Перья у птерозавров

Материал из Циклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Реконструкция внешнего вида тупандактиля (Tupandactylus). На задней части головы хорошо видны длинные черные простые перья, а на дальней части затылочного отростка — более сложные, коричневого цвета. Рисунок © Bob Nicholls с сайта sci-news.com

Перья у птерозавров — наличие оперения у птерозавров, одно из доказательств их родства с динозаврами и птицами[1][2][3].

Пикнофибры[править]

Исследования генетического кода эмбрионов американского аллигатора выявили, что пикнофибры птерозавров, щитки крокодилов и перья птиц развивались гомологично, основываясь на построении их бета-кератина[4]

Ранее полагали, что птерозавры были покрыты волосоподобными нитями, получившими наименование «пикнофибры»; они покрывали голову и тело летающих ящеров. Их наличие подразумевает, что птерозавры были теплокровными.

Но найденные в 2010-х годах в Китае остатки двух мелких птерозавров, живших примерно 160—165 млн лет назад, имели пикнофибры с ответвлениями, подобно тому, как у птичьих перьев есть бородки, отходящие от центрального стержня. Некоторые из структур пикнофибр демонстрируют диагностические признаки, такие как сгруппированные нити без жилок и разветвлённые с двух сторон нити, которые ранее считались характерными только для птиц и прочих манирапторов[5]. Майк Бентон из Бристольского университета, старший автор исследования, отмечает:

Мы не смогли найти никаких анатомических доказательств того, что четыре типа пикнофибр каким-либо образом отличаются от перьев птиц и динозавров. Следовательно, поскольку они одинаковы, они должны иметь общее эволюционное происхождение, которое случилось примерно 250 миллионов лет назад, задолго до появления птиц.

У птерозавров 3 из 4 типов перьев были основаны на нити («волоске»), но при этом они имели разные типы разветвлений. 4-й же тип оказался пуховым пером. Обнаружилось, что все 4 типа перьев были ранее идентифицированы у двух основных групп динозавров: птицетазовых и тероподов, к которым относятся предки птиц. Майк Бентон добавляет:

Мы провели некоторые анализы, и они ясно показали, что пикнофибры птерозавров – это перья, такие же, как у современных птиц и у различных групп динозавров.

Их перья были богаты кератином, и содержат меланосомы.

Палеонтолог из Бристольского университета Стив Брюсатт по этому поводу сказал следующее:

Я думаю, что они раз и навсегда показывают, что у птерозавров были перья, как у птиц, и такие же, как у многих динозавров. Если бы вы просто посмотрели на пушистые структуры этих птерозавров и ничего бы не знали о скелете, к которому они были прикреплены, вы бы подумали, что они принадлежат динозавру-хищнику. Дело закрыто, у птерозавров были перья.

Выделяют 4 вида перьев-пикнофибров: 1) волосовидная нить 2) пикнофибры с щеточкой из более тонких нитей на вершине 3) пикнофибры, у которых более тонкие нити отходили от середины основного стержня; 4) а некоторые пикнофибры все вместе представляли собой пучок, отходящий от общего основания — они походили на цыплячий пух.

Простые волосовидные нити равномерно сидели по всему телу; те, что с щёточкой на вершине — на некоторых участках головы, ног и хвоста; те, у которых тонкие нити отходили от середины стержня, сидели на голове; а «цыплячий пух» имелся на кожистой мембране крыльев.

Перья птерозавров имели окрас (в данном случае, красновато-коричневые).

Пикнофибры птерозавров по строению похожи на прото-перья теропод[6].

Таким образом, у птерозавров были перья, но они были похожи на пух птиц, и играли в первую очередь теплоизоляционную роль, так как полёт птерозавров, в отличие от птиц, не нуждался в маховых перьях. Также они отвечали за тактильного ощущения, но до конца нельзя исключать, что они использовались и в аэродинамике.

Однако, в 2020 году вышло новое исследование, которое провели Дэвид Анвин из Университета Лестера и Дэвид Мартилл из Университета Портсмута. Эти учёные считают, что в 2018 году были обнаружены не перья, а «актинофибриллы» — волокна, которые составляют часть структуры мембраны крыла птерозавров[7]. Предыдущая команда дала ответ на данную работу[8].

Открытия 2022 года[править]

В 2022 году вышло исследование, которое поставило все точки над i — у птерозавров всё-таки были перья[3]. Как отмечает Ауди Синкотта, доктор и палеонтолог из Университетского колледжа Корка:

В течение десятилетий палеонтологи спорили о том, были ли у птерозавров перья. Но наше исследование ставит точку во всех конфликтах — мы наблюдали четкую структуру оперения, которая есть у современных птиц.

