История современных птиц тянется как минимум с позднего юрского периода (~145 млн лет назад), однако долгое время единственной бесспорной «птицей» того времени был знаменитый археоптерикс, которого некоторые исследователи рассматривали как не-птичьего динозавра — то есть все-таки еще как рептилию. И у археоптерикса, и у других птицеподобных динозавров юрского периода были длинные «рептильи» хвосты, тогда как у большинства меловых птиц, не говоря уж о современных, короткие хвосты заканчиваются сложной костью — пигостилем. Считалось, что пигостили возникли в раннем меловом периоде (~130 млн лет назад), — однако находка китайских палеонтологов отодвигает появление этой ключевой птичьей черты, необходимой для активного маневренного полета, почти на 20 миллионов лет в прошлое. Новый вид, названный Baminornis zhenghensis, обитал на территории современного Китая примерно 149 миллионов лет назад и сочетал в себе как архаичные черты, так и черты, свойственные современным птицам, в том числе состоящий из пяти позвонков пигостиль. Баминорнис не только отодвигает дальше в прошлое появление птичьих черт у динозавров, но и поднимает вопрос о выделении группы пигостилий (Pygostylya), короткохвостых птиц современного типа: был ли пигостиль их общей чертой, унаследованной от общего предка, или же в эту группу входят виды, развившие сросшийся хвост независимо?
До 1861 года у людей не было особых проблем с тем, кого считать птицей, а кого — нет: к пернатым относились любые животные, покрытые перьями. С открытием археоптерикса (Archaeopteryx lithographica) — оперенного существа, похожего на рептилию, — ситуация стала запутаннее (см. картинку дня Перья археоптерикса). Это стало особенно очевидно в последние десятилетия, когда количество пернатых видов динозавров и авиалов (Avialae; это современные птицы, а также их предки и ближайшие родственники, у которых не осталось живых потомков) перевалило за несколько десятков.
Как выяснили палеонтологи, многие черты, которые мы привыкли считать исключительно «птичьими», мозаично возникали тут и там на эволюционном древе динозавров. И черт, объединяющих современных птиц и динозавров (например, похожая микроструктура яичной скорлупы и полулунной формы кость в подвижном запястье) гораздо больше, чем черт, их различающих, таких как большое количество сращенных костей скелета или наличие крупной кости — киля, — к которой крепятся мощные грудные мышцы. По сути, способность к активному машущему полету — это то, что отличает птицу от динозавра, хотя проводить четкую границу между двумя группами — примерно то же, что разделять рукокрылых и остальных млекопитающих.
Конечно, существуют виды птиц, у которых характерные для их класса черты не выражены. Например, у африканского страуса (Struthio camelus) нет киля, а у южноамериканских тинаму (Tinamiformes), летающих редко и неохотно, нет настоящего пигостиля — сросшихся позвонков хвоста, служащих надежной опорой для рулевых перьев и необходимых для активного маневренного полета. Однако эти структуры были у их летающих предков (T. Yonezawa et al., 2017. Phylogenomics and Morphology of Extinct Paleognaths Reveal the Origin and Evolution of the Ratites), и у всех современных летающих птиц они присутствуют. Также есть и динозавры, обладающие «птичьими» чертами: древнейшим оперенным существом вполне могла быть не первая птица, а общий предок динозавров и птерозавров (У птерозавров все-таки были перья, но не для полета, а для красоты, «Элементы», 26.04.2022), сросшиеся ключицы, или вилочка, появилась уже у триасового целофизиса (Coelophysis), а пигостилем помимо собственно птиц могли похвастать меловые номингия (Nomingia gobiensis) и симиликаудиптерикс (Similicaudipteryx yixianensis).
Среди авиалов пигостиль же возник далеко не сразу: как считалось ранее, одни из древнейших видов со сращенными позвонками хвоста, такие как фукуиптерикс (Fukuipteryx prima), жили в раннем меловом периоде, около 130–120 миллионов лет назад. Поскольку у современных птиц основное назначение пигостиля — создание опоры для крупных перьев хвоста, можно предположить, что к тому времени авиалы уже освоили активный и довольно маневренный полет.
