Поволзький іхтіорніс • Микита Зеленков • Наукова картинка дня на "Елементи" • Палеонтологія

Поволзький іхтіорніс

На цій ілюстрації художник Андрій Атучін зобразив пару іхтіорніс – примітивних зубастих птахів, що сидять на березі моря, який обіймав в сеноманського столітті крейдяного періоду (100-94 млн років тому) територію сучасного Поволжя. Ця реконструкція заснована на новій несподіваній знахідці, зробленій нещодавно групою палеонтологів з Москви, Санкт-Петербурга і Саратова. Фрагмент великої гомілкової кістки, знайдений в Саратовській області, виявився першою знахідкою іхтіорніс в Росії, і більш того – єдиною для всього Старого Світу.

Фрагментарна велика гомілкова кістка іхтіорніс з крейди Повольжья в різних ракурсах: A – латеральний вигляд, B – краніальний, C – медіальний, D – каудальний, E – проксимальний, F – дистальний. Фото зі статті N. V. Zelenkov et al., 2017. An Ichthyornis-like bird from the earliest Late Cretaceous (Cenomanian) of European Russia

Цей непоказно виглядає уламок кістки довжиною близько півтора сантиметрів – прекрасна ілюстрація того, з яким матеріалом часто доводиться працювати дослідникам еволюції птахів. На щастя, у випадку з птахами фрагментарні знахідки можуть мати більшу цінність: пристосування до польоту накладають багато обмежень на будову тіла птахів і, зокрема, сильно скорочують діапазон мінливості.Саме тому за уламками кісток задньої кінцівки часто вдається визначити з точністю до виду, кому належав той чи інший фрагмент. Ця гомілкова кістка виявилася схожою з такою іхтіорніс.

Класична реконструкція скелета іхтіорніс часів Дарвіна. Малюнок з книги W. J. Miller, 1922. Geology. The Science of the Earth's Crust

Іхтіорніс – воістину класичні копалини, відкриті ще в XIX столітті на території Північної Америки. Історичне значення іхтіорніс величезна – сам Дарвін був глибоко вражений відкриттям зубастих птахів і писав колегам, що саме це найбільше переконало його в правоті його теорії еволюції. Саме зубастих північноамериканських птахів (а зовсім не археоптерикса) Дарвін вважав істинними перехідними формами між рептиліями і сучасними птахами. З тих пір іхтіорніс в помітній кількості знаходили на території США, Канади і Мексики, але ніколи – в Старому Світі. Раніше передбачалося, що деякі кістки з Середньої Азії і Монголії можуть ставитися до іхтіорніс, але жодна з цих знахідок не підтвердилася.

Унікальна нова знахідка з Саратовської відбувається з відкладень сеноманського століття крейдового періоду – цим же часом датуються і найдавніші знахідки іхтіорніс в Північній Америці.Це означає, що незабаром після своєї появи іхтіорніс мали саме широке поширення в Північній півкулі. Примітно, що давніші родичі іхтіорніс також були знайдені в Старому Світі (в Китаї), з чого випливає, що ці птахи, швидше за все, сталися десь на берегах древніх морів Євразії.

Іхтіорніс – близькі родичі сучасних птахів. Вони мали в цілому таку саму будову тіла, як нині живуть пернаті, і загальним виглядом, судячи по пропорціях, були схожі на чайок. Ми знаємо, що вони швидко росли, як і переважна більшість сучасних птахів, і досягали дорослих розмірів тіла за лічені тижні. Пристрій крила говорить про те, що вони добре літали, а будова задньої кінцівки видає в них водних мешканців. Як і у сучасних морських птахів, у іхтіорніс були добре розвинені носові залози, які виводили надлишки солі з організму. У сукупності це означає, що іхтіорніс могли долати великі водні перешкоди, і це пояснює їх широке поширення в крейдяному періоді.

