Триасовый период — это период, начавшийся сразу после глобальной катастрофы, Великого пермского вымирания, когда жизнь на Земле была на краю погибели. Но любое массовое вымирание открывает дорогу новым формам жизни. Так случилось и 250 млн лет назад. И именно этим интересен триасовый период: новой жизнью, глобальными переменами и зарождением всем известных динозавров, птерозавров и млекопитающих. Триас — это переход от палеозойской эры к мезозойской, переход от синапсидов к диапсидам. Разберём же его подробнее.

Пейзаж триасовой Пангеи с листрозавром

Великое пермское вымирание уничтожило практически всех синапсидов (наших предков), рептилий, а в океане погибли все трилобиты, жившие на Земле почти 300 млн лет. Но вымирание коснулось не только животного мира. Растительный мир также пострадал, и планета практически лишилась лесов, по некоторым оценкам, на 10 млн лет. Глобальная перестройка экосистем протекала довольно медленно.

Говоря о триасовом периоде, нельзя пройти мимо таких знаменитых представителей своего времени, как Пангея и Тетис. Пангея — суперконтинент, существовавший ~ 335 млн - 175 млн лет назад. В триасе Пангея приняла форму буквы "С". Тетис — древний океан, ставший в триасе скорее морем-заливом, который заполнил собой "С". Почему именно в триасе Пангея и Тетис столь интересны? 220 млн лет назад Пангея начала свой распад на северную Лавразию и южную Гондвану. А в этот разрыв хлынул океан Тетис.

Пангея 220 млн лет назад

Как вы могли увидеть выше, Пангея была единым континентом, расположившимся почти что от полюса до полюса. С запада её омывал огромный океан Панталасса. Прибрежные территории суперконтинента подвергались сезонным муссонам. А вот внутренние районы континента были слишком далеко от океана и климат там был жарким и сухим.

Во влажных регионах растительный мир в основном был представлен хвойными лесами. Лиственные деревья, так привычные нам, ещё не появились. Но нужно понимать, что и хвойные деревья триаса — это не ёлки с соснами. Чем дальше мы будем уходить от влажных регионов, тем больше мы будем встречать представителей папоротниковых.

Расположение современных континентов на Пангее

Моря триасового периода заполнили знаменитые аммониты, морские ежи. Появились мадрепоровые кораллы — самый богатый на виды сегодня отряд кораллов. Из позвоночных животных в океаны пришли ихтиозавры и плезиозавры.

Скелет ихтиозавра

В начале триасового периода главным сухопутным животным суши был синапсид листрозавр. Если в пермском периоде листрозавров было крайне сложно заметить в богатом разнообразии других синапсидов или диапсидов, то в триасе было ровным счётом наоборот: среди листрозавров было сложно найти хоть кого-то другого. Но постепенно доминирование сдвигалось, и на сцену вышли другие сухопутные животные. Пресноводные же ниши были заняты земноводными, но, опять же, только в начале триаса. Беспанцирные (Lissamphibia — клада земноводных. К этой кладе относятся все ныне живущие земноводные) ещё только начали появляться, так что реки и озёра занимали ныне полностью вымершие темноспондильные (или расчленённопозвонковые) амфибии.

Склероторакс — амфибия из раннего триаса, Германия

В середине триаса на суше появляются клювоголовые. Это сестринский ящерицам таксон. Единственный живой сегодня представитель клювоголовых — это гаттерия, проживающая в Новой Зеландии. В триасовом периоде клювоголовые были более широко распространены, чем предки современных ящериц, но занимали те же ниши.

Хоть гаттерия и похожа на ящерицу, ящерицей она не является

А так выглядит отряд клювоголовых сегодня. Крест обозначает вымерший род

В триасовом периоде происходит главное глобальное изменение в сухопутных нишах позвоночных, определившее облик всей мезозойской эры — в эволюционную гонку врываются архозавры. Ещё недавно архозавров практически не было, но за каких-то 15 млн лет они начинают занимать одну нишу за другой. Фитозавры проникают в пресноводные водоёмы, будущие птерозавры осваиваются на деревьях, крокодилоподобные зухиа (Suchia не переводят на русский, но мне очень нравится, как звучит "зухиа") завладевают крупноразмерными нишами сухопутных хищников, а вокруг носятся небольшие динозавры. Архозавры оказались везде, и в последующие 175 млн лет доминирующих архозавров будут заменять только другие архозавры: фитозавров заменят зухиа в виде крокодилов, зухиа заменят динозавры, а птерозавров — птицы.

Фитозавр смилозух

Зухиа попозавр

Отдельно стоит упомянуть, что птерозавры 228 млн лет назад стали первыми летающими позвоночными. До этого полёт покорился только членистоногим, а после птерозавров в воздух устремятся птицы. Более 100 млн лет птерозавры будут безраздельно править небом.

Конечно же, главным событием в позвоночной жизни триаса было появление динозавров и млекопитающих. Около 230 млн лет назад динозавры представляли собой небольших двуногих животных типа эораптора.

Эораптор, 230 млн лет назад, Аргентина

Небольшие размеры и бипедальность помогали динозаврам не стать жертвой крупных хищников и с лёгкостью находить себе пропитание. К концу триасового периода динозавры уже вымахают до четырёхтонных платеозавров, а начиная с юрского периода (200 млн лет назад), они станут царями всей суши на нашей планете и будут править вплоть до мел-палеогенового вымирания, случившегося 65 млн лет назад.

Одним из первых млекопитающих был крошечный эозостродон. Именно с него, как считают некоторые палеонтологи, начинаются истинные млекопитающие. Примитивная "землеройка" всё ещё откладывала яйца, но уже кормила детёнышей молоком. Несмотря на полное доминирование архозавров, одна единственная выжившая ветвь синапсидов смогла дать потомство в виде истинных млекопитающих.

Эозостродон, 210 млн лет назад, Англия

Триасовый период окончился так же, как и начался. Глобальное вымирание уничтожило множество видов животных как на суше, так и в морях. Но именно в триасовом периоде позвоночная жизнь начала обзаводиться знакомыми нам чертами. Появились предки птиц и крокодилов, зародились млекопитающие, ящерицы и черепахи. Триас — самый интересный период мезозойской эры и незаслуженно самый непопулярный.

______________

В посте использовались статьи:

◉ Национальный исторический музей.

The Triassic Period: the rise of the dinosaurs

Author: By Josh Davis

◉ НатГео

Triassic Period

Learn about the time period that took place 251 to 199 million years ago.

◉ А так же пост дополнялся некоторыми фактами с сайта en.wikipedia.org

Вы можете поддержать меня рублём:

Яндекс-Юmoney (4100 1164 4381 2085) или Сбер: 4276 5500 5934 1969

Мел-палеогеновое вымирание, погубившее всех нептичьих динозавров, является самой знаменитой катастрофой на планете. Почти каждый знает, что когда-то давно огромный астероид погубил господствующих тогда ужасных ящеров. Но давайте вместе с учёными представим, что астероид слегка промахнулся, прилетел на минуту-другую позже или раньше. И ударил не в мелководный мексиканский залив, а в глубины океана. Катастрофа всё равно бы произошла, но толща воды смогла бы поглотить огромное количество энергии, что вызвало бы куда менее серьезные последствия. Вместе с BBC мы попробуем заглянуть в альтернативную историю эволюции жизни на Земле.

Современные исследования показывают, что динозавры не испытывали особого кризиса к концу мелового периода. Вероятно, без астероида они смогли бы жить и дальше, но с этим согласны не все учёные. Например, палеонтолог из Бристольского университета в Великобритании Майк Бентон считает, что у динозавров не было шансов выжить в палеогеновом периоде: "Динозавры были обречены из-за похолодания климата". Позиция Бентона крайне спорная, ведь динозавры на протяжении 160 млн лет прекрасно справлялись с изменениями климата.

Самой популярной считается комплексная гипотеза: на динозавров свалилось всё и в один момент. Млекопитающие уже были довольно разнообразным классом и могли теснить динозавров в некоторых нишах. Изменения климата также не могло не коснуться динозавров. В добавок, в Индии изливались траппы – огромные объемы базальтовой лавы – и вытесняли динозавров с их привычных ареалов. Ну, а точкой в господстве динозавров стал тот самый злосчастный Чиксулуб

Но что, если бы динозавры смогли пережить все эти несчастья? Что смогло бы повлиять на их эволюцию? Палеоцен-эоценовый термальный максимум, когда 55 млн лет назад средняя температура по всей планете была выше нынешней на 8 градусов, и тропические леса захватили почти всю сушу? Настало время детских фантазий "а что если?" с серьёзным подходом!

В первую очередь, с таким обилием пищи тропических лесов первыми изменились бы крупные травоядные. Исполинские зауроподы, вырастающие до 40 метров в длину, росли бы куда быстрее, размножались бы раньше, что привело бы к измельчению вида. К концу мелового периода уже были известны карликовые виды зауроподов родом с европейских островов, а крупные виды отступали

Позднемеловые цветковые растения всё больше захватывали бы сушу, вытесняя юрские папоротники и гинкго. К эоценовому периоду 55 млн лет назад они захватили бы практически все ниши, тем самым изменив диету наших гигантских зауроподов. Цветковые перевариваются быстрее и эффективнее, что ускорило бы рост и опять же уменьшило размеры динозавров. Мезозойская мода на гигантизм осталась бы в прошлом.

Цветковые растения также привнесли в наш мир такую обыденную сегодня вещь, как плоды. Млекопитающие и птицы помогали им распространяться. Сладкие сочные фрукты стали отличным источником пропитания для наших ранних предков. Яркий, вкусный плод так и манил себя съесть.

Динозавры не могли не воспользоваться таким шансом. Учитывая, что к концу мезозоя уже существовали небольшие динозавры с древесным образом жизни, они могли бы пойти по пути приматов: полностью переселиться на деревья и питаться плодами.

Микрораптор гуи практиковал древесный образ жизни ещё 120 млн лет назад

34 млн лет назад Южная Америка и Антарктида полностью разделились, что открыло дорогу Антарктическому циркумполярному течению. Антарктида начала покрываться ледяной шапкой, а мир становился холоднее и суше. Леса отступали. Планета стала покрываться лугами. Новое испытание для наших вымышленных друзей

Луга в своё время заставили измениться млекопитающих. Больше нельзя было прятаться в тени деревьев или залезать куда-нибудь высоко и пережидать беды. Луга — место, где хищник видит тебя издалека. Остаётся только одно: бежать. Начало олигоцена — это время стройных и быстрых травоядных млекопитающих.

