: cele trei degete ale sale frontale sunt îndreptate înainte, iar prima labă interioară este complet opusă lor și este îndreptată înapoi. Apropo, deși nimeni nu a găsit încă schelete de păsări în Triasic și Jurasic, amprentele amprentelor lor din Triasicul târziu al Argentinei și Jurassicul timpuriu al Africii și Europei arată doar o astfel de structură a labelor.

Secvența etapelor ipotetice de dobândire a zborului de către păsările reale:
I - arosauromorf terestru biped;
II - apariția anizodactiliei în strămoșul arhosauromorf al păsărilor adevărate;
III - sărind pe ramurile inferioare ale copacilor și tufișurilor;
IV - așezare fiabilă în timpul formării finale a anizodactiliei și reducerea inițială a cozii lungi;
V și VI - apariția penelor cu pânze simetrice pe segmentele distale ale membrelor anterioare și ale cozii pentru demonstrații de împerechere;
VII - formarea de pene aerodinamice asimetrice pe aripi și reducerea cozii lungi;
VIII - tranziția la un zbor de flap real.

Mai departe. La primele păsări adevărate cunoscute din sedimentele Cretacicului inferior, coada era deja în formă de evantai - o coloană vertebrală scurtă cu un pigostil scurt (un șir de ultime vertebre caudale contopite), pe care penele stăteau într-un evantai. Ce le-a dat? Cu labele cu un astfel de aranjament al degetelor, acestea ar putea apuca în mod fiabil ramurile și să se țină de ele, fără a se echilibra cu o coadă lungă. Și treptat a dispărut, tk. nu era nevoie de un astfel de echilibru din spate, deoarece servea Archeopteryx și dinozauri teropodi cu pene. Nu puteau să se țină ferm de crengi. Primul lor deget nu a ajuns niciodată într-o poziție complet opusă. Prin urmare, trebuiau să rămână pe ramuri, echilibrându-se cu o coadă lungă. Și nu puteau urca copacii de-a lungul trunchiurilor, strângându-i cu aripile din față, deoarece ghearele degetelor erau îndoite spre exterior. Și pentru ce au servit ghearele orientate în acest fel? Presupunem că, pentru a se ține de ramurile înconjurătoare, cu un sprijin nesigur pe picioarele din spate - la urma urmei, degetele nu au înțeles complet ramura. Notă: la primele păsări adevărate cu coadă de evantai, deși ghearele de pe degetele de la picioare erau încă păstrate, erau deja mici și aproape drepte - nu îndoite.

Cum au urcat, așadar, aceste păsări timpurii și dinozaurii teropodi, dornici să zboare? Probabil sărind pe ramurile inferioare și mișcându-se tot mai sus. Mai mult, primele s-au ținut în mod fiabil de ramuri cu ajutorul labelor lor anizodactilice, în timp ce acestea din urmă s-au ajutat cu degetele lungi ale aripilor cu ghearele îndoite spre exterior.

De ce aveau nevoie de copaci pentru amândoi? În primul rând, să nu înveți să zbori. Zborul a început abia mai târziu, ca urmare a dezvoltării nivelului de viață suprateran. Se poate presupune că au început să urce acolo într-un efort de a dezvolta noi resurse furajere. Sau scăpați de prădătorii de la sol în timpul nopților. Sau să aranjeze cuiburi acolo, asigurându-și astfel ghearele de ouă și descendenți, din nou de la prădători. Sau pentru unul, celălalt și al treilea împreună.

Având o coadă scurtă și ușoară și un schelet ușor, păsări adevărate, coborând inițial din copaci, fluturând cu rudimentele aripilor cu pene, au zburat în cele din urmă într-un adevărat zbor clătinat. Dinozaurii cu pene, deși au primit pene lungi pe aripi, „au crescut” aceleași pene pe picioarele din spate, cel mai probabil nu au dobândit zbor real, deși au devenit „piloți de planor” destul de perfecți.

Așa că rămâne să aștepți doar cel puțin o descoperire a unei păsări adevărate cu o labă anizodactilă, cu o coadă în formă de evantai în Jurasic și chiar mai bună în sedimentele triasicului târziu. Și au fost. Doar că, din multe motive, nu am întâlnit încă. Într-adevăr, destul de recent, nu știam aproape nimic despre stadiul Cretacicului timpuriu din istoria păsărilor. Nu pur și simplu nu știau. Unii dintre experți nici măcar nu au crezut că și atunci existau adevărate cozi de fan.

Studiul a fost susținut de grantul RFBR 07-04-00306.

Doctor în științe biologice Evgeny KUROCHKIN, șef al laboratorului Institutului Paleontologic numit după A. A. Borisyak RAS

Citirea articolului va dura: 4 minute

- Și de ce oamenii nu zboară ca ... dinozauri? ©

Pentru prima dată, gândul la originea dinților uriași a vrăbiilor, rațelor, gâștelor și a altor creaturi cu pene m-a vizitat duminică dimineață - un fel de creatură călcată galopând de-a lungul mareei galvanizate din afara ferestrei, comentând săriturile sale cu strigăte la note inalte. Împingând ușor cortina deoparte, am descoperit o pasăre din sistemul sturnului - și în acest moment sturnul mi-a amintit cumva de Tyrannosaurus rex, popular printre realizatorii de filme. Da, la naiba - același cap se întoarce, corpul se leagănă la mers, strigăte neplăcute! Ar putea fi cu adevărat că dinozaurii s-au numărat printre strămoșii carcaselor de pui refrigerate vândute în lanțurile de retail?