Одним з небагатьох серйозних відмінностей іхтіорніс від сучасних птахів є зуби – той самий примітивний ознака, який вразив Дарвіна.Наявність зубів у примітивних птахів, швидше за все, пояснюється недосконалістю конструкції їх черепа. Сучасні птиці стискають видобуток обома щелепами як пінцетом – тобто нижня щелепа тисне на харчовий об'єкт знизу, а верхня тисне на нього зверху. Це так званий кинетизм черепа – характерна рухливість кісток один відносно одного, яка дозволяє птахам дуже ефективно утримувати їжу в дзьобі. У примітивних іхтіорніс кинетизм, мабуть, був розвинений слабко, і для ефективного утримання здобичі їм були потрібні зуби, які просто дісталися від предків.

Реконструкція земної поверхні в сеноманського епоху. Зображення зі статті K. J. Lacovara et al., 2003. The Ten Thousand Islands Coast of Florida: a modern analog to low-energy mangrove coasts of Cretaceous epeiric seas

Сеноманский століття крейдового періоду, з якого відбувається саратовська знахідка, представляє дуже важливий етап у розвитку біоти земної кулі. Це була епоха значною тектонічної активності і коливань рівня моря. В кінці сеномана рівень моря був на 300 метрів вище сучасного, а величезні області материків були покриті мілководними морями. У цьому столітті сталася велика перебудова морських екосистем, обумовлена ​​зміною клімату, що спричинило за собою зміну продуктивності Світового океану.Ця перебудова супроводжувалася помітним вимиранням в деяких групах тварин і появою нових груп.

Так, в сеномане сильно скоротилося різноманітність рибоящери іхтіозаврів, зате з'явилися мозазаври – інші морські рептилії, що панували на море в заключні епохи мезозойської ери. Передбачається, що в сеномане сильно змінилося рибне співтовариство і виникло основне різноманітність костистих риб – основних представників сучасної рибної фауни. Саме в сеномане з'являються морські рибоядние іхтіорніс – також найближчі родичі сучасних птахів. На жаль, сеноманских копалин у всьому світі не так багато, і про різноманітність птахів цієї найважливішої епохи нам майже нічого не відомо. Саме тому будь-які знахідки сеноманских птахів, навіть самі фрагментарні, мають важливе наукове значення. Цікаво, що раніше вже була описана одна сеноманського птах – Cerebavis cenomanica, Виявлена ​​на території Росії, зовсім неподалік від того місцезнаходження, звідки походить новий іхтіорніс. Церебавіс був описаний як "викопний мозок" – він дійсно є унікальну знахідку внутрішньої частини голови мезозойської птиці.Автори опису, вважаючи, що мають справу з мозком, реконструювали безліч дивних рис, не властивих не тільки птахам, але часто і всім чотириногим. Це дозволило їм зробити висновки про крайню незвичайної нейроспеціалізаціі володаря цього мозку, яка не має майже нічого спільного з сучасними птахами.

Ще одна гучна сеноманського знахідка з Поволжя – так званий викопний мозок птиці. Фото зі статті E. N. Kurochkin et al., 2005. On the brain of a primitive bird from the upper Cretaceous of European Russia

Однак більш уважне дослідження зразка показало, що церебавіс – це не стільки викопний мозок, скільки фрагмент черепа з ділянками мозкової тканини. Це уточнення дозволило переосмислити спостережувані особливості. Стало ясно, що перед нами – череп птаха досить сучасного вигляду, з повністю злитими (без швів) кістками, як у нині живучих птахів. І в будові виступаючих з-під черепних кісток відділів мозку теж нічого фантастичного немає. Швидше за все, цей череп належить тому ж іхтіорніс, фрагмент кістки кінцівки якого виявлено тепер в сусідньому місцезнаходження.

Ілюстрація © Андрій Атучін.

Див. також:
1) Мозок шукає господаря, "Хімія і життя" №6, 2008.

Микита Зеленков


Like this post? Please share to your friends:
Залишити відповідь

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: