Тот факт, что птицы, или по крайней мере большинство из них, умеют летать, кажется нам очевидным. Однако это было бы невозможно, если бы у них не было крыльев. И то, как развивались их крылья, уже не так очевидно.
Все современные птицы, способные летать, имеют особую структуру крыла, называемую пропатагиумом, без которой они не могли бы летать. Эволюционное происхождение этой структуры остается загадкой, но новое исследование предполагает, что она возникла у нептичьих динозавров. Ученые считают, что это может быть недостающим звеном в понимании происхождения полета птиц.
Описание и результаты исследований опубликованы в журнале «Зоологические письма» ( DOI: 10.1186/s40851-023-00204-x ).
Распространение
При анализе способности птиц к полету следует начать с элемента их крыльев, без которого они не могли бы летать. Это пропатагиум, или предкрыловая перепонка. Как именно и на каком этапе эволюции он появился у птиц, точно неизвестно.
Однако, возможно, ученым удалось найти разгадку, которая объяснит эту загадку. И этому могут способствовать окаменелые останки динозавров из прудов. Интересно, что хотя мы знаем, что современные птицы произошли от определенной группы динозавров (тероподов) и что это отчасти объясняет некоторые элементы их анатомии, такие как строение костей и наличие перьев, крылья и их внешний вид являются более крепким орешком для ученые взломать.
Теперь давайте посмотрим на саму предкрыльевую мембрану. Он содержит мышцу, соединяющую плечевую кость с предплечьем. Это позволяет крыльям двигаться так, чтобы птицы могли летать. Это еще и уникальный анатомический элемент, потому что его нет ни у одного другого позвоночного, кроме птиц. В свою очередь у нелетающих птиц эта перепонка просто исчезла. Итак, поскольку это так важно, объяснение того, когда и как оно появилось у птиц, должно помочь нам выяснить, откуда у птиц появились крылья?
Нептичьие динозавры
Ученые решили сосредоточить свое внимание на довольно далеких предках птиц, а именно на тероподах. Они включают, например. тираннозавры и велоцирапторы. Почему они? Как известно, у них были лапы, поэтому, если бы мы нашли в них следы предкрыловой перепонки, это, несомненно, приблизило бы нас к разгадке тайны происхождения крыльев у птиц. Однако это может быть не так просто. По крайней мере, не с точки зрения поиска прямых доказательств. Причина здесь прозаична: как следует из названия, предкрыловая перепонка состоит из мягких тканей, от которых нельзя ожидать, что они дожили до наших времен в виде окаменелостей в хорошем состоянии.
Поэтому необходимо искать косвенные доказательства. По мнению исследователей, один из способов — искать информацию об углах сочленений рук динозавров по отношению к тем же элементам крыльев птиц. Точнее, дело здесь в том, что у птиц рассматриваемая перепонка препятствует полному разгибанию крыла. Таким образом, необходимо было бы найти аналогичное устройство в лапах динозавров.
И ученые добились определенных успехов в этой области. Возможно, формирование предкрыловой перепонки происходило у манирапторов, представителями которых являются, в частности, велоцирапторы. Более того, следы этой мембраны обнаружены в окаменелых остатках пернатых каудиптериксов и микрорапторов, у которых, в свою очередь, даже были крылья. Это означает, что мы наконец-то знаем время, когда этот ключевой анатомический элемент начал формироваться у динозавров. Однако поиск ответа на вопрос, почему это произошло, станет еще более сложной задачей для мира науки.