Был непосредственно найден птерозавр с перьями. Причём его перья различались по структуре: одни были относительно короткими, простыми и похожими на шерсть, другие — более длинными и разветвленными. Изучив внутреннюю структуру этих перьев, ученые обнаружили в них окаменевшие следы меланосом, особых органоидов, обеспечивающих окраску, — оказалось, что разные по структуре перья были и окрашены по-разному.

Находка была сделана в Бразилии, в отложениях нижнемеловой формации Крато.

Был найден неполный череп птерозавра тупандактиля (Tupandactylus imperator, жил 115—113 млн лет назад) с ассоциированными отпечатками кожи и покровных структур.

На задней стороне черепа тупандактиля росли перья двух видов. Более длинные росли у основания черепа, составляли в длину около 3 см и были неразветвленными, похожими на волоски. Они напоминают перья I стадии, которые до этого находили у молодых анурогнатовых птерозавров и некоторых динозавров, таких как бэйпяозавр.

Выше, у дальнего конца черепного гребня, у тупандактиля росли изогнутые перья более сложного строения (по форме они немного напоминают перо преорниса) длиной ~5 мм. У них уже наблюдаются центральный стержень и ответвляющиеся по всей длине вторичные волокна, придававшие перу «пушистый» вид. Данный способ ветвления напоминает перо III стадии, у которого уже наблюдаются бородки первого порядка. Ранее у птерозавров таких структур не находили, но они известны для ряда видов динозавров, в частности, синорнитозавра, близкого к птицам.

Учёные нашли в перьях тупандактиля окаменевшие меланосомы — органоиды клетки, содержащие меланины. Ранее подобные структуры уже находили в перьях различных видов динозавров, таких как микрораптор.

Учёные провели филогенетический анализ динозавров и птерозавров, учитывая новые данные. Результаты показали, что с большой долей вероятности пикнофибры гомологичны перьям динозавров и что протоперья, а также меланосомы различной формы были уже у общего предка птерозавров и динозавров.

Также в апреле 2022 года у птерозавров выявили способность контролировать цвет перьев с помощью мелатонина. Группа международных ученых из Ирландского национального университета в Корке, Королевского Бельгийского института естественных наук и другими коллегами из Бразилии и Бельгии обнаружили у древних летающих динозавров (птерозавров) способность контролировать цвет перьев. В ходе работы специалисты провели анализ образцов головного гребня птерозавра Tupandactylus imperator из северо-восточной Бразилии, возраст которого насчитывает 115 млн лет. Выяснилось, что нижняя часть гребня имела некоторый ободок из коротких жестких перьев. После чего ученые провели микроскопию и выявили в образцах сохранившиеся меланосомы разного типа. Они представляют собой гранулы пигмента меланина, что доказывает наличие собственного генетического механизма контроля цвета перьев у динозавров[9].

См. также[править]

Источники[править]

  1. Древних летающих ящеров украшали перья, как у динозавров
  2. У птерозавров были перья
  3. 3,0 3,1 У птерозавров все-таки были перья, но не для полета, а для красоты
  4. Alibardi L., Knapp L. W., Sawyer R. H. Beta-keratin localization in developing alligator scales and feathers in relation to the development and evolution of feathers // Journal of submicroscopic cytology and pathology. — 2006. — Vol. 38, no. 2—3. — P. 175—192.
  5. Benton, Michael J.; Xu, Xing; Orr, Patrick J.; Kaye, Thomas G.; Pittman, Michael; Kearns, Stuart L.; McNamara, Maria E.; Jiang, Baoyu; Yang, Zixiao. Pterosaur integumentary structures with complex feather-like branching // Nature Ecology & Evolution. — 2018. — Vol. 3, no. 1. — P. 24—30.
  6. Kellner A. W. A., Wang X., Tischlinger H., Campos D., Hone D. W. E., Meng X. The soft tissue of Jeholopterus (Pterosauria, Anurognathidae, Batrachognathinae) and the structure of the pterosaur wing membrane // Proceedings of the Royal Society B.. — 2009. — Vol. 277, no. 1679. — P. 321—329.
  7. David M. Unwin, David M. Martill. No protofeathers on pterosaurs. Nature Ecology & Evolution, 2020.
  8. Zixiao Yang, Baoyu Jiang, Maria E. McNamara, Stuart L. Kearns, Michael Pittman, Thomas G. Kaye, Patrick J. Orr, Xing Xu & Michael J. Benton. Reply to: No protofeathers on pterosaurs, Nature Ecology & Evolution, volume 4, pages1592–1593 (2020).
  9. У летающих динозавров обнаружили способность контролировать цвет перьев