Вопрос о том, кем являются современные пернатые создания с точки зрения эволюции, волновал ученых более века. Если спросить палеонтолога: «Птицы, это динозавры, да или нет?», современная наука даст однозначный и утвердительный ответ. Да, птицы — это динозавры. Однако это не означает, что голубь у вас на подоконнике — это тираннозавр в миниатюре. Чтобы понять суть этого утверждения, необходимо погрузиться в историю эволюции, разобраться в классификации и рассмотреть ключевые гипотезы происхождения птиц.
Тероподная гипотеза: как динозавры поднялись в небо
Согласно современным научным представлениям, птицы (группа Aves) являются специализированными представителями терапод (Theropoda), группы двуногих плотоядных динозавров. Ближайшими родственниками птиц среди динозавров считаются дромеозавриды (те самые, к которым принадлежит велоцираптор из «Парка Юрского периода») и целурозавры.
Идея о динозавровом происхождении птиц зародилась еще в XIX веке, но настоящий расцвет получила в 1970-х годах благодаря трудам палеонтолога Джона Острома. Изучая археоптерикса и обнаруженного им дейнонихуса, Остром пришел к выводу, что их скелеты поразительно схожи. Впоследствии выводы Острома были блестяще подтверждены:
- Обнаружением множества целурозавров с отпечатками перьев (например, в Китае);
- Сравнением микроструктуры яичной скорлупы динозавров и птиц;
- Сходством в репродуктивной биологии (некоторые тероподы также высиживали яйца).
Современная кладистическая (эволюционная) цепочка выглядит так:
- Целурозавры (Coelurosauria)
- Манирапторы (Maniraptora)
- Паравесы (Paraves)
- Птицы (Aves)
Археоптерикс и Протоавис: кто был первым?
Традиционно самым древним из известных родов птиц считается археоптерикс (Archaeopteryx), живший в юрском периоде. Он обладал как признаками рептилий (зубы, длинный костный хвост), так и признаками птиц (оперение, крылья).
Однако существуют и альтернативные мнения. Единичные авторы придерживаются версии, что древнейшей известной птицей является протоавис из позднего триаса. По этой версии, и птицы, и тероподы произошли от одной из более ранних групп архозавров. Тем не менее, большинство специалистов считают протоависа «химерой» — смесью костей разных животных, и не принимают эту версию всерьез.
Как динозавры научились летать? Гипотезы происхождения полета
Поскольку птицы оказались близкими родственниками двуногих наземных хищников, перед учеными встал ключевой вопрос: как у таких животных возник полет? Существует несколько основных групп гипотез.
Гипотезы «с земли вверх» (Ground-up)
Эти гипотезы выводят птиц непосредственно из наземных животных. Впервые идею высказал Ф. Х. Марш в 1879 году. Джон Остром в 1976 году предположил, что передние конечности динозавров превратились в крылья из-за необходимости ловить насекомых. Позже от этой идеи он отказался.
Гораздо более современный вариант, гипотеза крыльевого ассистированного бега (Wing-Assisted Incline Running, WAIR), предложенная Кеннетом Диалом в 2003 году. Он наблюдал, как птенцы птиц взбираются по почти вертикальным поверхностям, помогая себе взмахами крыльев. Найденная в 2018 году цепочка следов динозавров с большим расстоянием между шагами также может быть свидетельством в пользу этой гипотезы.
Гипотезы «с деревьев вниз» (Trees-down)
Эту гипотезу предложил О. Марш в 1880 году. Согласно ей, предки птиц жили на деревьях и сначала научились планировать, а уже потом перешли к активному машущему полету. Долгое время популярной была текодонтная гипотеза (происхождение от триасовых псевдозухий), но среди них не нашли форм, близких к ранним птицам.
В XXI веке гипотезы «с деревьев вниз» пережили расцвет после открытия четырехкрылых оперенных животных (микрораптор и др.), предсказанных еще в 1915 году под именем «тетраптерикс». Интересно, что обнаружение у Scansoriopteryx удлиненных передних конечностей и лап, приспособленных для сидения на ветках, вновь вызвало споры, однако дальнейшие исследования (например, Lefèvre et al., 2017) не подтвердили выход этих животных за пределы динозавровой линии.
Нестандартные и компромиссные гипотезы
Существует и ряд более экзотических, но интересных теорий:
- Гипотеза Гарнера («атакующий проавис», 1999): полет появился в результате прыжков на добычу из засады с возвышения, а перья изначально служили для повышения точности прыжка.
- Гипотеза Петерса (2002): развитие гипотезы Гарнера. Петерс критиковал классические теории, утверждая, что приспособление передних конечностей к лазанью по стволам противоречит их приспособлению к полету.
- Гипотеза Лакасы-Руиса и Лопарёва (1993–1996): предки птиц обитали на заросшем мелководье. Перья на передних конечностях изначально служили для создания тени с целью привлечения рыбы (как у некоторых болотных птиц); Спасаясь от хищников, динозавры махали лапами, облегчая бег по болоту, что со временем перешло в полет.
- Гипотеза Кэррола (2005): птицы изначально обитали на мелководье, а затем научились нырять, используя передние конечности подобно оляпке или пингвину, что стало предпосылкой к полету.
- Гипотеза дифилетического происхождения (Курочкин): современные птицы произошли от юрских архозавров (близких к протоавису), а пернатые динозавры вроде археоптерикса — это тупиковая ветвь развития. Предки птиц жили в кустарниках: запрыгивали туда с помощью сильных ног, а спрыгивали, замедляя прыжок махами оперенных передних конечностей.
Эволюция пера: от бугорков до маховых
Важнейшим доказательством того, что птицы — это динозавры, является эволюция пера. Перо не появилось внезапно, оно прошло долгий путь развития:
- Синозавроптерикс: тело покрыто многочисленными бугорками, похожими на зачатки перьев.
- Беипяозавр и Синорнитозавр: покрыты волокнистым пухом (протоперья).
- Каудиптерикс, Протархеоптерикс, Микрораптор: обладают настоящими, контурными и маховыми перьями.
Это доказывает, что перья появились задолго до полета — изначально для теплоизоляции, камуфляжа или привлечения партнеров, и лишь затем были кооптированы эволюцией для воздухоплавания.
Так да или нет?
В современной систематике (кладистике) группа не считается эволюционировавшей из другого таксона, если она не включается в него. Птицы являются выжившей ветвью манирапторных теропод, которые пережили мел-палеогеновое вымирание 66 миллионов лет назад. Вымерли нептичьи динозавры, а птичьи — адаптировались, эволюционировали и сегодня правят небесами. Поэтому, наблюдая за воробьем, вы с полным правом можете сказать: «Я смотрю на современного динозавра».