Рожденные летать. Окаменелости динозавров пролили свет на то, как у птиц появились крылья

Эволюция крыльев, достаточно мощных, чтобы поднять позвоночное животное над землей, является одной из величайших загадок палеонтологии. И теперь исследователи полагают, что окаменелости динозавров с подозрительным изгибом в локте и запястье могут пролить свет на то, как у птиц появились крылья, пишет Science Alert.

Новое исследование группы ученых из Токийского университета полагает, что им удалось "найти ключ" к разгадке того, как позвоночные поднялись в небо. Птерозавры считаются самыми ранними известными позвоночными, которые смогли подняться в небо около 200 миллионов лет назад. Тем не менее, эти массивные древние рептилии не были динозаврами, а значит развивались отдельно от прямых предков птиц, оставив последних самостоятельно разбираться с наукой о полетах.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Известно, что динозавры-птицы эволюционировали намного позже двуногих пернатых теропод — приблизительно через 80 миллионов лет после того, как птерозавры поднялись в небо. В то же время исследователи обнаружили, что несмотря на совершенно разные истории происхождения, птицы, похоже, используют поразительно похожую на птерозавров структуру, которая позволяет им оставаться в воздухе. И теперь исследователи считают, что она развилась намного раньше самого полета.

Мембрана, о которой идет речь, называется "пропатагием", и присутствует у современных позвоночных, машущих крыльями, в том числе у птиц и летучих мышей. Более того, некоторые планирующие млекопитающие также имеют аналогичную структуру на своих парашютоподобных верхних конечностях.

По сути, эта мембрана позволяет летающим птицам сгибать и разгибать сразу два сустава — запястье и локоть, во время взмахивающего движения и придает птичьему полету подъемную силу.

Исследователи отмечают, что у птерозавров роль этой мембраны менее ясна. По-видимому, эта мембрана контролировала взлет и посадку, изменяя поток воздуха над верхней поверхностью крыла. Более того, теперь ученые считают, что без наличия сухожилия птицы, летучие мыши и динозавры попросту бы никогда не сумели оторваться от земли.

По словам палеонтолога Тацуя Хирасавы, данный сустав не был обнаружен у других позвоночных и полностью исчез или потерял свои функции у нелетающих птиц. Это и укрепило догадки ученых, что данный сустав является основополагающим для полета.

Чтобы понять, как полет развивался у птиц, ученые сосредоточились на том, чтобы понять как пропатагиум развивался в принципе. Основная проблема заключается в том, что мембрана, по сути, является мягкой тканью, а потому редко сохраняется в летописи окаменелостей. Более того, это сухожилие настолько тонкое, что заметить на костях следы, где оно крепилось, крайне сложно.

К счастью для научного сообщества, Хирасава с командой обнаружили способ "увидеть" сухожилие, даже когда его по сути нет — суть в том, чтобы знать, как пропатагиум ограничивает движения животного. Например, известно, что когда умирают современные птицы, именно эта мембрана естественным образом удерживает запястье и локоть животного в согнутом положении.

В ходе исследования ученые сравнили заметный угол локтя с изгибом рук у нептичьих окаменелостей теропод и обнаружили доказательства того, что структура, подобная пропатагию, вероятно, простиралась через плечо и запястье нескольких наземных динозавров.

Исследователи обнаружили, что углы, наблюдаемые в окаменелостях многих манирапторов, в том числе велоцираптора, были немного больше, чем у современных птиц, но они все же намекали на наличие ранней мембраны, подобной пропатагию.

Кроме того, в ходе исследования ученые также выявили остатки мягких тканей, которые могли быть ранним пролатагиумом, у двух окаменелостей маниапторов: каудиптериксе размером с индейку и четырехкрылом микрорапторе.

Ранее Фокус писал о том, что ученые рассказали, куда птицы прячутся от дождя.