Ученые определили, как появились на Земле птицы и какое количество перьев у них «правильное»

Анализ сотен сохранившихся образцов птиц из музейных коллекций по всему миру показал, что количество первостепенных маховых, а также симметрия перьев и пропорции крыльев у всех известных современных птиц обусловливают их способность летать. Это открытие позволит выяснить, какие динозавры имели такую способность.

Сравнив перья крыльев 346 различных видов птиц, орнитолог из Филдовского музея естественной истории Йосеф Киат обнаружил, что все летающие птицы имели от 9 до 11 асимметричных маховых перьев, называемых первостепенными. Но количество таких перьев у нелетающих птиц сильно варьировалось. Например, у эму они полностью отсутствуют, в то время как у пингвинов их 40.

«Динозавры-тероподы, в том числе птицы, являются одними из самых эволюционно успешных позвоночных на нашей планете, — говорит палеонтолог из Филдовского музея естественной истории Джингмай О’Коннор. — Одна из причин, по которой они так успешны, — это их способность летать. Одна из других причин, вероятно, кроется в их перьях, точнее, в их разнообразной структуре». Новые данные могут разрешить ряд палеонтологических споров о том, как эволюционировали летающие динозавры.

Изучив окаменелости возрастом до 160 млн лет, исследователи определили, какие предки птиц разделяли эти черты и, следовательно, могли летать. Из 35 различных видов вымерших птиц ученые определили тех, у которых были перья, подходящие для полета, и тех, у которых их не было. Вероятно, среди летающих видов был археоптерикс, который считается одним из самых ранних птицеподобных животных. Хотя истинное родство между археоптериксом и птицами вызывает споры, крошечные четырехкрылые динозавры, называемые микрорапторами, также имели эти признаки, хотя и не имели прямого родства с птицами.

«Только недавно ученые поняли, что птицы — не единственные летающие динозавры», — объясняет О’Коннор. Как ни странно, каудиптерикс обладал «правильным» количеством первичных перьев, но они были почти полностью симметричными, что, скорее всего, исключало способность летать. Исследователи предполагают, что предок каудиптерикса, вероятно, был летающим видом, однако со временем утратил эту способность.

Анализ показывает, что анатомия, необходимая для полета, развилась у вида, предка всех этих групп пеннарапторов, до того, как они стали разными видами. Некоторые, такие как каудиптерикс, рано стали нелетающими. Такие виды, как микрорапторы, сохранили эту способность, но оказались в эволюционном тупике. Другие превратились в современных птиц.

Киат и О’Коннор указывают на утверждения о том, что способность летать эволюционировала у динозавров несколько раз, были основаны только на данных о скелете. «Мы утверждаем, что невозможно оценить потенциал полета у нелетающих пеннарапторов без изучения структуры перьев, формирующих само крыло», — пишут они в своей статье. Ученые считают, что самые ранние этапы эволюции крыльев еще не до конца изучены, так что вряд ли эта работа станет последним словом в споре.

Благодаря методам метагеномики и новым способам стерилизации образцов ледяного керна исследователи смогли лучше понять, что именно скрывается в древних ледниках. В ходе исследования команде ученых удалось идентифицировать десятки уникальных вирусов возрастом 15 тыс. лет из тибетских ледников и получить представление об их функциях.