Новый взгляд на появление полета у птиц

Как птицы научились летать? Этот вопрос занимал исследователей с того момента, когда стало ясно, что птицы являлись потомками неких нелетающих предков – рептилий.

Вскоре после выхода эпохального труда Ч. Дарвина (1859) были открыты и описаны первые остатки археоптериксов (1860, 1861, 1863, 1876, 1884). С тех пор не прекращаются споры о том, каково же происхождение полета птиц. Уже первые гипотезы ее решения оказывались полярными, а именно: гипотеза древесного или "с деревьев вниз" (arboreal или trees down) (Marsh 1877) и гипотеза бегательного или "с земли вверх" (cursorial или ground up) (Williston 1879) возникновения полета у птиц. Соответственно таким представлениям трактовалось и происхождение самих птиц – от текодонтов при древесной гипотезе или – от бегающих тероподных динозавров при наземной гипотезе. В последние годы, в связи с открытием разнообразных древнейших птиц и оперенных теропод, эта дискуссия еще более обострилась. Надо сказать, что в последние пару лет возникла тенденция (если не сказать «мода») наделять перьями большинство некрупных (а местами – и довольно таки больших) меловых двуногих динозавров, зачастую без достаточных доказательств.

Анализ существующих гипотез происхождения полета и морфо-функциональный подход в исследованиях способов передвижения птиц, так же как их локомоторного аппарата, позволяют сформулировать компромиссную гипотезу происхождения полета, которая была предложена специалистом по птицам из Палеонтологического института РАН с говорящей фамилией Курочкин и его соавтором во время состоявшейся в сентябре конференции «Современные проблемы биологической эволюции» (Курочкин Е.Н., Богданович И.А. К проблеме происхождения полета птиц: новый подход // Материалы конференции «Современные проблемы биологической эволюции» к 100-летию Государственного Дарвиновского музея, 17-20 сентября 2007, Москва). Эта гипотеза сочетает отдельные элементы различных версий "наземной" и "древесной" гипотез с новыми оригинальными выводами и доказательствами. От "наземной" гипотезы в чистом виде принимается только двуногость, как ключевая адаптация, освободившая передние конечности от функции опоры. В отличие от "древесной" гипотезы в чистом виде, доказывается переход предков птиц на деревья не через лазание по стволам с цеплянием и обхватом их передними конечностями, а через вспрыгивание на нижние и следующие ветви с использованием опоры на задние конечности. Передние конечности при этом сохраняли свободу машущих движений для балансирования и для формирования машущего крыла при спуске с деревьев. Анизодактильная лапа (наиболее распространенная у птиц, когда три пальца смотрят вперёд и один – назад), дававшая надежную опору на 4 расставленных пальца, послужила основанием для редукции длинного хвоста из ряда позвонков, использовавшегося ранними птицами для поддержания равновесия. Подобный эволюционный сценарий исключает необходимость планирующей стадии на пути к машущему полету.

В триасе и в юре в наземной растительности господствовали разнообразные древесные и кустарниковые голосеменные. Многие из них характеризуются густым обветвлением или "оперением" от самого уровня земли. На такие деревья и кусты залезать вдоль стволов весьма затруднительно, а проще запрыгивать на выступающие по периферии ветви или "перья", так же как и прыжками перемещаться по таким растениям выше. Можно заметить, что на таких густых ветвях, очевидно, было легко строить примитивные гнезда, располагая их к тому же весьма скрытно. А хвойные, гинкговые и гнетовые предоставляли также богатый ассортимент питательных семян и плодов. При спуске вниз спрыгивание по тем же ветвям представляется уже менее рациональным, а планирование на зачатках крыльев невозможным, да и неудобным, если деревья растут слишком густо. Наиболее подходящим вариантом представляется в такой древней ситуации почти вертикальное парашютирование, управляемое посредством машущих движений нагруженных передних конечностей – зачатков крыльев Таков экологический и функциональный аспекты предлагаемой гипотезы происхождения полета у настоящих веерохвостых птиц.

У тероподных динозавров противопоставления I пальца лапы не произошло, как и у их потомков археоптериксов и микрорапторов. Это не позволило им освободиться от балансира – длинного хвоста из позвонков, так как подобная лапа не обеспечивала надежной опоры ни на ветвях, ни при приземлении. Поэтому они не смогли перейти к настоящему полету, только некоторые стали хорошими планерами, у которых общая площадь несущей поверхности увеличилась за счет плоскостей из перьев на задних конечностях и на хвосте. У их вероятных потомков – энанциорнисов I палец у большинства форм не был полностью противопоставлен, а хвост остался удлиненным за счет крупных вытянутых свободных хвостовых позвонков и длинного мощного пигостиля (кости, в которую срастаются хвостовые позвонки у птиц), на котором перья сидели последовательно, а не веером.

Иллюстрация: реконструкция энанциорниса (с http://rocek.gli.cas.cz/), www.izmaylovo.ru

Оригинал новости http://www.izmaylovo.ru/wiki/pal/detail.php?ID=5092