Ученые сделали новое открытие об эволюции птиц

В новой статье, опубликованной в журнале National Science Review, команда ученых из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии, Музея природы Тяньюй в Шаньдуне и Нанкинского института геологии и палеонтологии (все — Китай) описала наиболее исключительно сохранившуюся на сегодняшний день ископаемую птицу.

Новый образец из богатой раннемеловой биоты Жэхэ (возрастом примерно 131–120 миллионов лет) относится к роду Eoconfuciusornis — самому древнему и примитивному представителю Confuciusornithiformes, группы ранних птиц, характеризующейся первым появлением птичьего клюва. Его более молодой родственник Confuciusornis известен по тысячам экземпляров, но это лишь вторая найденная особь Eoconfuciusornis. Этот вид встречается только в отложениях формации Хуацзиин (130,7 млн лет) в Хэбэе, где сохранились вторые по древности известные ископаемые птицы. Птицы из этого слоя очень редки.

Эта новая особь Eoconfuciusornis, хранящаяся в Музее природы Тяньюй в Шаньдуне, — самка. Ее яичник показывает развивающиеся желтки разного размера, как у современных птиц. Это указывает, что у конфуциусорнитиформ в процессе эволюции появился период быстрого отложения желтка перед кладкой яиц (у крокодилов, которые, как и птицы, являются архозаврами, желток медленно откладывается во всех яйцах в течение месяцев без периода быстрого формирования). Это свидетельствует о сложных энергетических профилях, аналогичных наблюдаемым у птиц.

Это означает, что Eoconfuciusornis и его сородичи, подобно современным птицам, могли справляться с крайне высокими метаболическими потребностями в период раннего роста и размножения. В то же время у других меловых птиц, включая более продвинутую группу энанциорнисов, метаболизм был ниже, а потребности в энергии — меньше, как у крокодилов и нептичьих динозавров.

Следы кожи указывают, что крыло дополнялось кожными складками — патагиями. У современных птиц множество патагий помогает в полете. Эта окаменелость показывает, как эволюционировали птичьи крылья. Пропатагиум (складка между плечом и запястьем) и постпатагиум (складка на тыльной стороне кисти и локтевой кости) развились раньше, чем алюларный патагиум (складка, соединяющая первый палец с остальной частью кисти), который у Eoconfuciusornis отсутствует. Уникальна также сохранность внутренней структуры пропатагиума, демонстрирующей коллагеновую сеть, идентичную таковой у современных птиц. Эта сеть придает кожной складке форму, позволяя генерировать аэродинамическую подъемную силу.

Почти полное оперение сохранило остатки первоначального рисунка, выявив наличие пятен на крыльях и самое раннее свидетельство половых различий в оперении у птиц. Образец указывает, что самки Eoconfuciusornis были меньше самцов и не имели рулевых перьев. Анализ образцов перьев под микроскопом позволил реконструировать окрас: у самок были черные пятнистые крылья, серое тело и красное пятно на горле.

Исследователи не находили у других птиц из Жэхэ такого разнообразия типов мягких тканей (перья, кожа, коллаген, фолликулы яичника). Эти остатки позволили создать наиболее точную на сегодня реконструкцию примитивной ранней птицы (или динозавра). Эта информация дает лучшее понимание функций полета у примитивных конфуциусорнитиформ и эволюции продвинутых летательных признаков у птиц.

«Эта новая окаменелость невероятна, — сказала соавтор работы доктор Цзинмай О’Коннор. — Благодаря объему информации, который мы можем извлечь из этого образца, мы можем по-настоящему оживить этот древний вид. Мы можем понять, как он рос, летал, размножался и как выглядел. Такие окаменелости из биоты Жэхэ продолжают революционизировать наше понимание ранних птиц».