Tyrannosaurus - o rudă apropiată a colibriilor

Primul lucru pe care păsările îl au în comun cu dinozaurii sunt ouăle pe care le-au purtat pentru a-și continua descendenții. Totuși, singurul grup de dinozauri zburători mai mult sau mai puțin cunoscuți sunt pterodactilii, care, judecând după imaginile recreate de paleontologi, nu aveau absolut niciun penaj ... Și încă un lucru - se știe că orice reptilă are sânge rece, adică corpurile lor nu sunt capabile să mențină o temperatură constantă ca mamiferele. Și toate păsările au sânge cald.

Conform cursului școlar de biologie, Archeopteryx este considerat strămoșul păsărilor moderne - această creatură arăta într-adevăr ca o pasăre cu penajul său și structura unor oase. Dar conform rezultatelor studiilor din ultimele decenii, Archeopteryx nu a fost o pasăre, într-o măsură mai mare este o subspecie de dinozauri, în plus, o fundătură, adică nu mai dezvoltat și complet dispărut în urmă cu milioane de ani. Deci cine este el - strămoșul păsărilor?

Paleontologii cred că păsările au evoluat de la terapeuți - dinozauri carnivori cu picioare puternice și lungi, picioare superioare scurte, craniu puternic, dinți ascuțiți și apetit excelent. Structura scheletului aviar și a scheletelor dinozaurilor din două familii din subclasa terapeuților - oviraptosaur și dromeosaurid - este foarte asemănătoare. Mai mult, reprezentanții mai multor genuri de dinozauri aparținând familiilor menționate erau acoperiți cu pene și aveau aripi!

Acum 66 de milioane de ani, chiar la sfârșitul perioadei Cretacice, existau dromeosauride. Puternic, agil, cu o înălțime de aproximativ 180 cm și o greutate de aproximativ 15 kg, dromeosaurul a fost un vânător de succes pentru prada vie - picioare lungi i-a permis să accelereze până la 80 km / h, să sară la o distanță de până la 7 m. Fiecare picior avea o gheară lungă și ascuțită, cu ajutorul căreia dromeosaurul a străpuns pielea victimei într-un salt și a urcat, de asemenea, în copaci a vâna dintr-o ambuscadă. Aripile scurte nu-i permiteau să zboare - dinozaurul le folosea pentru frânare la viraje. Dacă nu luați în considerare coada lungă și gura dințată a raptorului, atunci în dimensiunea sa, dromeosaurul semăna cu struții moderni.

În familia oviraptosaurilor, paleontologii au descoperit cel mai mare reprezentant al dinozaurilor aviari din istoria Pământului, care avea aripi - gigantoraptor, a cărui înălțime depășea 3 metri, iar lungimea totală a corpului, inclusiv coada, era de aproximativ 8 metri . Greutatea acestei păsări dinozaur este de una și jumătate până la două tone. Lucrurile interesante nu se termină aici - gigantoraptorul nu avea gura dințată caracteristică dinozaurilor, avea ... ciocul unei păsări! La fel ca dromeozaurii, gigantoraptorul a folosit aripi scurte pentru a încetini în viraje, în timp ce urmărea prada.

Apropo, cel mai mare dinozaur din subordinea terapeuților, deși nu avea aripi, dar era acoperit cu cele mai simple pene de 15 centimeri, era yutyrannusul - înalt de 3,5 metri, lungime de 9 metri și cântărind o tonă și jumătate. Yutyrannus a trăit la începutul perioadei Cretacice, acum aproximativ 125 de milioane de ani și a aparținut familiei tiranozaurilor - da, aceiași tiranozauri!

Să ne întoarcem la oviraptosauri, numiți eronat de oamenii de știință „fură de ouă”, pentru că paleontologii secolului trecut i-au considerat ca atare. De fapt, oviraptorii de doi metri și 400 de kilograme, care au trăit acum 75 de milioane de ani, nu au furat deloc ouăle altora, dimpotrivă - și-au incubat ghearele, așa cum fac păsările moderne. Oviraptosaurii nu știau să zboare, aripile lor erau prea scurte, dar corpul acestor dinozauri era complet acoperit cu pene, iar capul era echipat cu ciocul unei păsări.

În concluzie, vă prezint Avimim, un mic reprezentant al familiei oviraptosaurus - înălțime nu mai mare de 70 de centimetri, greutate de aproximativ 15 kg. Acest dinozaur nu a putut zbura din cauza acelorași aripi scurte, dar a funcționat perfect, ciocul său a fost echipat cu dinți, ceea ce permite oamenilor de știință să ia în considerare avimimul carnivor. Dar uită-te din nou la imaginea lui - cu cine seamănă mai mult, cu un dinozaur sau ... de exemplu, cu o pasăre secretară?

Epoca Cretacic a dat naștere nu numai dinozaurilor cu pene, ci și primelor păsări - protoavis, ichthyornis, enantiornis etc., care dinozaurii cu pene au mâncat cu plăcere. După cum știți, perioada Cretacic s-a încheiat cu o scădere bruscă a temperaturii pe planeta noastră, motiv pentru care toți reprezentanții dinozaurilor au dispărut, dar primele păsări au supraviețuit - penajul dezvoltat și circulația sanguină divizată (arterială și venoasă) le-a permis să mențină corpul temperatura indiferent de căldura solară. Iar aripile au facilitat trecerea de la zone sărace în alimente la zone bogate, de la frig la cald. Dinozaurii din pământ cu pene au încercat, de asemenea, să-și încălzească corpul cu pene, dar fie au evoluat prea încet, fie modernizarea lor s-a oprit acolo - cu toate acestea, era epoca dinozaurilor care a dat naștere păsărilor moderne.