Даррен Нейш, палеонтолог, специалист по позвоночным из Саутгемптона, Великобритания, предполагает, что в нашей альтернативной Вселенной нишу шустрых "газонокосилок" заняли бы родственники трицератопсов и гипсилофодонов

Трицератопс

Гипсилофодон

В отличие от млекопитающих, утверждает Нейш, динозавры уже к концу мелового периода имели ряд преимуществ, которые те же лошади развивали миллионы лет. Например, гадрозавры с утиными клювами имели огромные батареи в челюстях – группы зубов, расположенных на костных пластинах. Таким образом, у них насчитывалось до 1000 зубов, против 40 зубов у лошадей. Это позволило бы утконосым динозаврам легко приспособиться к лугам и обилию травы на них.

Не менее важным преимуществом динозавров перед млекопитающими является и зрение. Предки коров и лошадей изначально были ночными животными, поэтому цветовосприятие им не было нужно. А динозавры, как и сегодня птицы, видели мир куда ярче и богаче на цвета, чем млекопитающие. Это помогло бы им замечать замаскировавшихся хищников на лугах.

А вот тираннозавр явно бы не смог скрыться в высокой траве

Ледниковые периоды плейстоцена (~2.6 млн лет назад) также не были бы серьёзной проблемой для динозавров. Они уже жили в своё время в приполярных областях. Тем более, нам известно, что вероятнее всего динозавры были теплокровны, и это позволяло им существовать при низких температурах, не впадая в спячку. Сегодня мы могли бы наблюдать даже пушистых анкилозавров.

Сегодня мы вполне имеем пасущихся пушистых динозавров

К сожалению для нас, в таком мире динозавров млекопитающие всё так же жили бы в тени. Несмотря на то, что появились наши предки чуть ли не вместе с динозаврами и жили с ними 160 млн лет бок о бок, они всё равно занимали лишь специфичные и мелкоразмерные ниши. Млекопитающие конца мелового периода никак не могли бороться с динозаврами за господство на всей планете. Только астероид, выбивший тираннозавров и прочих с трона господствующего класса, позволил млекопитающим развиться. Самые оптимистичные прогнозы в нашем мире "если бы да кабы", которые дают палеонтологи, это ниши грызунов, летучих мышей и небольших приматов. Есть даже смелые предположения, что из таких приматов могли бы эволюционировать "люди". Только сражались бы они в саваннах не с саблезубыми кошками, а с дромеозавридами.

Представители дромеозавридов

Мир динозавров не представлял бы из себя сплошную кровавую баню для альтернативных людей, как принято считать. Динозавры всё те же хищники: ленивые и любящие поваляться на солнышке. Мы бы так же научились избегать их, как и крупных кошек, волков и медведей.

Специалисты сомневаются, что динозавры сами смогли бы занять нишу человека. Мозг их сложный (современные птицы очень умные), но такие развитые умственные способности как у людей, требует своего особого пути. Древесный образ жизни, переход в открытые саванны, где бесконечные опасности заставляли приматов решать сложные задачи, помогли им развить свой интеллект. Но, вероятно, небольшие динозавры смогли бы приспособится к человеку и сосуществовать с ним в городской среде!

Спасибо за внимание!

Оригинал на BBC.com

Перевёл и адаптировал @MartinDont

Сегодня сложно представить, как мы жили бы без грудного вскармливания. В нашем детстве молоко являлось и вовсе единственным источником питания. А во взрослой жизни молочные продукты являются неотъемлемой частью нашей кулинарии. Но в природе всё иначе. Это может показаться удивительным, но большая часть животных не питается молоком вовсе. Так когда началась эволюция молока и грудного вскармливания?

Когда учёные всерьёз задались этим вопросом, оказалось, что история молока началась гораздо раньше, чем мы себе представляли. Первое вскармливание "молоком" (да, тут нужны кавычки) началось сотни миллионов лет назад, когда появились первые тетраподы, сухопутные позвоночные животные.

Ещё в XVIII веке Карл Линней определил одну из ключевых характеристик группы млекопитающих (Mammalia от латинского mamma — молочная железа) — вскармливание детёнышей молоком. Все млекопитающие производят молоко внутри своего организма. Даже киты и дельфины. И даже утконосы и ехидны, которые по-рептильному откладывают яйца, хоть и не вскармливают своё потомство в привычном нам виде, всё ещё имеют молочные железы. То же касается и сумчатых — кенгурята сидят у матери в сумке и питаются молоком.

Становится очевидным, что молоко — отличительная черта всех млекопитающих. Но когда и как появилось грудное вскармливание? Мы не можем найти первое животное с молочными железами. Такие ткани просто не сохраняются в окаменелом виде. Учёные подошли к вопросу иначе. Они взяли геном млекопитающих и сравнили его с геномом животных, не производящих молоко, сравнили составы молока, проанализировали способы размножения. Результаты удивили Улава Офтедала, эколога из Смитсоновского центра экологии. Офтедал говорит, что молочные железы появились до первых млекопитающих, несмотря на то, что это явно наша отличительная черта.

Первые амниоты, давшие начало всем сухопутным животным, откладывали яйца на суше. И первые сухопутные животные отлично приспособились к этому. Пористая структура скорлупы и специальные мембраны обеспечивали отличный обмен кислородом и углекислым газом между зародышем и окружающей средой. Но появилась новая проблема — яйца оставались во власти погоды. Пористая структура не защищала яйцо от жары или засухи, яйцо бы высохло. Предки завропсидов (рептилий и птиц) перешли на кальцинированную и водонепроницаемую твёрдую скорлупу. Яйца становились куда более защищёнными от капризов погоды.

Предки же млекопитающих остались верны пористой структуре. Хоть она и была более уязвима для внешних условий, зато куда эффективнее впитывала влагу и питательные вещества. Офтедал предполагает, что синапсиды просто ложились на кладку и через специальные железы выделяли воду, тем самым увлажняя яйца. Вместе с влагой в яйцо могли попадать и полезные питательные вещества, и противомикробные элементы. В дальнейшем эволюция уже протекала проще. Свежевылупившееся потомство просто могло слизывать с шерсти всё те же питательные выделения.

Например, так делают лягушки коки (Eleutherodactylus coqui). Они откладывают яйца на суше, собираются все вместе вокруг кладки и передают зародышам воду через кожные выделения. А у червеобразных амфибий Caecilians питательные и жировые выделения скапливаются на коже, а потомство просто соскребает всё это лакомство.

Подобным образом могли питаться и наши предки. И из поколения в поколение выделения для увлажнения эмбриона в яйце становились всё сложнее, сами эмбрионы больше полагались именно на вскармливания из желёз, а не из желтка, а железы для выделения простой воды эволюционировали в сложные молочные железы. Весь этот долгий путь эволюции протекал до появления первых настоящих млекопитающих, что можно проследить в генах млекопитающих. Те гены, что отвечают за лактацию, куда старше, чем сами млекопитающие.

Само молоко, в привычном нам смысле, тоже появилось до первых настоящих млекопитающих. Что опять же видно в геноме. Но куда же делись другие животные, не млекопитающие, которые вскармливали своё потомство молоком? Они вымерли, как и большинство других групп синапсидов. И сегодня мы единственные животные, кормящие своих детёнышей грудью.

Оригинал статьи на BBC.com

Перевёл и адаптировал Мартин Авиански

Огромное количество окаменелостей демонстрирует, что широкий спектр адаптаций помог мезозойским млекопитающим использовать небо, реки и норы для сосуществования с динозаврами. Разберём же подробнее, что из себя представляли ранние млекопитающие как класс.

Liaoconodon hui размером с крысу прекрасно сосуществовал в тёплом климате мелового периода с пернатым динозавром Sinotyrannus. Северный Китай, Ляонин. Иллюстрация Davide Bonadonna

Ранний юрский период, 185 000 000 год до нашей эры. Наступает ночь. Кайентатерий ухаживает за своим свежевылупившимся потомством. Снаружи логова барабанит дождь. Мать, размером с большую кошку, осматривает своих детёнышей. Десятки крошечных и беспомощных "зверёнышей" копошатся возле своего родителя. Может показаться, что это типичное норное млекопитающее, но отсутствие наружных ушей, громоздкие челюсти, характерные зубы выдают в кайентатерии цинодонта — группа животных, породивших млекопитающих. Проливной дождь обрушивает берег, под которым прятались мать с выводком, и погребает под землёй всю семью. Там они и пролежали вплоть до 2000 года, пока их не нашёл Тимоти Роу из Техасского университета в Остине.

Кайентатерий с детёнышем. На заднем фоне можно увидеть группу раннеюрских хищных динозавров, дилофозаров

На первый взгляд находка не впечатлила палеонтолога и он отправил её в лабораторию на хранение. Лишь спустя 9 лет, при подготовке блока породы к препарации, учёные заметили в нём крошечные зубы и фрагменты челюстей длиной всего 1 см. Находка тут же отложилась в сторону, а специалисты стали ломать голову, как очистить окаменелые фрагменты от породы, не повредив при этом столь крохотные и ценные фрагменты неизвестных животных. Для начала было решено провести микротомографию (microCT) для составления подробной 3D-карты расположения остатков животных. Сканирование показало наличие минимум 38 животных очень похожих на кайентатерия. Находку тут же возвели в ранг самых значительных открытий, связанных с ранней эволюцией млекопитающих. Kayentatherium находится на границе между истинными млекопитающими и их предками. И подобная находка позволит взглянуть на эту границу по-новому.

Несмотря на морфологическое (внешнее) сходство кайентатерия с млекопитающими, он всё ещё воспроизводит потомство как рептилия: множество яиц и детёныши с маленьким мозгом. "Мамы" млекопитающих вкладывают куда больше сил в небольшое количество детёнышей, что каждому из них даёт куда больше шансов на выживание.

Подобные окаменелости находят часто, и они хорошо проливают свет на раннюю эволюцию наших предков. Хоть волнительные открытия происходят по всему миру, основная их часть приходится на Китай. Именно у них был опровергнут миф, что млекопитающие эпохи динозавров — всего лишь крысоподобные насекомоядные.

Этот Liaoconodon hui размером с крысу - одна из многих окаменелостей из северного Китая, которые уточняют картину эволюции черт млекопитающих

Подобные находки показали, что ранние млекопитающие имели большое экологическое разнообразие и занимали разные экологические ниши: планировали с дерева на дерево, плавали и зарывались в землю. За последние лет 30 на палеонтологов обрушилась целая лавина из останков юрских млекопитающих, что породило споры, а где именно начинаются млекопитающие.

Из тени

В 1824 году в Геологическом обществе Лондона натуралист Уильям Бакленд представил кости одного из первых известных динозавров — мегалозавра. Во время той же речи он показал крошечные челюсти млекопитающих, которые были найдены в том же ископаемом месторождении. Их наличие предполагало, что у млекопитающих очень давняя история, но, как это случалось неоднократно, открытия динозавров полностью затмили открытия млекопитающих.