Однако новая находка, сделанная палеонтологами в провинции Фуцзянь на юго-востоке Китая, вновь поднимает вопрос о времени появления пигостиля. Новый вид по месту обнаружения единственного голотипа (IVPP) V33259 назвали баминорнисом (Baminornis zhenghensis), то есть «птицей из провинции Фуцзянь, уезда Чжэнхэ» (на мандаринском Фуцзянь называется Бамин). От небольшого позднеюрского животного (его масса была оценена в 140–300 граммов, то есть баминорнис был размером с голубя) уцелели лишь фрагменты посткраниального скелета, но внимание палеонтологов сразу привлек необычайно короткий хвост, состоящий всего из пяти слившихся друг с другом позвонков.
Несмотря на то, что возраст баминорниса составляет около 150 миллионов лет, форма пигостиля у него даже совершеннее, чем у некоторых более поздних птиц мелового периода: он изогнут и состоит всего из пяти позвонков, тогда как, к примеру, у конфуциусорниса (Confuciusornis shifan) пигостиль был прямым и состоял из 11 позвонков (R. Wang et al., 2022. A new confuciusornithid bird with a secondary epiphyseal ossification reveals phylogenetic changes in confuciusornithid flight mode). С другой стороны, строение пояса передних конечностей у баминорниса было довольно мозаичным: наравне с вполне современными коракоидом в виде распорки и сжатой вилочкой у него были относительно короткие лопатки и примитивное строение кисти, напоминающее кисть динозавров-тетануров. Вероятно, это животное умело летать, но по сравнению с современными птицами баминорнис был довольно неуклюж.
Судя по результатам филогенетического анализа, баминорнис относится к авиалам: об этом говорят форма лобковых костей, чьи дистальные концы изгибаются назад и контактируют друг с другом, а также акромиальный отросток лопатки, который простирается вперед за пределы суставной фасетки для коракоида. Также он явно находится на эволюционном древе ближе к современным птицам, чем археоптерикс, о чем можно судить по форме его плечевой кости, но этот вид примитивнее, чем жившие в меловом периоде конфуциусорнитиды, обладатели более длинных хвостов. Возможно ли, что у баминорниса пигостиль развился независимо, тогда как предки современных птиц во времена его существования еще были длиннохвостыми? Или же после укорочения в конце юрского периода хвосты у предков птиц вновь стали длиннее?
Также вопросы вызывает основанное на наличии пигостиля выделение особой группы птиц — пигостилий (Pygostylia), чья ключевая особенность — именно наличие короткого сросшегося хвоста. Выделить эту группу в 1997 году предложил индийско-американский палеонтолог Шанкар Чаттерджи (Sankar Chatterjee), чтобы отделить короткохвостых птиц современного типа от их длиннохвостых родственников вроде археоптерикса. До сих пор к группе пигостилий относили только современных птиц, их предков и родственников — конфуциусорнисов и энанциорнисов (Enantiornithes), появившихся не раньше мелового периода. Самым древним представителем пигостилий считался протоптерикс (Protopteryx fengningensis), живший около 130 миллионов лет назад. Если же, на основании одного лишь пигостиля, включить в эту группу и баминорниса, тогда к пигостилиям придется отнести и жэхэлорниса (Jeholornis) — длиннохвостого авиала, близкого к конфуциусорнисам: возможно, у него длинный хвост был лишь «атавизмом», аномально развитым для своего времени?
Подводя итоги, существование «птицы» с «современным» хвостом уже 150 миллионов лет назад отодвигает начало эволюции пернатых еще дальше в прошлое — возможно, в среднюю юру. К сожалению, судя по найденным окаменелостям, ранние авиалы были небольшими животными с тонкими и хрупкими костями, так что в палеонтологическую летопись они попадали нечасто. Баминорнису «повезло»: он жил в болотистой местности, где обильное осадконакопление способствовало сохранению остатков животных, и формация Наньюань (Nanyuan Formation), в отложениях которой его обнаружили, сохранила богатую фауну рыб и водных рептилий. Так что, возможно, в будущем китайским палеонтологам повезет еще раз, и они обнаружат не только остатки родственников баминорнисов, но и обладателя изолированной вилочки, найденной рядом с баминорнисом и явно принадлежащей другому, еще более продвинутому авиалу.
Источник: R. Chen, M. Wang, L. Dong, G. Zhou, X. Xu, K. Deng, L. Xu, C. Zhang, L. Wang, H. Du, G. Lin, M. Lin, Z. Zhou. Earliest short-tailed bird from the Late Jurassic of China // Nature. 2025. DOI: 10.1038/s41586-024-08410-z.
Анна Новиковская
Свежие комментарии