Materialele paleontologice pentru păsări, după cum sa indicat deja, sunt foarte rare și fragmentare. Prin urmare, vorbirea despre strămoșii păsărilor printre reptile și despre originea și relațiile grupurilor moderne de păsări trebuie să se bazeze în principal pe caracteristicile morfologice ale grupurilor moderne și, într-o foarte mică măsură, pe date paleontologice fragmentare.

Conform ideilor moderne, strămoșii păsărilor au fost arhosaurii Arhosauria - un grup vast și foarte divers de reptile care au predominat în mezozoic și au inclus dinozauri, crocodili și dinozauri zburători. Strămoșii imediați ai păsărilor, aparent, ar trebui căutați printre cele mai vechi și primitive grupuri de arzauroși - teodontii sau pseudo-ajutoarele Thecodontia (Pseudosuchia), care au dat naștere restului grupurilor de arhosauri mai organizați. Pseudosuchia de aspect semănau cu șopârle. Conduceau un mod de viață predominant terestru, aparent mâncau o varietate de alimente pentru animale mici. Picioarele din spate erau ceva mai lungi decât cele din față și, în timpul unei alergări rapide, animalele se odihneau pe pământ numai cu picioarele din spate. În multe caracteristici morfologice, pseudosuchies sunt foarte asemănătoare cu păsările (detalii despre structura craniului, bazinului, membrelor posterioare). Formele intermediare care ar face posibilă aflarea etapelor dezvoltării penajului și a dezvoltării capacității de a zbura nu au fost încă găsite. Se crede că tranziția către un stil de viață arboric și adaptarea la sărituri de la ramură la ramură a fost însoțită de creșterea și complicația structurii solzilor corni de pe părțile laterale ale corpului și coada, de-a lungul marginii posterioare a membrelor anterioare și posterioare. , care a oferit posibilitatea planificării și prelungirii săriturilor (etapa ipotetică a pădurelui, conform lui Heilmann, 1926, fig. 13).

Specializarea și selecția ulterioară au dus la dezvoltarea empenajului aripilor, care a oferit posibilitatea mai întâi de planare și apoi de zbor activ. Penajul, acoperind întregul corp al păsărilor, s-a dezvoltat probabil nu atât ca o adaptare pentru zbor (asigurând raționalizarea corpului), cât ca o adaptare pentru izolația termică; se sugerează că s-ar fi putut forma chiar înainte de dezvoltarea capacității de a zbura. Unele pseudosuchii aveau solzi corniți alungiți, cu o creastă longitudinală distinctă, din care se întindeau mici coaste transversale. Astfel de solzi, aparent, pot fi considerați ca o structură din care ar putea apărea pene de pasăre prin dezmembrare.

Separarea păsărilor de reptile, aparent, a avut loc la sfârșitul Triasicului - Jurasic timpuriu (acum 170 - 190 de milioane de ani). Cu toate acestea, rămășițele fosile ale păsărilor din acest moment nu au fost încă găsite. Rămășițele destul de bune ale celor mai vechi două păsări cunoscute de noi au fost găsite în anii 1860. lângă Zolengofen (Bavaria) în dezvoltarea gresiei de șist, reprezentând depozitele golfului superficial al Mării Jurasice (vârsta de aproximativ 150 de milioane de ani). Au fost numiți Archaeopteryx lithographicași Archaeornis simetisi... În 1956, în același loc (pe o rază de până la 300 g, dar la o adâncime diferită), a fost găsită o amprentă păstrată semnificativ mai rău a unui alt individ. Unii cercetători consideră aceste descoperiri ca fiind rămășițele a trei tipuri diferite(două specii din genul Archaeopteryx și una din genul Archaeornis), în timp ce altele sunt considerate reprezentanți ai aceleiași specii Archaeopteryx lithographica explicând diferențele dintre indivizi ca individ, vârstă și sex. Această întrebare necesită studii suplimentare, dar chiar și acum este destul de evident că toți acești indivizi sunt foarte apropiați. Toate au un penaj bine dezvoltat al aripilor, cozii și corpului, unele proporții ale craniului sunt mai apropiate de aviar decât de reptilian, caracteristicile aviare sunt centura membrelor anterioare și a bazinului, membrele posterioare... Caracteristici tipice reptiliene: nu există cioc cornos, există dinți slabi, mâna poartă penele de zbor primare, dar catarama nu s-a format încă și există trei degete mobile bine dezvoltate cu gheare mari, formarea unui sacru complex are abia începute (vertebrele nu sunt încă topite, oasele mobile sunt conectate cu un număr mic de vertebre), coapsa se unește într-un unghi obtuz (direcționat oarecum spre lateral), oasele tarsiene proximale nu au crescut încă până la sfârșitul tibia, peroneul este bine dezvoltat, formarea tarsului nu este completă etc. trăsături morfologiceși, în măsura în care se poate presupune acum, modul de viață este archepterixul (și archeornis) - vechi, primitiv, dar păsări.

Subclasa păsărilor Neornithes reale sau cu coadă de evantai, aparent, sunt descendenți direcți ai unor păsări Archaeornithes cu coadă de șopârlă. Unii cercetători (de exemplu, Gadov) consideră că Archeopteryx și Archeornis sunt strămoșii direcți ai păsărilor, în timp ce alții (poate majoritatea dintre ei) consideră grupul Archaeopteryx ca fiind o ramură primitivă, dar specializată laterală și oarbă, considerând că strămoșii moderni păsările ar trebui să fie altele, nu au fost încă descoperite păsări cu coadă de șopârlă (dacă sunt găsite, este probabil să formeze o altă ordine din această subclasă).

Originea și relațiile grupurilor moderne (ordinelor) de păsări rămân, așa cum am menționat deja, în absența unor materiale paleontologice suficiente, de regulă, foarte ipotetice. M. Furbringer a acordat cea mai mare atenție acestei probleme, iar G. Gadov a acordat mult mai puțină atenție. Nu prea multe despre ceea ce este nou și incontestabil au fost introduse în această problemă de către autorii moderni care, într-un grad sau altul, se refereau la filogenia păsărilor. Prin urmare, aici este prezentată o idee a relației grupurilor individuale de păsări, în principal conform lui Fürbringer, dar în mai multe cazuri, în care este necesar, au fost făcute unele modificări (în unele cazuri, aceste modificări nu sunt menționate în mod specific ).

Rămășițele fosile ale păsărilor cu coadă de evantai au fost găsite numai în perioada Cretacicului (vârsta lor este de aproximativ 80 - 90 de milioane de ani), adică sunt cu câteva zeci de milioane de ani mai tineri decât Archeopteryx. Potrivit mai multor rămășițe slab conservate, sunt descrise hesperornis - păsări foarte mari (mai mari de 100 cm lungime), aparent, aparent oarecum asemănătoare cu lunile sau grebii, nu au zburat deloc (sternul fără chilă, doar un mic umăr subțire era conservat din membrele anterioare), dar probabil, au înotat și s-au scufundat bine: fălcile și-au purtat dinții. În sedimentele Cretacice, au fost găsite rămășițele altor păsări dințate - ichthyornis. Aveau o chilă de stern bine dezvoltată, o aripă tipică de pasăre și, aparent, aveau un zbor activ. Aveau cam dimensiunea unui porumbel. Relația păsărilor cu cretă dințată cu alte păsări este foarte neclară. Poate că unele dintre aceste rămășițe aparțin dinozaurilor Cretacicului, nu păsărilor, dar unele sunt, fără îndoială, păsări dințate. Fürbringer i-a adus pe Hesperornis mai aproape de lungi și grebe, iar Thiornis lor de pescăruși, dar în același timp le-a subliniat izolarea foarte veche.

Gadov hesperornis a fost selectat într-o superordine, arătând prin această poziție izolată, iar ihthyornis, ca o ordine independentă (de asemenea, separată), a început lista de ordine a păsărilor cu cheile. Subliniind ambiguitatea originii (și a volumului) acestor grupuri, Wetmore (1960) le distinge în superordine independente.

Mai multe familii de păsări au fost descrise din depozitele Cretacice (din fragmente de maxilare și oase tubulare), dar poziția și aspectul lor sunt foarte neclare: poate cel puțin unele dintre aceste descoperiri sunt rămășițele reptilelor. Rămășițele păsărilor găsite în sedimentele din perioada terțiară a erei cenozoice (mai puțin de 55 de milioane de ani) sunt mai mult sau mai puțin probabil să fie atribuite ordinelor moderne. În orice caz, aparțin păsărilor tipice, apropiate de unul sau alt grup de păsări moderne. Judecând după aceste materiale, se poate presupune că radiația adaptativă intensă a păsărilor și formarea celor mai multe ordine moderne au avut loc chiar la sfârșitul perioadei Cretacice a erei mezozoice - în perioada terțiară a erei cenozoice, adică în perioada cu aproximativ 70-40 milioane de ani în urmă.

Reptilele tuturor păsărilor vii și fosile, de dimensiuni mari, fără struț, au fost selectate în superordinea ratitelor, subliniind astfel asemănarea și relația filogenetică (adică, monofilia), precum și izolarea lor sigură de alte grupuri de păsări. Printre păsările cu chila cele mai apropiate de tinam asemănător cu struțul (cozile ascunse) sunt găinile, macaralele și grupurile similare. Fürbringer și cei mai mulți autori moderni (Wetmore, Stresemann etc.) consideră păsările asemănătoare strutului ca fiind un grup polifiletic combinat, împărțit într-o serie de unități independente care pornesc sistemul, ceea ce implică o anumită primitivitate și izolare. Asemănările lor comune sunt rezultatul convergenței: dimensiuni mari, pierderea capacității de a zbura, adaptare la alergare rapidă etc.

Potrivit lui Gadov, evoluția restului păsărilor a mers în două direcții (două ramuri, vezi mai sus), fiecare dintre ele, la rândul său, fiind împărțită în 2 grupe de ordine conexe. Grăbarii (ichthyornis, toadstools, loons, pinguini și tub-nased) sunt înrudite cu grupul Pelargomorphae (berze, anseriforme, prădători) și cu un grup de pui (tinamu, pui, cum ar fi macara, ...

Ideile evolutive ale lui Fürbringer sunt, în termeni generali, apropiați de această schemă a lui Gadov (alte puncte de vedere asupra speciilor asemănătoare strutului au fost discutate mai sus), dar el își expune ideile cu un grad mai mare de detalii. Trunchiul mare de păsări - ordinul Pelargornithes - este împărțit într-o serie de ramuri: anseriforme, grebe (inclusiv grebe, lungi, hesperornis); o altă ramură puternică pleacă de la baza acestor ramuri, care, divizându-se, dă naștere la copepode, prădători diurni și grupuri de berze din subordine (Fig. 14).