На протяжении 150 лет останки млекопитающих редко попадали в руки палеонтологов. Но всё изменилось с приходом палеонтологов в китайскую провинцию Ляонин. В 1997 году исследователи описали первое древнее млекопитающее из северо-восточной провинции Ляонин, и шлюзы открылись: менее чем за 30 лет было найдено более полусотни полных скелетов млекопитающих. Как и окаменелости динозавров, они выкапываются местными фермерами и продаются в музеи.

Обычно остатки млекопитающих представляют собой единичные зубы и небольшие фрагменты костей. Но не в китайской формации. В мезозое на территории современной провинции Ляонин вулканы захоронили множество животных целиком. И сегодня до нас доходят прекрасные образцы.

Провинция Ляонин на карте Китая

Однозначно можно сказать, что первые млекопитающие появились не позднее 178 млн лет назад. Если раньше млекопитающие представлялись в виде "мышат", прячущихся среди титанов, то сегодня мы можем взглянуть на геологическую летопись и увидеть всё разнообразие наших предков в эпоху динозавров. Они переживали собственный эволюционный взрыв. И вероятно, даже мел-палеогеновое вымирание, когда исчезли все нептичьи динозавры, не остановило бы их развитие. В 2006 году было найдено млекопитающие волатикотерии с перепонкой, как у современных белок-летяг. В 2017 были найдены вилеводон и маиопатагаи, они точно так же могли планировать с дерева на дерево.

Volaticotherium antiquus

Агилодоцодон мог вести древесный образ жизни и питаться корой, а кастороцауда вёл речной образ жизни, как современные утконосы. Разнообразие млекопитающих было велико, как и их специализаций. Но нудной латынью я вас утомлять не буду.

Репеномам — крупное млекопитающие нижнего мела. На арте поедает динозавра пситтакозавра

Появление признаков млекопитающих

У млекопитающих хорошо развит слух, а в 2011 году удалось даже найти животное с ещё примитивным строением внутреннего уха. Если у ранних рептилиеподобных предков млекопитающих кости молоточек и наковальня являлись частью челюсти и служили для жевания, то у современных зверей это часть внутреннего уха. А вот у Liaoconodon hui (см. первый арт) три кости внутреннего уха отчётливо читались в строении челюсти. Кости ещё отвечали за жевание, но уже перемещались к функции слуха.

Прекрасно сохранившийся экземпляр Maiopatagium furculiferum возрастом 160 миллионов лет

Возможно, вы никогда не задумывались, но мы, млекопитающие, имеем крайне сложную и уникальную систему питания. Мы жуём, а не глотаем кусками как рептилии или птицы, и для этого у нас появились специализированные зубы: моляры, резцы и клыки. Но в младенчестве мы сосём грудь. И в июле 2019 года было найдено самое древнее животное, способное сосать грудь. Microdocodon gracilis, докодонт возрастом 165 млн лет, имел строение горла, позволяющее сосать. Подобные крошечные косточки, будь то молоточек с наковальней или подъязычная кость в горле, мы смогли разглядеть с помощью microCT.

Подобные особенности млекопитающих, что помогли им взойти на трон в кайнозое, бурно развивались в тени динозавров. Так что они не были какими-то невзрачными мышками, скрывающимися под землёй от ужасного хищника. Они были разнообразны, прогрессивны и могли составлять конкуренцию.

Оригинал на Nature.com

Перевёл и адаптировал @MartinDont

На сегодняшний день нам известно множество видов динозавров. От исполинских титанозавров весом в десятки тонн до крошечных пситтакозавров и компсогнатов. Известные нам динозавры описываются чуть ли не по новому виду в день. Но сколько их существовало всего? Это невероятно сложно посчитать. Мы всё ещё не можем раскопать Антарктиду, дно морей. Нам неизвестно, кто населял горы, а экспедиции в непроходимые джунгли обходятся слишком дорого. Сами же динозавры занимали все возможные сухопутные ниши: гигантские хищники, мелкие насекомоядные, специализированные рыболовы. Так давайте попробуем посчитать, сколько было динозавров за 160 млн лет их существования (птиц мы считать не будем).

Со временем количество динозавров увеличивалось, что неудивительно. Мы не просто узнавали новые виды, но лучше понимали их природу и эволюцию. В истории эволюции динозавров остаются периоды и регионы, в которых оценки разнообразия чрезвычайно изменчивы: например, поздняя юра (~145 млн лет назад) Европы, средний меловой период (~100 млн лет назад) Северной Америки и поздний меловой период (~65 млн лет назад) Южной Америки.

Во второй половине XX века палеоэкология шагнула далеко вперёд и стала применять более качественный подход оценки видового разнообразия жизни на Земле. С 70-х по 90-е гг. были опубликованы важные исследования, которые помогли нам взглянуть на массовые вымирания и восстановления биосферы по-новому. Но сегодня мы наблюдаем второй ренессанс палеобиологии. Ведь с онлайн ресурсами, базами данных (например: https://www.paleobiodb.org) ископаемых животных мы можем составить по-новому качественную картину жизни и эволюции во времени.

Надо понимать, какое множество факторов влияет на оценку видового разнообразия животных в принципе. С течением времени мы не просто открываем новые виды, мы не просто понимаем принципы эволюции лучше, а открываем всё новые и новые регионы, которые раньше были недоступны по многим причинам, в том числе и геополитическим.

В статье на NCBI авторы подготовили графики, на которых отображается количество описанных видов аж с середины XIX века.

Частота (A) и совокупная частота (B) новых описанных таксонов динозавров

Количество отменённых или пересмотренных таксонов

Сейчас в год описываются десятки новых видов, что позволяет нам лучше изучать экологию мезозойской эры. Но, конечно же, мы не могли не столкнуться с проблемами, когда два похожих динозавра описываются как новые виды, а оказываются представителями одного динозавра на разных этапах взросления. Я уже разбирал такие случаи в специальной статье для Paleonews.live. Если вкратце, то на сейчас открыто более тысячи видов, а до 30% (число актуально для позднемелового периода) из них может оказаться разными стадиями взросления уже известных видов, например дракорекс и стигимолох.

Пример взросление пахицефалозавра

На сегодняшний день нам известно около 1000 видов, плюс-минус, и около 150 видов (104 вида на 2012 год) приходятся на конец мелового периода. Так сколько же всего динозавров жило? Такую оценку дать очень тяжело, но попытки посчитать были. В основном подсчёты основывались на современных животных. Например, биоразнообразие позднемеловых (65 млн лет назад) динозавров насчитывает несколько сотен видов единовременно. От 628 до 1078 видов. Правда, исследователям очень не хватало данных. Так или иначе, к концу мелового периода у динозавров не было замечено кризиса, что согласуется с импактной (падение крупного небесного тела) гипотезой вымирания динозавров. Все статьи я предоставлю в конце поста, где вы сможете самостоятельно ознакомиться с материалом.

Позднемеловой пейзаж

Вам может показаться, что число очень маленькое, ведь сегодня мы насчитываем более 5000 видов млекопитающих. Но если мы возьмём всех млекопитающих и вычтем из них всех, кто меньше 1 кг (вес самого маленького известного динозавра), а затем добавим сюда всех

известных вымерших за последние 50 000 лет, таких как мамонты, то мы и получим схожее число. Так что оценка кажется вполне адекватной. Но это было в самом конце правления ящеров, а правили они более сотни миллионов лет. Число, которое невозможно вообразить. Сравните на таймлайне, как мало живёт человек на планете и сколько прожили нептичьи динозавры:

Слева направо: начало эволюции динозавров и млекопитающих, начало эволюции птиц, вымирание нептичьих динозавров, начало эволюции людей.

Но сколько существовало динозавров за всю их историю? По грубым оценкам, мы получим от 40 000 до 640 000 видов. Почему такой разброс? А потому, что мы не знаем о макроэволюции динозавров практически ничего. Если мы берём 1000 видов в один момент времени и прикинем, что эволюция нового вида проходит за 1 млн лет, то мы получим 160 000 видов (динозавры существовали ~160 млн лет). Но если брать минимальные оценки: 500 видов единовременно и 2 млн лет эволюции, то мы получим 40 000 за всё время. Но вот в статье Национальной академии наук, опубликованной в 2014 году на сайте Phys.org, рассказывается об эволюции трицератопсов. Исследователи изучили 50 черепов двух видов рогатых динозавров, T.horridus и T.prorsus. Найдены черепа в формации Хелл-Крик в разных слоях. Формация откладывалась 2 млн лет, а черепа этих двух трицератопсов лежат исключительно в разных слоях: T.horridus в нижних слоях, а T.prorsus – в верхних. Это свидетельствует о весьма быстрых эволюционных процессах среди динозавров, раз десятитонные монстры смогли образовать новый вид меньше чем за 2 млн лет

Эволюционные изменения трицератопса из формации Hell Creek Монтаны включают в себя расширение носового рога с течением времени.

Так что вполне возможно, что благоприятный и тёплый климат мог единовременно поддерживать до 2000 видов, а эволюция нового вида длилась всего 0,5 млн лет. Отсюда мы получим невообразимое число видового разнообразия динозавров в 640 000 видов, что, конечно же, маловероятно. Это всё грубые оценки без учёта сотен факторов. Здесь мы даже не учитываем, что в триасовом периоде динозавров было куда меньше, чем в позднем мелу, а динозавры с более коротким жизненным циклом могут эволюционировать быстрее тех же трицератопсов. А ведь есть ещё сотни экологических, географических и климатических факторов, которые все будут влиять на скорость появления новых видов.

Тем не менее, недавние исследования норвежцев дают оценку в 1543-2468 видов. Я не могу обойти их исследования стороной, так о них часто говорилось. Конечно же, число невероятно маленькое, но так вышло. На сегодняшний день существует 10500 видов птиц, то есть динозавров. И 2500 видов динозавров за 160 млн лет, около 1000 из которых уже открыты, выглядит совсем уж нереально. Но в этом нет вины расчётов или исследователей. Нам попросту очень мало известно о палеоэкологии и макроэволюции древних животных, а значит, всё ещё очень мало данных для расчётов, хоть палеонтология и шагнула далеко вперёд.

___________

В посте использовались статьи:

- о дракорексе и стигомолохе https://paleonews.live/column/1436-gachin-dracorex

- об изменениях оценок с течением времени https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5822849/

- о видовом разнообразии динозавров в конце мелового периода https://pubs.geoscienceworld.org/sgf/bsgf/article-abstract/1...

- об эволюции трицератопса https://phys.org/news/2014-07-insights-evolving-triceratops-...

___

________

Автор: Сергей Гачин

Редактор: Вера Круз

Филогенетическое дерево дневных (булавоусых) бабочек, построенное по молекулярным данным, из недавней статьи в Current Biology. Исследование еще раз показало, что морфиды, данаиды и бархатницы должны рассматриваться лишь как подсемейства нимфалид, а также продемонстрировало, что семейства бабочек разошлись еще в меловом периоде, но большинство современных линий появилось уже в кайнозое.

