Вот изначальная история полёта. Извините, братья Райт, эта история началась задолго до вас — в эру динозавров.
Птерозавры были первыми рептилиями, освоившими полёт. Они доминировали в небесах в течение 150 миллионов лет до их неизбежного вымирания 66 миллионов лет назад.
Однако ключевые детали их эволюционного происхождения и то, как они получили способность летать, оставались загадкой, которую палеонтологи пытались разгадать на протяжении последних 200 лет. Чтобы узнать больше об их эволюции и заполнить несколько пробелов в палеонтологической летописи, необходимо определить их ближайших родственников.
При помощи вновь открытых черепов и скелетов, обнаруженных в Северной Америке, Бразилии, Аргентине и на Мадагаскаре в последние годы, исследователи из Политехнического университета Виргинии Стерлинг Несбитт и Мишель Стокер с факультета геонаук колледжа естественных наук продемонстрировали, что группа предков динозавров, называемая лагерпетидами, является ближайшими родственниками птерозавров.
«„Откуда пошли динозавры?“— это один из самых выдающихся вопросов в эволюции рептилий. И мы думаем, что нашли ответ», — сказал Стерлинг Несбитт, доцент геонаук и приглашённый преподаватель в институте изучения жизни Фрейлина и Центре глобальных изменений.
Их результаты были опубликованы в Nature.
Ископаемые останки дромомерона грегори (Dromomeron gregorii) из семейства лагерпетидов, изначально были собраны в Техасе в 1930-х и 1940-х годах, но не были должным образом идентифицированы до 2009. Уникальными находками в этих раскопках были хорошо сохранившиеся части черепной коробки, которые после дальнейшего исследования показали, что эти рептилии имели хорошее чувство равновесия и, вероятно, были довольно ловкими животными.
После обнаружения других видов лагерпетидов в Южной Америке палеонтологи смогли создать довольно хорошую картину того, как выглядели лагерпетиды. Это были маленькие бескрылые рептилии, которые жили по всей Пангее в течение большей части Триасового периода, от 237 до 210 миллионов лет назад.
За прошедшие пятнадцать лет пять групп исследователей из шести стран и трёх континентов объединились, чтобы исправить некоторые ошибки в эволюционной истории птерозавров после недавнего обнаружения многих черепов, передних конечностей и позвонков лагерпетидов в США, Бразилии, Аргентине и на Мадагаскаре.
Вы, может быть, спрашиваете себя, что навело палеонтологов на проверку идеи о том, что лагерпетиды могут быть ближайшими родственниками птерозавров. Ответ в том, что палеонтологи изучали кости лагерпетидов уже довольно большое время, и они заметили, что по длине и форме их кости сходны с костями птерозавров и динозавров. Но ранее у них было только несколько ископаемых останков, так что можно было только предположить, что лагерпетиды были чуть ближе к динозаврам.
Что действительно сдвинуло их генеалогическое древо, так это недавние находки черепов и передних конечностей лагерпетидов, которые имели черты, более сходные с птерозаврами, чем с динозаврами. И при помощи новых технических усовершенствований исследователи обнаружили, что у птерозавров и лагерпетидов гораздо больше сходств, чем видно глазу.
Использовав микрокомпьютерную томографию для воссоздания мозга и органов чувств внутри недавно обнаруженных черепов, палеонтологи определили, что мозги и органы чувств лагерпетидов имели множество сходств с таковыми у птерозавров.
«Данные КТ оказались революционными для палеонтологии», — сказал Стокер, доцент палеонтологии позвоночных и приглашённый преподаватель в институте изучения жизни Фрейлина и Центре глобальных изменений. — Некоторые из этих редчайших находок были собраны почти 80 лет назад, и вместо того, чтобы разрезать этот первый известный череп дромомерона, мы смогли использовать эту технологию, чтобы тщательно воссоздать анатомию мозга и внутреннего уха этих маленьких ископаемых, чтобы помочь определить ранних родственников птерозавров».
Одним поразительным и загадочным открытием было то, что нелетающие лагерпетиды уже выработали некоторые нейроанатомические черты, которые позволяли птерозаврам летать, что даёт ещё больше информации о происхождении полёта.
«Это исследование — результат международных усилий с применением как традиционных, так и передовых технологий, — сказал Мартин Д. Эскурра, ведущий автор исследования из Аргентинского музея естественных наук в Буэнос-Айресе. — Это пример того, как современная наука и сотрудничество могут пролить свет на вопросы, которые не давали палеонтологам покоя больше века».
В конце концов исследование поможет закрыть анатомические и эволюционные разрывы между птерозаврами и другими рептилиями. Новые эволюционные взаимосвязи, которые вытекают из этого исследования, создадут новую парадигму, дающую совершенно новые основания для изучения происхождения этих рептилий и их способностей к полёту.
Так как у палеонтологов было мало информации о ранних птерозаврах, они часто приписывали появление их уникального строения тела экстремально быстрой эволюции. Но теперь, когда лагерпетиды считаются предшественниками птерозавров, палеонтологи могут сказать, что птерозавры эволюционировали с той же скоростью, что и остальные главные группы рептилий, всё благодаря вновь открытому недостающему звену.
«Полёт — это такое захватывающее поведение, и при этом он появлялся в ходе эволюции множество раз на протяжении истории Земли, — сказал Серёжа Эверс из Фрибурского университета. — Предложение новой гипотезы взаимоотношений птерозавров с другими вымершими животными — это большой шаг в понимании происхождения их полёта».
Некоторые вопросы всё же остаются эволюционной загадкой. Теперь, когда лагерпетиды являются ближайшими родственниками птерозавров, почему у них отсутствуют некоторые ключевые характеристики птерозавров, включая наиболее выдающиеся — крылья?
«Нам всё ещё недостаёт многой информации о ранних птерозаврах, и мы всё ещё не знаем, как их скелеты трансформировались в животное, которое было способно к полёту», — сказал Несбитт.
Несбитт, Стокер и команда студентов и аспирантов Виргинского политехнического продолжат изучать животных, которые появились в триасовом периоде — периоде земной истории, когда впервые появились многие знакомые нам группы позвоночных, такие как динозавры, черепахи, родственники млекопитающих и земноводные. Когда в мире снова станет безопасно, они планируют снова отправиться в полевые исследования, чтобы собрать больше ископаемых из триасового периода.
Возможно, вскоре у нас будет больше информации, чтобы внести последние штрихи в историю происхождения полёта.
Источник: Paleontologists find pterosaur precursors that fill a gap in early evolutionary history
Перевод: Антон Меньшенин, редакторы Елена Королёва и Марлен Тальберг.