Ordinul Palamedei Palamedeiformes ocupă o poziție intermediară între rea și ordinea Pelargornithes. Ordinele intermediare ale pinguinilor Aptenodytiformes și Procellariiformes cu nas tubular sunt destul de izolate; poate au legături slabe de lungă durată între ele și, și mai îndepărtate, cu ordinele Pelargornithes și Sandpiper Charadriornithes. Ichthyornis Ichthyornithiformes sunt, de asemenea, un ordin intermediar, dar cu legături ceva mai pronunțate de lungă durată cu șlefuitorii. Ordinea șarpantelor Charadriornithes, cu legături foarte îndelungate, se poate apropia de ordinul rakshaiformes. Principala ramificare a trunchiului șmirghelului este subordinul Laro-Limicolae - șlefuitori, pescăruși și ghiloti; alergătorii de capre și aversii sunt destul de apropiați de ei (dălarii servesc ca un grup de tranziție între vaduțe și otarde). Alte două ramuri mari s-au separat de baza trunchiului șlepului: Gruiformele asemănătoare macaralei și Ralliformele păstorului. Macaralele sunt împărțite în mai multe ramuri: macaralele propriu-zise (macarale, aramide, trompetere, kariams) și stârci și kagu, care ocupă o poziție oarecum izolată. Păstorii sunt împărțiți în ramuri înrudite: păstorițe, cu picioarele cu picioarele și stând oarecum despărțite cu trei degete și păstorițe din Madagascar.

Unul dintre trunchiurile antice ale arborelui genealogic al păsărilor este ordinea găinilor Alectorornithis. Cea mai primitivă ramură este subordinul Apterygiformes fără aripi, sau kiwi, care include kiwi și moa; ambele grupuri s-au dispersat aproape imediat după separarea lor. Originea comună cu ramura anterioară pare să fie legată de tinamu (sau cozi ascunse) Crypturiformes, la rândul lor, prin strămoșii lor, aproape de subordinea Galliformes de pui (aproape în măsura modernă). Ordinea găinilor cu legături familiale foarte lungi, probabil mai mult sau mai puțin apropiate de păstorul Ralliformes, și prin intermediul acestora la întreaga ordine a șmirghelilor.

Ordinele intermediare ale columbiformelor asemănătoare porumbelelor (inclusiv grăsimile și porumbeii) și ale papagalilor Psittaciformes ocupă o poziție separată în sistem. Probabil, printr-o relație foarte îndelungată, ele sunt cumva legate de un vast detașament de tip Raksha. Potrivit lui Gadov, porumbeii și morișii de nisip din gradul de subordine sunt incluși în ordinea șoilor, precum și a papagalilor, de asemenea ca subordine, în ordinea cucului. De fapt, Wetmore aderă la un punct de vedere similar, plasând un detașament de porumbei imediat în spatele detașamentului de șarpe și un detașament de papagali lângă detașamentul cucilor.

Ordinea vastă și variată Coracornithes este asociată cu strămoșii ordinii șmirghelilor. Cea mai puternică și mai puternică ramură este subordinea ciocănitoarelor și a paserinilor Pico - Passeriformes, care este apoi împărțită în grupuri separate de paserini și ciocănitori. Macrochirele (păsările colibri) și păsările șoareci Colii s-au separat de baza acestei ramuri. Chiar mai devreme, trogonii Thogones s-au separat de această ramură. De la baza ramurii păsărilor ciocănitoare-trecătoare se remarcă și alte trei subordine ale rakshiformelor. Subordinul Coccygiformes asemănător cucului separă ramura Galakulelor yakamar (yakamars și puffs și, conform lui Wetmore, este un subordine al ordinului ciocănitorilor), apoi se împarte în cucul Cuculidae și bananoizi Musophagidae. Subordinul rakshiformes Soraciiformes este împărțit în raksh Coraciae propriu-zis și într-o a doua ramură, care se împarte curând în bufnițe Striges și nightjars Caprimulgi. Subordinul Halcyoniformes Kingfishers (este, aparent, mai aproape de Pico - Passeriformes decât de alte subordine), separând chiar de la început ramura laterală a Todi Todi (cu excepția Todi Fürbringer, aceasta include Momots), este împărțită în 3 grupuri înrudite: Halcyones (Alcedinidae), hoopoe Bucero tes (hoopoe, cornus) și meropes care mănâncă albine.

Compararea ideilor filogenetice ale lui Fürbringer cu punctele de vedere ale lui Gadov și Wetmore (ordinea și ordinea listării ordinelor) arată coincidența lor semnificativă; diferențele accentuate în poziția și relația grupurilor individuale sunt indicate mai sus.

V anul trecut o încercare de a descrie grafic relațiile filogenetice între grupurile individuale de păsări a fost întreprinsă de ornitologii germani Berndt și Meise într-un rezumat major în trei volume „Istoria naturală a păsărilor” (Bernd R., Meise W. Naturgeschichte der Vogel, Kosmos, Stuttgart, 1960 (1962), v. 2, p. 668 - 673). Subclasa de păsări străvechi cu coadă de șopârlă Palaeornithes a dat naștere la subclasa de păsări noi cu coadă de ventilator Neornithes, care include 24 de ordine, de obicei împărțite de autori direct în familii; categoriile taxonomice de rangul subordinei și superfamiliei sunt utilizate, de regulă, numai în ordinea paserinelor. Relația dintre ordinele păsărilor, potrivit lui Berndt și Meise, este următoarea:

De la păsările străvechi, evoluția a decurs în două direcții (ramuri): ramuri (superordine) ale păsărilor terestre și acvatice Geornithes și ramuri (superordine) ale păsărilor arborice Dendrornithes. Încă de la început, ramurile păsărilor terestre și acvatice (Fig. 15) separate printr-un trunchi comun, mai târziu separate, Crypturi tinamu și păsările ratite Ratitae, inclusiv toate păsările vii de tip struț, inclusiv kiwi, și fosile de moa și epyornis. Mai mult, păsările Galli (în întregul volum al detașamentului lui Wetmore) se remarcă și la același nivel, dar o ramură independentă - Pygopodes asemănătoare cu lunca (inclusiv păsările fosile din hesperornis, lunile și grebele). Toate celelalte unități ale acestei ramuri (superordine) au origine comună- sunt ca un vârtej de trunchiuri care se extind de la un singur loc. Relativ strâns legate unele de altele și oarecum opuse celorlalte grupuri sunt ordinele macaralelor (păstorite, păstorite din Madagascar, stârci de soare, picioare cu piciorul roșu, kagu, macarale adevărate, arame, trompetieri, otarde, cariame, trei degete ; de la fosile - diatrimi și fororac) și păsări vadușoare Phororhacidae și de pescăruș Limicolae - Lari (yakani, diferite grupuri de șanțuri proprii, pescăruși de ghilimă și - din fosile - păsări cu cretă dințată - ichthyornis). Mai mult, de la baza comună a vârtejului (adică având strămoși comuni), ordinele Anseriformelor (Palamedeans și Anseriformes propriu-zise), Flamingos Phoenicopteri, Ankle Gressores, prădătorii diurni Accipitres și Copepods Steganopodes sunt separate succesiv. Din formele apropiate strămoșilor copepodelor, se separă o ramură, care apoi se împarte în ordinele Tubinarelor cu nas tubular și ale pinguinilor Sphenisci.

Dezvoltarea celei de-a doua ramuri (superordine) a păsărilor arborice Dendrornithes începe de la unele forme ancestrale, aparent mai vechi decât strămoșii primei ramuri (prima superordine). La început, 3 ordine sunt separate printr-un trunchi comun: Cuculi asemănători cucului, porumbeii Columbae (porumbei, mori de nisip și dodos) și papagalii Psittaci. Următoarea ramură izolată este împărțită în 2 ramuri, fiecare formând 2 detașamente. Unul dintre aceștia dă naștere bufnițelor Striges și nightjars-urilor Caprimulgi, celălalt trogonilor Trogones și Coracii rakshaki. Mai departe de trunchiul comun, ordinele șoarecilor de păsări Colii și Macrocochirii asemănători rapide (păsările colibri și colibri) sunt, de asemenea, separați de o ramură comună, detașarea ciocănitorilor Pici (în volumul lui Wetmore) pleacă ca o ramură independentă, iar principala trunchiul se ramifică în numeroase unități din ordinul Passeres. În plus, autorii furnizează scheme ipotetice în care încearcă să reprezinte relații filogenetice în cadrul mai multor ordine separate (prădători diurni, copepode, lungi și passerine).

Schemele filogenetice ale lui Berndt și Meise sunt clare, vizuale și ușor de reținut. Cu toate acestea, acestea nu sunt practic deloc motivate, nu sunt justificate de materiale și, aparent, reflectă într-o măsură mult mai mică relațiile reale de rudenie (filogenetică) dintre grupurile individuale de păsări decât schemele corespunzătoare ale Fürbringer. Din punct de vedere teoretic, este puțin probabil ca specializarea biotopică ulterioară a păsărilor să fie clar definită deja în etapele inițiale ale evoluției clasei, care este exprimată în schema conturată pentru împărțirea subclasei „păsărilor noi” în doar 2 superordine separate și într-un aproape liniară, separarea secvențială a ordinelor. Estimând natura evoluției inerente păsărilor prin formele moderne, care se exprimă într-o radiație adaptativă largă în cadrul grupurilor individuale (care a fost menționată pe scurt mai sus), pare mai logic să presupunem că o radiație adaptivă largă similară a fost caracteristică fazelor inițiale ale evoluția clasei. Dacă este așa, atunci putem spune că schemele filogenetice ale lui Fürbringer, cel puțin în exterior, reflectă cu adevărat predominanța acestui tip de evoluție.

Este încă prea devreme pentru a vorbi despre un sistem de clasă complet dezvoltat. Cu toate acestea, sistemele Fürbringer, Gadow și Wetmore, aparent, pot fi considerate o bază bună pentru construirea sistemul natural... Materialele lor oferă cel mai mult ideea generala despre relațiile filogenetice ale majorității grupurilor. Pentru a îmbunătăți și clarifica sistemul clasei de păsări, sunt necesare diverse studii suplimentare la toate nivelurile taxonomice (de la grupări de subspecii la ordine și superordine): morfologice, ecologice, etologice și genetice. Poate că, în viitor, materialele valoroase vor fi furnizate prin utilizarea indicatorilor biochimici și fiziologici; utilizare tehnici moderne până în prezent nu a contribuit semnificativ la taxonomia păsărilor. Sperăm că și numărul materialelor paleontologice va crește, ceea ce va face posibilă discutarea mai rezonabilă a evoluției păsărilor în general și a grupurilor individuale (ordine, familii).

Toate caracteristicile păsărilor care le disting de reptile sunt predominant adaptive la zbor. Prin urmare, este firesc să ne gândim că păsările sunt descendente din reptile.

Păsările coboară din cele mai vechi reptile, în care membrele posterioare au fost construite în același mod ca la păsări. Formele de tranziție - Archeopteryx și Archeornis - sub formă de resturi fosile (amprente) au fost găsite în zăcămintele jurasice superioare. Împreună cu trăsăturile tipice pentru reptile, acestea au semne ale structurii păsărilor.

Adaptarea păsărilor la habitatul lor

Păsările s-au adaptat bine la o varietate de condiții de viață: la viața din mlaștini, viața acvatică, în aer, păduri și tufișuri, câmpii sau stânci.

Pentru unele păsări (pasăre, rândunică etc.), aerul este principalul habitat, deoarece se hrănesc cu diferite insecte zburătoare în aer. Păsările care hrănesc în aer sunt locuitori de stânci, stânci și vegetație lemnoasă. Rândunelele și lăstarii, de exemplu, s-au adaptat pentru a doua oară pentru a-și construi cuiburile în clădiri umane, înlocuind versanții malurilor și stâncilor.

Acele păsări care folosesc aerul atât ca mijloc de mișcare, cât și ca mediu pentru obținerea hranei își petrec cea mai mare parte a zilei în zbor. Au cele mai avansate aeronave.

Păsările de dimensiuni mici și mijlocii (lăstarii, rândunelele, șoimii) au o aripă extrem de alungită, îndreptată spre vârf. Coada lor este adesea profund tăiată sau furculită. Aceste păsări zboară foarte repede și pot face viraje neașteptate. La speciile mai mari de păsări, aeronava este adaptată să plutească. De exemplu, în formele marine (pescăruși, petroli), aripa este relativ lungă și îngustă, în timp ce în formele terestre (păsări de pradă) este mai largă și mai scurtă.

Păsările care folosesc apa ca habitat și pradă pentru hrană au, de asemenea, adaptări adecvate. Mergeau în două direcții: atașamentele aripilor și atașamentele picioarelor.

Unele păsări (petrelele) au aripi extrem de lungi și plutesc peste apă toată ziua și iau mâncarea pe care o văd. Astfel de păsări pot înota pe apă. Alte păsări (pinguini) folosesc aripi pentru a se deplasa în apă, care acționează ca vâsle. Penele aripii pinguinului s-au transformat în formațiuni asemănătoare scării, astfel încât aceste păsări nu pot zbura deloc.

La acele păsări acvatice care își folosesc picioarele pentru înot și scufundare, pe parcursul evoluției au apărut membrane între degetele de la picioare. O excepție este puiul de apă, care înoată bine și nu are membrane pe picioare.

Acum aproximativ 150 de milioane de ani (la mijlocul perioadei jurasice), o ramură s-a abătut de la reptile, care a pus bazele păsărilor.

Puțin mai târziu, mamiferele (animalele) provin și din alte ramuri ale reptilelor, deși strămoșii lor - șopârlă de animale - au apărut mai devreme decât strămoșii păsărilor. Acum, ne putem imagina cu exactitate cum a avut loc această dezvoltare. În sol, în șisturi stratificate Europa de Vest(Germania de Est, Germania de Vest și alte locuri) au găsit resturi fosilizate de cranii, oase de păsări antice și strămoșii lor, schelete întregi cu solzi, amprente de pene și întreaga aripă.

Cum s-a întâmplat asta?

Unele șopârle au început să fugă de teamă și pericol. În același timp, s-au urcat pe membrele posterioare (există astfel de șopârle acum). Apoi au învățat să alerge doar pe picioarele din spate (ceea ce a durat milioane de ani). Calculele și comparațiile ne dau dreptul să afirmăm că aveau deja o inimă cu patru camere, deoarece strămoșii crocodililor, care au aceeași inimă, erau apropiați de această familie (pseudo-ureche). A fost o aromorfoză, o evoluție care a adus o creștere bruscă a întregii lor organizații.

Șopârlele care alergau făceau salturi, iar membrele lor din față acționau pe beta ca niște cârme. Solzii lor excitați au început să se alunge, formând piepteni de-a lungul marginii de la mână la cot, adunând mai mult aer în timp ce alergau. Mai departe. Aceste specii care aleargă s-au mutat treptat pe stânci și copaci. Pentru pradă, au început să urce pe ramuri, ceea ce fac cameleonii moderni și multe iguane.

Printre șopârlele fosile, unele specii aveau oase scheletice goale umplute cu aer. Copacii au fost urcați atât de cei cu astfel de oase, cât și de cei cu oase grele. Dar când a fost necesar să sară din ramură în ramură și mai târziu din copac în copac, șopârlele cu osul luminos au sărit mai departe și nu s-au rupt la cădere. Curând (relativ) solzii lor și pe părțile laterale ale corpului au început să se lungească, precum și de-a lungul marginii posterioare a picioarelor anterioare. Cântarele s-au alungit și s-au despărțit, era foarte ușor și a „adunat” mai mult aer în timpul săriturii, menținând corpul în zbor. Pentru un astfel de animal era mai ușor să sară - corpul său era turtit. Amintiți-vă că o foaie de hârtie cade încet și, dacă este mototolită, cade mult mai repede. Cântarele întinse în toate direcțiile acționau ca o parașută. Fiecare fulg a fost împărțit în moduri diferite: „heringbone” de-a lungul marginilor de la tija mijlocie îngroșată sau de-a lungul razelor, până la un centru. În primul caz, s-a obținut o pană din solzi, iar în al doilea - puf. În alte părți ale corpului, solzii au rămas neschimbați mult timp (de exemplu, pe picioare, învelișul excitat al ciocului).