Взято отсюда: https://vk.com/wall-37948240_415012

Источник исследований: http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)3...

МОСКВА, 25 сен – РИА Новости. Ученые нашли на востоке Китая необычные останки динозавра, раскрывшие историю появления клюва у этих древних рептилий и предков птиц, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"За всю историю планеты динозавры и их родичи теряли все зубы и приобретали клюв или похожие на него структуры как минимум семь раз. Мы хорошо знаем, как формируются клюв у современных птиц, однако пока нет общепринятых представлений о том, как они могли приобрести их в ходе эволюции", — рассказывает Синь Сюй (Xing Xu) из Института палеонтологии позвоночных КАН в Пекине.

Причиной разногласий среди ученых является то, что пока не понятно, зачем динозаврам, особенно родственникам птиц и мелким хищникам, нужен был клюв. Часть палеонтологов считает, что клюв появился по диетическим причинам – он помогал ящерам и будущим птицам лучше перемалывать твердую пищу и стабилизировал их череп при попытке захватить добычу. Другие ученые не согласны с подобной точкой зрения и считают, что клюв возник для облегчения массы тела и приспособления к полету.

Почему ученые не могут понять, какая из этих теорий верна? Дело в том, что за последние 20 лет им не удавалось найти ни одной "переходной" окаменелости, которая бы имела и некий аналог клюва, и рудиментарные зубы. Более того, генетические опыты по созданию "курицезавра" показывают, что предки современных птиц потеряли зубы и приобрели клюв одновременно, что еще больше затрудняет раскрытие секрета его появления.

Сюй и его коллеги приблизились к ответу на этот вопрос, сравнивая устройство тела древней птицы-сапеорниса (Sapeornis), найденной на востоке Китая относительно недавно, и нескольких двуногих динозавров-овирапторов, обладавших мощным клювом и обитавших на территории КНР и Узбекистана.

Проводя этот анализ, ученые обратили внимание на необычное устройство челюстей овиратора вида Caenagnathasia, чьи останки были найдены в пустыне Кызылкум примерно 20 лет назад. Это существо является одним из самых небольших овирапторов в истории Земли и считается сегодня предком нескольких самых причудливых динозавров, таких как четырехметровый "цыпленок из ада", Anzu wyliei.

Просветив их при помощи томографа, ученые обнаружили в основании клюва этого ящера особые борозды и ямки, внутри которых формировались рудиментарные зубы. Совершив это открытие, ученые проверили, имеются ли подобные "ямки" в челюстях сапеорниса. Оказалось, что они присутствуют и в клюве древней птицы, что указало на возможный механизм потери зубов предками птиц и "клюворотых" динозавров.

Как считают ученые, и предки пернатых, и ящеры избавились от зубов не сразу – изначально ими обладали молодые особи, у которых они затем постепенно выпадали по мере взросления и перехода на новую диету. Примером этого может служить динозавр Limusaurus inextricabilis, имевший подобные "молочные зубы" в детстве, останки которого Сюй и его коллеги нашли в прошлом году.

Впоследствии зубы начали исчезать еще до рождения птенцов и детенышей, и все это, как считают ученые, указывает на то, что птицы и ящеры потеряли зубы и приобрели клюв по "гастрономическим" причинам, из-за перехода на новую диету и в новые экологические ниши. Постепенный отказ от зубов помог им пережить этот переход и адаптироваться к новой жизни.

Что интересно, "прародителем" клюва может выступать особый роговой зуб, который детеныши динозавров и птенцы современных пернатых используют для того, чтобы выбраться из яйца в момент своего появления на свет. Когда динозавры и птицы начали терять зубы, этот зуб начал разрастаться, в конечном итоге превратившись в клюв и прочие роговые структуры, характерные для современных пернатых и последних динозавров Земли.

РИА Новости

Эволюция ящериц насчитывает пару сотен миллионов лет. Надотряд лепидозавров (ящерицы, змеи, клювоголовые) включает в себя 10 000 видов различных рептилий. По морфологическим исследованиям таксон появился 227 млн лет назад, по молекулярным - от 289 млн лет до 226 млн лет. Но самое интересное, что отряд чешуйчатых (змеи и ящерицы), который входит в лепидозавров, имеют ещё больший разброс: от 294 до 179 млн лет. Определить точную дату появления лепидозавров, и ящериц в частности, пока что очень проблематично. Но мы попробуем.

Одна из первых ящерицоподобных рептилий была из таксона Rhynchocephalia, будущие клювоголовые. Её нашли в Германии и находка датируется возрастом 238-240 млн лет. Эти цифры на 12 млн лет больше предыдущих, а в паре с генетическими исследованиями 76 современных таксонов мы получаем более точные даты появления надотряда лепидозавров и отряда чешуйчатых: 242 млн лет (238-249,5), и 193 млн лет (176 -213) соответственно. Новые исследования, которые всё больше уводят нас от появления предков ящериц в пермском периоде, вполне вписываются в концепцию стремительного восстановления фауны после Великого пермского вымирания и резкого потепления климата. Данную гипотезу подтверждает и найденная в 2009 году софинета, которая ещё не имела чётких лепидозавровых признаков. Базальный лепидазавроморф датируется ранним триасом.

В триасовом периоде жизнь была только около редких оазисов

В 2013 году были опубликованы исследования, где попытались установить разделение лепидозавров на клювоголовых и чешуйчатых. Для исследований было взято 15 видов ископаемых животных, у которых было всё более-менее в порядке с датировками и морфологией, но основу составляли два экземпляра, найденные в одной формации. Данная местность на юго-западе Германии в триасе представляла собой богатые на жизнь болота. Там водились лучепёрые и двоякодышащие рыбы, целакантообразные, темноспондильные амфибии, братья лепидозавров - завроптеригии и архозавры различных размеров.

Дата и место формации отмечены звёздочкой

В итоге мы получили вполне чёткие границы разделения многих групп рептилий. Например:

Архозавроморфы-лепидозавроморфы разошлись 255 млн лет назад. За основу архозавроморфного таксона (крокодилы, птицы, динозавры, птерозавры) взят проторозавр, как первый архазавроморф.

Аллигатор - Полевой воробей разошлись 247 млн лет назад. Исследователи опирались на самого старого архозавра Ctenosauriscus koeneni. Таким образом мы получаем, что аллигатор ближе полевому воробью, чем комодскому варану.

Гаттерия - Варан (ответвление клювоголовых и чешуйчатых) 238 млн лет назад. Дата поставлена на основе исследований двух экземпляров из текста выше.

Гаттерия - последняя рептилия из клювоголовых (не ящерица!)

В середине триаса у нас уже начал формироваться отряд чешуйчатых, примерно в то же время, что и надотряд динозавров. Хотя их разделение произошло 255 млн лет назад, животные получили рывок в эволюции только после освобождения большинства экологических ниш из-за массового вымирания. Архозавры смогли опередить будущих ящериц, и лепидозавры вновь ушли в тень.

Разделение рептилий на ящериц и крокодилов произошло 255 млн лет назад, разделение лепидозавроф на ящериц и гаттерий - 238 млн лет назад

Таблица появления таксонов

Раннюю эволюцию ящериц проследить крайне сложно из-за бедности триасовой летописи. Например, нам крайне сложно определить точное время появление яда у отряда. Предположительно он появился на заре триаса, но окаменелостей не хватает для точной датировки. Поэтому мы пока что можем говорить, что полифилический таксон Toxicofera (ядоносные) появился в среднеюрском периоде. Так что змеи унаследовали яд у своих предков - ящериц.

В середине мелового периода, ящерицы и их братья полностью захватили океан, вытеснив ихтиозавров. 40 млн лет просуществовали мозазавры. Учёные так и не могут определиться, к кому именно относить мозазавров, к ящерицам или к змеям. Хотя следует начать с того, что ящерица парафилический таксон, который исключает из себя змей. Так что, даже если мозазавры произошли от змей, когда-то они всё равно были ящерицами.

В начале мела появляются и настоящие ящерицы, в середине - змеи. Но настоящий расцвет отряда чешуйчатых приходится на сегодняшний день - более 6000 видов.

За сотни миллионов лет отряд претерпел минимальные морфологические изменения, за исключением, разве что, мозазавров и змей. Ящерицы и их предки сотни миллионов лет жили в тени господствующих животных, в меловом периоде немного поправили океаном, и вновь ушли в тень, на этот раз млекопитающих. Лишь иногда в исключительных условиях им удаётся стать высшей ступенью пищевой цепочки, как произошло с комодским вараном.

Галапагосский нелетающий баклан (Phalacrocorax harrisi) – яркий пример эволюционного тренда, о котором мы недавно писали. Это единственный представитель семейства баклановых, утративший способность к полету: его крылья достигают лишь трети той длины, что необходима для подъема в воздух его достаточно грузного тела (этот баклан еще и самый крупный во всем семействе). К пониманию клеточно-молекулярных механизмов отказа баклана от полета приблизились биологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США), представившие результаты своей работы на конференции «Биология геномов» в мае.

Собрав образцы крови у 223 галапагосских бакланов (почти четверть всей популяции) и сравнив их ДНК с тремя летающими родственными видами, ученые выявили свыше 23 тысяч отличий в более 12 тысячах генов. Изменения эти случились в последние 2 млн лет – по эволюционным меркам совсем недавно. Большая часть этих генов, вероятно, не имеет отношения к размеру крыльев, но с помощью компьютерной программы, предсказывающей влияние мутаций в генах на выполняемые ими функции, биологи смогли вычленить небольшую кучку генов, особенно сильно повлиявших на эволюцию галапагосских бакланов и претерпевших наиболее значительные изменения.

Короткие крылья делают тело галапагосского баклана менее плавучим и более обтекаемым, что помогает им во время подводной охоты. На островах их обитания полно корма и нет хищников, а значит, и нет необходимости никуда улетать, так что бакланы адаптировались к нырянию в полной мере.

Фото: Rafael Sanchez.

Дабы определить, что эти гены творят с бакланами, ученые обратились к их человеческим версиям и увидели, что мутации в восьми из них приводят к патологиям конечностей из-за дефектных ресничек. Наверно, вы уже представили себе, как чересчур увесистые или наточенные реснички-мутанты, падая с глаз, травмируют вам руки-ноги, а то и вовсе отрезают. Но спешим прервать поток лихих фантазий: речь здесь идет о первичных ресничках – особых волосковидных неподвижных органеллах, которые растут почти из каждой клетки тела и служат своеобразными антеннами, принимающими химические сигналы, важные для развития и правильного функционирования клеток.

Нормальные версии тех восьми генов позволяют первичным ресничкам воспринимать сигналы от белка семейства hedgehog, играющего ключевую роль в формировании органов тела. Эти гены столь важны для нормального онтогенеза, что эволюция не позволяла им особо меняться на протяжении 300 млн лет! И тут пришел баклан. Еще три гена, мутантных у галапагосской птицы, оказывают влияние на другие характеристики первичных ресничек. У людей мутации в обсуждаемых 11 генах приводят к цилиопатиям – редким патологиям, выражающимся в укорочении конечностей и ребер, возникновении лишних пальцев и других телесных странностях.

Источник: http://batrachospermum.ru/2016/06/cormorant-wings-cilia/

Статья редактированна в июне 2017 года после публикации исследований в журнале Science.

Я собрался и сделал этот пост. Было сложно, но я таки смог!

Сегодня я вам поведаю откуда взялись бескилевые птицы и как они распространились по всему миру. Также охватим некоторые интересные моменты отдельно взятых представителей. Например, почему тинаму всё ещё имеет большие крылья, хотя давно лишился киля. Дамы и господа, как обычно, MartinDont устроит вам прогулку в мезозойскую эру!

Рассказывать об эволюции бескилевых птиц очень сложно, так как информации крайне мало, но я всё же попробую. Для начала разберёмся, кто эти бескилевые птицы?

Бескилевые птицы - это второй подкласс класса птиц. Вообще, на русском они должны звучать как древненёбные, или что-то в этом духе. Ведь на древнегреческом подклассы названы как Neognathae и Palaeognathae, что переводится как новонёбные и древненёбные соответственно. Но вот новонёбных перевели нормально, а древненёбные видимо не звучит. Представлен подкласс в наши дни пятью отрядами: казуарообразные, кивиобразные, нандуобразные, страусообразные, тинамуобразные; и ещё тремя вымершими: эпиорнисообразные, литорнитообразные и моаобразные. Ключевыми отличиями от нормальных птиц являются строение челюстного аппарата и отсутствие киля. Как правило, бескилевые птицы имеют развитые ноги, хорошо бегают и не умеют летать, так как без киля летать сложно (хотя тот же тинаму предпринимает активные попытки полетать). Нет полёта - нет больших крыльев и хвоста-руля.

Тинаму. Лучший лётчик у бескилевых птиц, а точней единственный. Полёт тинаму хуже, чем у кур

Раз нет киля, значит и полёта птицы лишились очень давно. Такая полезная и крупная кость за десяток миллионов лет не испарится. Те же дронты не летали несколько миллионов лет, но всё же киль был на месте. Так когда появились древненёбные птицы? Логично предположить, что бескилевые птицы, в силу своего наземного образа жизни, распространились по южному полушарию пешком. Был общий нелетающий предок, который по земле разбежался по всей древней Гондване и оставил потомков: тинаму и нанду в Южной Америке, страусы в Африке, эпиорнисы на Мадакаскаре, киви и моа в Новой Зеландии и казуары и эму в Австралии. И логично будет предположить, что нанду и тинаму, киви и моа, страусы и эпиорнисы - родственники, так как живут бок о бок. Глупо предполагать, что все эти птицы появились от общего летающего предка и просто взяли все, да разучились летать. Чушь какая! И так оно и считалось до 2014 года, когда новые исследования перевернули картину эволюции бескилевых птиц с ног на голову!

Моа и киви - два эндемика Новой Зеландии

У бескилевых птиц был именно летающий предок и абсолютно все отряды разучились летать уже на новых местах обитания! Никто не стал исключением. Наземный предок должен был появиться ещё в середине мела, так как уже 120 млн лет назад Гондвана раскололась на современные материки, что ну никак не реально! Да этот ходячий птиц просто не дошёл бы и до соседней реки в эпоху расцвета дромеозавридов! Хватит одного этого момента, чтобы гипотеза наземного предка древненёбных рассыпалась. А в декабре 2014 года журнал Sience опубликовал результаты молекулярно-генетических исследований птиц. Группа учёных с помощью тщательных анализов установили не только родство пернатых, но и смогли определить дату разделения класса на подклассы. 100 млн лет - таков возраст разделения новонёбных и бескилевых. А если бескилевые 100 млн лет назад всё ещё умели летать, значит предки разлетелись по современным частям света через проливы, и только после этого все они спустились на землю и отбросили киль!

Литорнис - летающая древненёбная птица из раннего эоцена

Но самое интересное у нас начинается в родстве бескилевых птиц! Нанду и тинаму, хоть и живут в Южной Америке, никакие друг другу не родственники. Можно предположить, что страус родственник нанду, но тоже нет. Страус один из первых, кто ответвился от остальных родичей из современных бескилевых. Думаете моа и киви родственники? Обе птицы бескилевые, бескрылые (хотя у киви сохранились рудименты) и являются эндемиками Новой Зеландии. А вот ничего подобного! Ближайший родственник киви - огромная слоновая птица с Мадагаскара, похожая на страуса, а ближайший родственник моа - крошечная крылатая птица тинаму из Южной Америки! Хотите больше? Часто эму называют страусом, хотя эму самый-самый дальний родственник страуса! Возьмите любую бескилевую птицу и она будет больше родственником эму, чем африканский страус, а самый близкий родственник эму - казуар!

Страус

Эму

Почему так вышло, что все ныне известные отряды бескилевых бросили воздушную стихию и спустились на землю, а 5 из 7 отрядов ещё обзавелись и гигантизмом? Тут на самом деле всё просто. После мел-палеогенового вымирания, когда с Земли исчезла господствующая группа животных, образовался экологический вакуум, который так не любит эволюция. В начале кайнозойской эры она устроила множество экспериментов: крокодилы выползли на сушу, млекопитающие полезли в воду, птицы спустились с небес, кошки начали жить с собаками! На самом деле не только бескилевые пытались освоить сухопутный образ жизни. Когда наши страусы ещё летали, новонёбные гусеобразные птицы уже покорили сушу.

Гасторнис - гигантский гусь эоцена

Как видите, гасторнис имел схожее тело со страусами и эму, но при этом имел киль и был вообще из новонёбных. Но почему вышло так, что новонёбные заняли позицию сухопутных гигантских птиц раньше/одновременно бескилевых, но при этом не дожили до наших дней? Выходит, что древненёбные более успешны в сухопутном образе жизни. Что-то в раннем кайнозое, когда млекопитающие ещё были размерами с крысу, а динозавры только-только вымерли, замкнуло в эволюции бескилевых и позволило им стать самыми успешными сухопутными птицами.

Вообще, там где наземный образ жизни у птиц, там и гигантизм в большинстве случаев. Гасторнис, почти все бескилевые, дронты. Некоторые попугаю, тинаму и киви сохранили свои крошечные размеры, так как ниша крупных нелетающих животных уже была занята. У попугая какапо (кстати, у него недоразвит киль) и киви был в конкурентах моа. У тинаму конкурент всё ещё жив - это нанду.

Попугай какапуо. Очередной нелетающий новозеландский эндемик, но уже из подкласса новонёбных

Результат конвергентной эволюции на лицо. Эму, нанду, страус, моа и эпиорнис очень похожи друг на друга, но и одновременно так далеки родственно. Даже ближайшие родственники у бескилевых разошлись с полсотни миллионов лет назад. Так моа отделился от тинаму 58 миллионов лет назад! При этом сам моа лишился крыльев полностью и стал одной из самых крупных птиц в истории Земли. Тинаму сегодня использует крылья для коротеньких полётов и обогрева потомства, а сама птица осталась всё таких же крошечных размеров.

Всем привет. Сегодня по аналогии с прошлым постом я разберу эволюцию пера. Откуда пришёл перьевой покров, как он развивался, у кого какие перья и так далее. Наше путешествие займёт 250 млн лет. Именно с приходом мезозойской эры и вступления рептилий на престол связанна эволюция перьевого покрова. Да-да, вы правильно поняли, перья - это продвинутая чешуя. Настраиваем наш DeLorean DMC-12 на начало триасового периода и в путь, в выжженные триасовые пустыни!

Сегодня никого не удивишь прекрасным оперением. Все знакомы с попугаями, лирохвостами и павлинами. Только эти три птицы удивят вас разнообразием красок и рисунков пера. Да что уж там, даже голуби имеют огромное количество видов с самыми разнообразными окрасами перьевого покрова. А среди родственников скучного и серого воробья есть райские птицы.

Попугай Ара

Никого не удивишь и функционалом пера. Сложное асимметричное маховое опахало крыльев птиц создаёт огромную подъёмную силу, густой и многослойный покров позволяет птицам жить в самых суровых климатических зонах планеты и способен сохранять тело в сухости и тепле. Пингвины имеют один из самых сложных в мире покровов: многослойный, густой, скрывающие практически всё тело и очень жёсткий. Перья пингвинов создают внутри себя ловушки для воздуха, который в свою очередь не пропускает холодную воду к телу.

Именно благодаря сложной структуре перьевого покрова пингвины прекрасно себя чувствуют в антарктических погодных условиях

Как само перо, так и сам покров выглядит невероятно сложным. Откуда он взялся, как развился до современного уровня и что ещё интересного можно узнать о перьях?

Для начала нам нужно узнать, что из себя представляет само перо. Перо - это накожное образование с роговой структурой. Состоит перо из стержня и опахала. Перья не покрывают птиц равномерно, как шерсть (за исключением пингвинов). Сам покров делится на множество разных видов. На одном лишь крыле одной лишь птицы есть семь видов разного оперения! Самих перьев также насчитывается три вида по назначению: маховые перья (рулевое, маховое первого порядка и тому подобное) нужны для полёта; пуховые перья (пуховое перо и пух) нужны для термоизоляции; покровные перья нужны для придания формы тела. И это если кратко. Крупные перья сцепляются друг с другом специальными крючочками, образуя опахало. У пуха и пуховых перьев такой сцепки нет.

1 - рулевое перо, 2 - маховое перо, 3 - покровное перо, 4 - нитевидное перо, 5 - кистеобразное перо, 6 - пуховое перо.

Полноценное, настоящее, подлинное, неподдельное, истинное перо должно было появиться уже 160 млн лет назад! Первыми обладателями настоящих современных перьев были юрские манирапторы: дейнонихозавры и ящерохвостые птицы. Но откуда мог взяться столь сложный элемент? А главное - зачем?

Ещё менее 10 лет назад считалось, что отцами перьев были тероподы. Маленькие небольшие динозаврики с помощью преобразованных (расщеплённых) чешуек согревали себя. Большим динозаврам перья были не нужны, так как они имели инерциальную гомойотермии. Но одна находка за другой говорили и даже кричали, что протоперья появились ЗАДОЛГО до тероподов. Тероподам 231 млн лет, перу должно быть минимум 250!

Первым важным доказательством того, что тероподы лишь унаследовали перо, а не придумали, является находка 2009 года. Тяньюйлун жил 158 млн лет назад и был очень дальним родственником теропода, так как входил в соседний отряд птицетазовых динозавров. И наша Тянь уже имела густое оперение как минимум на спине и хвосте.

Птицетазовый динозавр Tianyulong найденный в 2009 году

В 2011 и 2013 году находят множество останков кулиндадромеуса забайкальского со следами густого оперения уже по всему телу. Жил наш земляк в одно время с тяньюйлунь. В 2012 и 2015 году находят останки гигантских тероподов с густым оперением. Масса ютирана хуали превышала 1,5 тонны! А масса дакотараптора стремилась к 0,5 тонне! У таких гигантов уже должна была срабатывать инерциальное теплокровие. Огромное количество находок за последние 10 лет опровергали происхождение пера у маленьких тероподов. Оно как минимум должно было появиться до разделение динозавров на два отряда.

Юрский теропод Yutyrannus huali

Отодвинемся немножко дальше и захватим всю кладу архозавров. В триасовом периоде уже жила одна группа архозавров с пуховым покровом. Петейнозавр - один из первых птерозавров, живший 212 млн лет назад, был покрыт густым пухом. И при этом, петейнозавр был не единственным летающим пушистиком триаса.

Птерозавр триасового периода Peteinosaurus

У нас есть три группы архозавров с густым пухом или оперением. Теория происхождение пера у тероподовых динозавров становится совсем неактуальной. Вам мало? Хорошо, продолжим.Схожий с птичьем ген, отвечающий за рост перьев, был обнаружен у аллигаторов! Об этом написал National Geographic в 2011 году. Для меня научпоповский (с уклоном в поповскую сторону) журнал не является пруфом, поэтому я потратил минут 40 на поиск более достоверных источников. Самого исследования или опровержения НГшной статьи я не нашёл. Но некоторые музеи России и научные сайты подтвердили данную информацию. Исследования были проведены ещё до 2006 года и почему нет нормальных источников в интернете, я не знаю. Но данный факт в нашей теории является дополнительным, а не ключевым. Если вы найдёте таки опубликованное исследование (или его опровержение), то кидайте в комментарии, а мы пока продолжим.

С аллигаторами или нет, но зародыш перьев должен был появиться в триасе, когда птерозавры отделились от динозавров. Структура перьев и протоперьев, их развитие у эмбрионов современных птиц и очевидное происхождение от рептилий говорит нам, что перо есть ничто иное, как эксчешуя. Чешуйки начали вытягиваться в короткое подобие волосинок. Подобные чешуйки стали занимать меньше места на теле, а их густота увеличилась. У птерозавров уже появилось некое подобие шерсти. В дальнейшем отдельные волосинки начали расслаиваться и появился пух. Каждый отдельный отросток на пушинке расслоился ещё больше и образовался стержень. Так появилось пуховое перо. Пуховое перо обзавелось крючками и каждый отдельный отслоённый волосок на пере начал сцепляться друг с другом, образуя опахало, что привело к появления первого контурного пера. Далее перо получило асимметрию и вуаля! У нас есть асимметричное маховое перо за каких-то 90-100 млн лет!

Несколько стадий эволюция пера от примитивного теропода до современной птицы

Конечно у нас нет прямых подтверждений эволюции пера, так как катастрофически не хватает ископаемого материала. И появится он не скоро. Слишком уж много неизведанного. Подобная гипотеза очень правдоподобна. Но зачем архозавры в триасе обзавелись перьями?

Учитывая маленькие размеры первых "волосатых" архозавров, возможно начало зарождаться теплокровие у будущих птиц. Но это совсем-совсем спекулятивненько. Маскировка, аэродинамика, половой диморфизм выглядит в разы правдоподобней.

Перья оказались настолько удобными, что птицы уже более 65 млн лет не сдают лидирующие позиции в небе. Современным рукокрылам приходиться жить в непроглядной тьме, чтобы хоть как-то соперничать с пернатыми. Сами птицы распространились от южного до северного полюса. Хищные, насекомоядные, плодоядные; крохотные и гигантские; воздушные асы, пловцы и бегуны - птицы буквально везде! И всё благодаря перу!

Прошлый пост прекрасно продемонстрировал, что достаточно много людей не знают ответ на элементарный школьный вопрос. Что ж, я попытаюсь рассказать о количестве позвонков в шее у разных животных. Расскажу, как так вышло и в целом о позвоночнике.

Ладно, если бы люди сказали, что у жирафа позвонков больше. Но доказывать с пеной у рта, что У ВСЕХ позвоночных одинаковое количество шейных позвонков - семь, это уже невежество. Этот миф пошёл от простой школьной загадки "у кого больше позвонков - у землеройки или жирафа?" Загадка с подвохом, так как у обоих животных 7 шейных позвонков. Но интернет (особенно ответы mail.ru), комментарии в моём прошлом посте и их рейтинг показал, что люди свято верят, что у всех животных 7 позвонков. Это не так!

У воробья 14 шейных позвонков! В 2 раза больше, чем у жирафа! У чёрного лебедя их вообще 23! У жирафа и землеройки 7. У человека 7, но в редких случаях может быть 6 или 8. У ламантина 6, а у трёхпалового ленивца может быть 9. У змеи, из-за отсутствия пояса нижних и верхних конечностей, позвоночник сложно разделить на отделы, а количество позвонков во всём теле у длинных и тонких видов приближается к полутысячи! У крокодила 9 позвонков в шее. А у рыб шеи нет вовсе!

Лебедь может иметь до 31 шейного позвонка

Большая часть млекопитающих имеет 7 позвонков в шейном отделе

Трёхпалый ленивец может иметь 9 шейных позвонков

У рыб нет шейного отдела вовсе

У ламантинов 6 позвонков в шеи

Рентген шейного отдела позвоночника человека с 8 позвонками

Давайте же узнаем, каким образом у самого молодого класса животных, у птиц, столь разнообразное количество позвонков (от 9 до 31), а у млекопитающих бывает лишь от 6 до 9. И почему нет шеи у рыб?

Позвоночник - основа скелета животных типа хордовых подтипа Vertebrata (позвоночные)! Появился он сотни миллионов лет назад в палеозойских океанах. О первых позвоночных почти ничего неизвестно. Примерная дата появления - не позднее ордовика (485,4 - 443,8  млн лет назад). В позднем силуре (425 млн лет назад) уже плавали первые лопастепёрые рыбы с хордой.

Megamastax - лопастепёрая рыба из силура

И вот, в далёком-далёком силуре появился полноценный позвоночник у рыб. Рыбий хребет - один из самых примитивных и имеет всего два отдела: грудной и хвостовой. Так как полноценных конечностей у рыб нет, значит пояса этих конечностей не могут разделить позвоночник, следовательно нет шейного отдела. И следующим важным шагом в развитии основы всех современных позвоночных стал земноводный этап. Кроме того, что животным пришлось научиться дышать атмосферным воздухом, им нужно было покорить и твёрдую поверхность. Рыбий скелет не очень для этого подходит. 375 млн лет назад, благодаря зачатку передних конечностей, появляется рыба с шейным отделом позвоночника - тиктаалик.

Тиктаалик всё ещё имел жабры и чешую, но начали появляться лёгкие и шейный отдел позвоночника.

Итак, шея у животных появилась более 375 млн лет назад. Эволюция тот ещё экспериментатор, так что о каких "у всех животных 7 шейных позвонков"  идёт речь?

У амфибий появился крестец - важный для сухопутных тазовый позвонок. Голова у амфибий крепится подвижно, но всё ещё нет поясничного отдела позвоночника. Количество позвонков в теле может быть и 7 (всего!) и 200! С появлением синапсидов и рептилий (2 класса животных появились примерно в одно время) отделы позвоночника стали различаться более отчётливо. Появился поясничный отдел позвоночника. Пермские и триасовые рептилии экспериментировали с наращиванием крестцовых позвонков. У некоторых зауроподов было до 4-ёх крестцовых позвонков!

Скелет диметродона. Синапсид. ~280 млн лет назад

Скелеты зухиев. Рептилии. ~230 млн лет назад

Человеческий крестец

Интересные шаги в эволюции позвоночника продемонстрировали птицы. Вместо наращивания позвонков, они их сращивали, образуя очень сложные элементы. Так появился сложный крестец - часть позвоночника из срощенных позвонков поясничного, крестцового и хвостового отделов. Пигостиль, птичья кость-руль в хвосте - результат сращивания хвостовых позвонков. За почти полмиллиарда лет существования позвоночника эволюция попробовала с ним всё! Наращивание и сращивание позвонков, выросты и выступы, паруса, пигостиль и уростиль и многое-многое!

Пигостиль и сложный крестец птиц

Уростиль амфибии

Парус спинозавра

4 крестцовых позвонка диплодока

Разное количество позвонков как в шейном, так и в других отделах - результат эволюции. Кому нужна подвижность шеи, тот увеличивает количество позвонков. Кому нужна мощная и длинная шея, тот увеличивает размер позвонков. Рыбоядным лебедям не подойдёт мощная и неповоротливая шея жирафа, как и хрупкая шея лебедя непригодна для поедания листвы с огромной высоты. Птицы оказались куда более склонны к экспериментам со скелетом. То полые, то нет кости. Пигостиль и сложный крестец. Огромное количество шейных позвонков (от 9 до 31 позвонка).

Продолжаем серию обзорных постов по мезозойским периодам. Мы уже рассмотрели серийного маньяка Триаса и расчленителя Пангеи Юру. Сегодня у нас в гостях Мел - убийца динозавров.

Но долой шутки, давайте посмотрим, чем в самом деле отличился меловой период.

Лавразия и Гондвана продолжали распадаться на части. Флора пополнилась новыми растениями, что вызвало бурное видообразование у насекомых, а следовательно и у насекомоядных. Беспозвоночная фауна морей всё так же продолжала эволюционировать. Морские рептилии обновили свои ряды. Чешуйчатые, динозавры и млекопитающие наплодили множество новых групп. В воздухе правило в один момент времени аж три разных группы позвоночных. Климат постоянно менялся. Поехали!

Начнём, как всегда, с тектоники. В начале мелового периода Гондвана окончательно рассыпалась на куски. Южная Америка начала отделяться от Африки, а Антарктида с Австралией поплыли на южный полюс. Где-то между этими двумя кусками потерялся Индостан. Обидевшись на своих родителей, он решил попытать счастья в Азии. Точно так же, к концу мела Индостан потерял Мадагаскар. Южная Америка начинает своё слияние с Северной. А Австралии не понравилась идея Антарктиды жить на самом полюсе и они раскалываются. Лавразия в этот момент начинает собирать из множества островов современные Северную Америку, Азию и Европу.

С подобными движениями океаны начали преобразовываться и принимать современные очертания. Атлантический начал увеличение в площади. Океанические течения на протяжения всего мела будут меняться и влиять на климат. Кому-то это понравится и появятся новые господствующие животные, на ком-то это не отразится, а кто-то не сможет приспособиться к изменениям и вымрет.

Начало мелового периода

Конец мелового периода

Раскол Гандваны на куски резко отрицательно сказался на климате суперконтинента. Юго-восток начал процесс опустынивания, пересыхали крупные водоёмы, появлялись огромные пустыни на территории Африки, Южной Америки и Антарктиды. В целом климат мелового периода на порядок теплее сегодняшнего, но конец самого длинного мезозойского периода становился всё холодней и холодней. Приближался ледниковый период. Тропические леса ограничивались экваториальными регионами. В умеренных широтах начинались сезонные перепады температур. Антарктида делала первые шаги к оледенению. Резкий спад температуры наблюдался и в нижнем мелу в аптском ярусе (~115 млн лет назад). Такая выходка мелового климата погубила часть позвоночной фауны, но постепенно температура восстановилась.

В целом климат мела был тёплым и влажным

В мелу случилось самые важные изменения во флоре. И коэволюция (когда две группы организмов влияют на эволюцию друг друга) насекомых и растений не заставила себя долго ждать. Цепочка получилась такая:

В мелу появляются новые насекомые - пчёлы. Они помогают эволюции растений, что приводит к появлению покрытосеменных (цветковых). Появление цветковых способствуют развитию насекомых, а следовательно и пополнения рядов новыми видами. Увеличение численности насекомых приводит к господству цветковых в кампанском ярусе (~75 млн лет назад).

В целом в мелу больше правили голосеменные и хвойные растения. А также всё ещё держался класс папоротниковых. В частности отряд Gleicheniales.

Юрская флора продержала господствующую позицию почти до самого конца мелового периода

Gleicheniales - отряд папоротников, живший в меловом периоде

Беспозвоночная фауна морей продолжала путь заложенный в юре. Всё так же продолжали развиваться аммониты, белемниты, двустворчатые моллюски, морские ежи. Наверное, отдельного внимания стоят рудисты, появившиеся в юре и развившиеся в мелу. Они занимали важную экологическую нишу, но до наших дней не дожили.

Окаменелый представитель группы рудистов

Мезозойское морское дно было богато на жизнь

Важным изменением в морской фауне было обновления класса рептилий. Ихтиозавры не смогли приспособиться к резкой смене климата в середине мелового периода. Проворные плезиозавры вытеснили и без того страдавших ихтиозавров. Но эволюция не терпит пустых ниш. Рыбоящеров заменили ящерицоящиры! Знаменитые мозазавры, потомки юрских ящериц, ушли в океан в меловом периоде и вымахали до гигантских 17 метров! Происхождение мозазавров спорно. Кто-то считает его близким родственником змей, а кто-то дальним. Так или иначе, зародился он от крохотных ящерок. Сам же водный монстр обладал морфологией и змей, и ящериц. Мозазавр - крайне агрессивный хищник. Почти на всех найденных костях остались следы укусов сородичей, что говорит о жёсткой внутривидовой конкуренции и горячем, вспыльчивом характере.

Змеевидная ящерица мозазавр

Претендент на место предка самых агрессивных рептилий Земли

На суше всё благоухало. Появились новые растения, следовательно - новые насекомые, а следовательно появляются и новые насекомоядные. Кроме появления множества современных групп чешуйчатых (в том числе самого молодого отряда - змей), появляются новые летуны. Ведь корма у них в избытке. Фауна воздуха начала стремительную эволюцию со всевозможными экспериментальными видами. Меловые воздушные асы представлены тремя группами: птерозавры (у них появляется новый и самый успешный подотряд птеродактилей), подкласс ящерохвостых птиц (археоптерикс и конфуциусорнис), и позднемеловой подкласс настоящих птиц. Хоть оба подкласса пернатых можно было объединить просто в класс птиц, я хотел акцентировать внимание на существование такого подкласса, как ящероптицы. Это не предки настоящих птиц, а параллельная тупиковая ветвь. Наличие длинного и тяжёлого хвоста, зубов и когтей - неудачная задумка для летающих животных.

Ящерохвостые птицы охотятся на настоящих птиц

Кетцалькоатль - крупнейший представитель птеродактилей и воздушной фауны в целом. Размеры исполина можно сравнить с современным жирафом

Динозавры решили не отставать от собратьев. У сухопутных ящеров появляется множество новых семейств: тираннозавриды, дромеозавриды, троодонтиды, цератопсиды и т.д. Юрские рекорды побиваются не только в воздухе, но и на суше. Так появляются крупнейшие в истории Земли сухопутные хищники: тарбозавр, спинозавр, гиганотозавр, кархародонтозавр и конечно же знаменитый тираннозавр рекс. Зауроподы ставят рекорды самых крупных сухопутных животных в истории. Титанозавры достигали колоссальных 100 тонн веса!

Крупнейшие тероподы жили в меловом периоде

Крупнейшие зауроподы родом из мела

И пара слов о млекопитающих. Плацентарные млекопитающие под конец мелового периода начинают образовывать современные отряды. Но лишь массовое вымирание, освободившее большинство сухопутных ниш, позволит млекопитающим взять господство на планете. Несмотря на благоприятные условия в мелу, рептилии были не готовы быстро изменятся под новый мир. А трапы и метеориты поставили точку в их господстве. Хотя до сегодняшнего дня дошли чешуйчатые, крокодилы и потомки динозавров - птицы.

Стероподон - меловой утконос из отряда однопроходных

Акристатерий - представитель меловых плацентарных

В прошлом посте я не единожды указал на господство рептилий во всех крупных нишах позвоночной фауны и не зря. Даже сегодня млекопитающие уступают юрским царям и их потомкам множество ниш. Крокодилы всё ещё правят в тёплых реках и озёрах, множество мелкоразмерных ниш занято чешуйчатыми, в небе господствуют птицы. Океаны и моря хоть и покорились млекопитающим, но акулы, как не сдали позиции рептилиям в юре, так сдаваться и не собираются. Что ж. Мы продолжаем обзор юрского периода.

Отдельно стоит обратить внимание на появление такого отряда рептилий, как чешуйчатые. 200 млн лет назад появились предки змей, ящериц и меловых мозазавров. Сама клада, куда входят чешуйчатые, отделилась от архозавров ещё во времена синапсидов, в палеозое. Таким образом, крокодил становится более близким родственником птицам, нежели ящерицам. В юрском периоде появились предки сцинков, змей и других современных чешуйчатых. На сегодняшний день чешуйчатые - единственный процветающий отряд рептилий.

Типичная картина мира юрского периода. Птерозавр охотится на ящериц

Но давайте углубимся в толщу океанских вод. В предыдущем посте я рассказал об эволюции и богатом видами разнообразие беспозвоночных. Упомянул о зарождение современных акул и о морских крокодилах. Но настоящими царями морей и океанов были ихтиозавры и завроптеригии. Зародившись ещё в триасе (а некоторые ещё и перми), морские рептилии захватили все крупные морские ниши. Плезиозавры были везде! Во всех морях и океанах. Их останки находят даже близ Антарктиды. Разделились они на два подотряда: плезиозавроиды (длинная шея, маленькая голова) и плиозавроиды (короткая шея, большая голова). Знаменитый по "Прогулкам с динозаврами" лиоплевродон не обладал мифическими 25 метрами длины. Это была, наоборот, маленькая рептилия. В научпоповском фильме от BBC размеры юрского морского хищника завысили в 5 раз! Никто из плезиозавров не достигал таких исполинских размеров. Рекорды принадлежат плезиозавроидам за счёт длинной шеи, и то, максимальные оценки даются в 20-23 метра.

7 метров для лиоплевродона уже большая редкость. Средняя длина морских рептилий была 4-5 метров

Плиозавры могли вырастать до 15 метров

Ихтиозавры будут куда интересней. И интересности начинаются в самом главном отличие рыбоподобных рептилий от плезиозавров. Не найдено ни одного представителя хотя бы с полуводным образом жизни. Когда, где и как зародились ихтиозавры - неизвестно. Как минимум они приплыли из далёкой перми, а пик расцвета пришёлся на юру, в мелу были вытеснены плезиозаврами. Ещё одно не маловажное отличие ихтиозавров от прочих рептилий - живорождение. Сегодняшние дельфины практически точная копия юрских хищников.

Ихтиозавры были разнообразны на вид и размеры

Но вернёмся на сушу. Событий на поверхности было в избытке. Самым важным для нас была эволюция млекопитающих. В середине Юры появились первые предки настоящих зверей.

Таким образом случилось разделение млекопитающих на будущих сумчатых (метатерии) и плацентарных (эутерии). Вообще в юре было множество групп млекопитающих, но многие из них не дожили до наших дней. Они были не в состояние конкурировать с рептилиями и более приспособленными сородичами по классу.

Схема разделение млекопитающих на группы от главного специалиста по биосистематике @Nevrus'a

Гобиконодон - юрский представитель класса млекопитающих

Воздух заполонили птерозавры из триаса. Шаг за шагом они пополняли свои ряды новыми видами. Знаменитые птеродактили, правда, появились лишь под конец юры, а расцвели в мелу, но их близкие родственник, бесхвостые анурогнатиды существовали с самой середины юрского периода. В самой юре существовало огромное множество других летающих рептилий с разнообразным строением тела и размерами.

Юрские птерозавры были крайне разнообразны

Юрский период на данный момент официально считается началом класса птиц. Где-то в конце юры зародились современные покорители воздуха. Точно установить первых птиц пока что невозможно. То ли это был кто-то близкий археоптериксу более 150 млн лет назад, то ли это было ещё раньше. Самое популярная сейчас дата 160 млн лет. Но известно точно, именно в юрском периоде фауна воздуха сделала первые шаги к глобальным изменениям.

Xiaotingia zhengi (нечитабельно) - типичный представитель клады Avialae, которая включает современных птиц

Конечно же мы не пройдём мимо главных героев юрского периода. Динозавры, ужасные ящеры, короли мезозоя! После вымирания остатков синапсидов и большой части круротарзов, Земля освободилась для динозавров. Зауроподы, получившие зачатки гигантизма ещё в триасе, в начале юры начали расти как на дрожжах. Климат этому благоприятствовал, крупные хищные круротарзы вымерли, а крупные тероподы не поспевали. Юрский период был богат на различных зауроподов, хотя самые крупные из них жили в мелу.

Диплодоки

Тероподы очнулись к концу юры, когда появились крупные аллозавриды, мегалозавриды и прочие. На момент юры наземная фауна ставила один за другим рекорд по размерам. И лишь некоторым меловым представителям ящеров удалось превзойти результаты юрского периода.

Торвозавр - представитель мегалозавридов

Заурофаганакс - представитель аллозавридов

В юре зарождаются знаменитые и любимые всеми дейнонихозавры. Сяотиния жила уже 160 млн лет.