Șopârlele antice, cu pene încă subdezvoltate, urcau în copaci și stânci folosind toate cele patru membre, care aveau degete și gheare. Numai pe picioarele anterioare erau solzi largi, cu pene, care formau viziere plate de-a lungul marginii posterioare a labei. Astfel de animale (pseudosuchies) sunt, de asemenea, cunoscute în starea fosilă. Ei s-au transformat treptat în primele păsări (Archaeopteryx). Scheletele lor cu amprente și chiar pene au fost păstrate destul de bine. În 1974, în Bavaria (FRG), în carierele din Zolengofen, a fost găsit un schelet bine conservat al celui de-al patrulea Archeopteryx, de mărimea unui sturn. Ultimele trei descoperiri au fost de dimensiunea unui porumbel. S-a dovedit că oasele erau goale, ca niște păsări adevărate. În consecință, sacii de aer care se extind din plămâni au pătruns în oase. Aveau asemănări atât cu șopârlele, cât și cu păsările.

Să facem următoarea comparație:

Semne de reptile păstrate la primele păsări:

Fălcile, deși înguste, nu formează un cioc
Pe fălci - dinți
Coada a 21-28 vertebre (ar putea fi îndoită)
Pe picioarele din față - trei degete libere
Coaste au fost atașate la vertebre, ca la șopârle, la un moment dat și nu au avut procese orientate înapoi și care se extind în coasta următoare la păsări.

Semne „pasăre” ale reptilelor:

Corpul este acoperit cu pene.
Oasele (coapsele și humerusul) sunt goale. Prin urmare, existau saci de aer care pătrundeau în oase.
Umărul și antebrațul au devenit o aripă.
Pe aripă, au crescut pene dense, suprapunându-se marginile una altuia, ca niște păsări adevărate.
Sub tibie, din oasele topite longitudinal, s-a format un tars.

La aceasta adăugăm că sacii de aer se îndepărtează de plămânii cameleonilor moderni. Unii dinozauri aveau și cavități în oase. Cu toate acestea, nici unul, nici celălalt nu au zburat și nu zboară. Prin urmare, nu este necesar să spunem că aceste dispozitive au servit la „facilitarea” zborului. Mai mult, cei mai buni fluturași moderni - rapidele nu au oase goale. Sunt „crescute” de măduvă osoasă.

Deci, fălcile primelor păsări erau încă largi, cu mulți dinți mici. Lungă, ca cea a șopârlelor, coada era formată din multe vertebre și se putea îndoi în toate direcțiile. Pe membrele anterioare, cel puțin două degete dispăruseră, restul de trei erau încă bine dezvoltate, cu gheare și, se pare, ajutate cu lasagna. Dar, în spatele mâinii, membrul purta deja o aripă destul de bine dezvoltată de pene dense. Astfel de pionieri, probabil, încă nu zburau bine, puteau doar să răsfoiască din copac în copac. Coada a fost prima scurtată. Coada lungă depășea. planificare, deși era învelită de-a lungul marginilor cu pene. Apoi, membrele anterioare, care au funcționat atât ca o lăbuță de urcare, cât și ca o aripă, au fost eliberate treptat de sarcina anterioară și au început să funcționeze doar ca o aripă, pierzând degetele de la picioare libere.

Există, totuși, și în zilele noastre păsări care păstrează degete libere pe aripă, chiar și cu gheare. Puii Hoatzin urcă astfel ramurile. Gheara de pe primul deget de la picioare se găsește la anumite specii carnivore, gâște și palamedele lui Haun. La alte palamede, „pintenii”, fără îndoială, de aceeași origine, ies din marginea aripii. Pe al doilea deget, ghearele sunt mai puțin frecvente la păsările moderne. Sunt cunoscuți printre cassea, rhea, kiwi și tucani. În cele din urmă, la struțul african, ghearele cresc pe toate cele trei degete ale aripii.

Dinții primelor păsări au fost încă păstrați mult timp: judecând după craniile din straturile ulterioare ale pământului (perioada Cretacic), timp de 50 de milioane de ani. Dinții au dispărut complet de la păsări acum aproximativ 70 de milioane de ani. Resturile degetelor din aripă au fost păstrate la toate păsările până în prezent. Există trei dintre ele, inclusiv o față scurtă („degetul mare”), care încă se poate roti ușor. La el este atașat un pachet separat de pene - un „winglet” la marginea din față a aripii. Păsările care zboară rapid (prădătoare etc.), întorcându-și aripile, reglează zborul, încetinesc în zbor, etc. Pe picioarele păsărilor, se păstrează solzi din strămoșii antici - șopârle. Structura ouălor și dezvoltarea embrionilor de păsări este foarte puțin diferită de dezvoltarea șopârlelor. Temperatura corpului a devenit constantă. Sistemul circulator modificat cu o inimă cu patru camere asigură o oxidare mai activă a sângelui (conexiune cu oxigenul), ceea ce crește temperatura corpului, iar o acoperire groasă de pene și puf vă menține cald.

Așadar, șopârlele cățărătoare, care au învățat să sară și, mai târziu, sărind din copac în copac, au devenit mai târziu păsări.

Dacă găsiți o eroare, selectați o bucată de text și apăsați Ctrl + Enter.