Сяотиния - один из первых представителей дейнонихозавров

На пикабу уже было множество постов о гиенах. Эти хищники внушают некое отвращение и ужас своими жестокостью и смехом. Но как много вы знаете об этих животных? Например, знали ли вы, что гиены - самые успешные хищники Африки? Падалью они не брезгуют, как и те же львы, но гиены при этом очень активные хищники и процент удачных охот у них намного выше, чем у львов. Те, кто подписан на наших постоянных авторов, возможно, читали пост (осторожно, жесть) о гиенах и их образе охоты и взаимоотношениях со львами.

Также в нашей Лиге появлялся минипост о гигантских гиенах прошлого и пост о псевдогиенах. А теперь я вам расскажу о том, как появились эти невероятные и прекрасные охотники африканских (и не только) саванн (и не только).

Гиены - превосходные охотники из подотряда кошкообразных. Славятся эти животные своими мощнейшими челюстями и невероятной жестокостью. Строение тела, в частности шеи и челюстей, досталось в наследство и типично для падальщиков, откуда и пошёл миф о регулярном трупоедстве. Мощные шейные и челюстные мышцы словно предназначены для хрумканья костями. Эволюция создавала подобное строение множество раз, в том числе и среди псовых. Борофагины или костедробящие собаки тоже имели мощную шею, приплюснутую кошачью морду и мощные челюсти, что делало их внешне очень похожими на гиен. 21 млн лет назад существовали и лжегиены. Огромная динокрокута из семейства перкрокутидов была размерами с медведя!

Борофаги имели схожее с гиенами строение челюстей

Динокрокута (ужасная гиена) не принадлежала семейству гиеновых

Считается, что огромную динокрокуту вытеснили более организованные настоящие гиены. Гигантские гиены весом в центнер смогли одолеть хищника весом почти в полтонны. Как? Социальностью! В дальнейшем, гигантские гиены были вытеснены пятнистыми, как более организованными хищниками. Ирония!

На сегодняшний день существует всего четыре вида гиен: пятнистые - самые крупные и распространённые; бурые – могли быть вероятными потомками гигантских гиен; полосатые - единственные гиены, которые живут сегодня вне пределов африканского континента; земляной волк живущий в норах.

Бурая гиена

Земляной волк

Полосатая гиена

Сегодня мало видов гиен осталось в живых, хотя учёные оценивают количество видов в семействе в полсотни и более, большая часть которых была вытеснена своими же сородичами по семейству. Так где же берут начало гиены?

Обозначить границу гиеновых невероятно сложно из-за множества похожих животных. В заблуждение палеонтологов вводят те же виверры . Приблизительный возраст гиеновых оценивается в ~15-18 млн лет. Первые гиеновые представляли собой некое подобие цивет – маленькие зверьки с удлинённым телом и втяжными когтями.

Представитель рода проиктитерий

Так как на земле правили псевдогиены и собаки, проиктитерии (первые гиеновые) жили на деревьях более 10 млн лет, не рискуя спустится. В рацион маленьких зверьков входили птицы, древесные млекопитающие и различные беспозвоночные. Древесный образ жизни и разнообразный рацион позволил прожить малышам более 10 млн лет и выдержать конкуренцию с более продвинутыми родственниками.

Чуть позже, ~11-14 млн лет назад, появились и наземные гиениды. Всё такие же маленькие, без знаменитых мощных челюстей. Плиовиверропс утратил способность втягивать когти и питался исключительно насекомыми. Первая наземная гиена была и первой гиеной Европы. Вымер данный род около 5 млн лет назад. Вместе с перкрокутидами и проиктитериями.

Останки плиовиверропса

Как так получилось, что некоторые роды гиен и целое семейство лжегиен вымерло в одно время? Около 10 млн лет назад появилась ещё одна ветвь гиеновых — бегающие гиены. Данный род был неким аналогом современных некрупных волков. Как только изменилась экология места обитания гиеновых (леса становились реже, а открытые пространства больше), бегающие охотники получили огромное преимущество. Гиены начали расти, а их рацион меняться. Морфологическим изменениям подверглись челюсти и зубы. Около 6-7 млн лет назад появились те самые гиены, которых мы видим сейчас... но чуть другие. Первые крупные гиены были высокоспециализированными падальщиками, а звали их Ictitherium viverrinum.

Слева направо: Adcrocuta eximia, Hyaenotherium wongii, Ictitherium viverrinum, Protictitherium crassum (некоторые представители рода Protictitherium были древесными хищниками), Plioviverrops orbignyi (первая европейская гиена). Размерная шкала - 25 см.

В дальнейшем гиены начали увеличиваться в размерах, вымахав до центнера. Но социальность взяла верх над гигантизмом. Сегодня самая крупная гиена, пятнистая, имеет вес в 50-60, в некоторых случаях 70 кг и она стайное животное. Сходство ранних гиен с циветами усложняет поиск первых гиеновых. Но одно мы знаем точно, гиены произошли от древесных насекомоядных, которые существуют и по сей день. Семейство виверровых насчитывает огромное множество видов сегодня. Получается, что предки гиен выбрали более удачную нишу. Единственный потомок проиктитерий тоже спустился на землю, и даже спит под землёй! Земляной волк появился от самых примитивных гиеновых.

Виверровые - ближайшие родственники гиен

Всем привет! С вами MartinDont и сегодня мы разберём вторую теорию происхождения птиц. На этот раз, птицы будут не потомками динозавров, как в тероподовой теории, а предками.

На протяжении полутора сотен лет учёные спорят об эволюции птиц. Если быть точнее, об их происхождении. Я разделю всю эту кучу гипотез, теорий, мыслей и предположений на две группы (хотя так все и делают). Первую – «с земли вверх» я озвучил в посте про тероподовую теорию.Она гласит, что птицы появились в юрском периоде и являются прямыми потомками динозавров. Вторую – «с деревьев вниз» я озвучу сейчас. По ней птицы произошли от примитивных триасовых рептилий, а внешнее сходство с динозаврами – следствие конвергентной эволюции или прямое происхождение некоторых динозавров (микрораптора вам в пример) от птиц.

Открытие четырёхкрылого микрораптора было предсказано за 84 года до первой находки

В начале двадцатого столетия выдающийся британский учёный Роберт Брум высказал своё мнение о невозможности происхождения птиц от динозавров по ряду причин. И в качестве кандидата на первопредка пернатых выдвинул псевдозухиев. Тем самым, птицы исключаются из надотряда динозавров и становятся близкими родственниками крокодилов. В 1916 году Брум выпустил свою книгу, где подробно объяснил, почему предков птиц стоит искать именно среди триасовых текодонтов, а не динозавров. В 1926 году книга была переведена с оригинального датского на английский, и текодонтная теория стала самой популярной и научно обоснованной на протяжение всего двадцатого столетия.

Эупакерия, открытая Робертом Брумом. По строению скелета именно подобных животных и строится текодонтная теория

По мнению Брума, основная проблема тероподовой теории кроется в крепление передних конечностей и грудных мышц. Ведь у тероподов нет вилочки, которая есть у птиц и предков динозавров. Кратко говоря, по теории происхождения птиц от динозавров пернатые сначала лишились столь важной кости, а потом вновь её отрастили. Британский учёный и его последователи говорили о невозможности подобных эволюционных манёвров. А ведь вилочковая кость является очень важной для полёт – она амортизирует резкие движения при взмахах крыльев.

Вилочковая кость у птиц

Но как я и говорил в прошлом посте, текодонтная теория из года в год выглядела всё менее реалистичной. Палеонтологи никак не могли найти ничего птицеподобного в триасовых отложениях. Теория теряла последователей, уступая дорогу предкам птиц уже в лице тероподов. Новый и серьёзный толчок к популярности предположения о происхождение птиц от примитивных триасовых рептилий получило в 1984 году. И сразу же скажу своё личное мнение. Палеонтологи раздули из мухи слона, на спину которого можно поставить всю солнечную систему... настолько большого слона с такими никчёмными доказательствами. Но я отвлёкся. Дамы и господа, встречайте протоависа!

Протоавис был открыт в 1984 году. Ну как открыт... Нашли первоптицу в триасовых отложениях в массовом захоронение. По мнению Шанкра Чаттерджи, он нашёл череп и кости конечностей двух особей одного рода, молодой и старой. И эти кости были настолько непропорциональны между собой, что, скорее всего, протоавис - химера, и собран из костей разных животных. Многие палеонтологи поставили под вопрос не только принадлежность протоависа к птицам, а вовсе его реальное существование. Российский учёный Евгений Курочкин, наоборот, защищает первоптицу, а критику в сторону протоависа объясняет психологическим барьером и не способностью принять теорию происхождения птиц от текодонтов или архазавроморфов.

Таким должен быть протоавис

Следующую поддержку теория происхождения птиц ещё в триасе (на этот раз архозавроморфная, очень близкая текодонтной) получила, когда открыли микрораптора в 1999 году. Его открытие было предсказано в 1915 году палеонтологом Бибом, который подробно рассказал, что предки птиц сначала научились лазать по деревьям, после планировать и только потом освоили маховый полёт, и что одна из ступенек данной эволюционной лестницы будет представлена четырёхкрылым планирующим полётом. Микрораптор превратился из дромеозавра в птицу, похожую на дромеозавра.

В принципе, текодонтная и арховроморфная теории схожи почти во всём, разница лишь в предке. Сейчас сторонники тероподовой теории подвергают критике данные высказывания Биба и группу гипотез «с дерева вниз» (текодонтная и архозавромофная теории). Ведь планирующий полёт самодостаточен и развивать его в машущий нет смысла. С данными мыслями поспорят наши рукокрылые.

Четырёхкрылый динозавр

Последним камнем именно в текодонтную теорию стала найденная вилочка у некоторых тероподов. Знаменитого тираннозавра Бакки в 1998 году нашли в Южной Дакоте. Скелет гиганта имел вилочку. Да-да, гигантские T.Rex'ы весом в 7-8 тонн с крохотными передними лапками имел кость, которая нужна для мощных взмахов огромными крыльями. Что у нас получается? Что предки птиц и в самом деле сначала лишились вилочковой кости, а потом вновь развили её, или это мелкое хулиганство от конвергентной эволюции чтобы запутать нас?

Вероятная эволюция вилочковой кости

Картина получается такой. Птицы произошли от неопределённой группы рептилий около 230 млн лет назад и разделились с динозаврами. Пернатые поползли на деревья, имея хорошо развитые передние конечности текодонтов или кого другого, вилочковую кость и стройное длинное тело. Динозавры же бегали по земле со слаборазвитыми передними лапами и разделёнными ключицами. Птицы начали осваивать планирующий полёт по средствам развития оперения и облегчения костей. Юрские синички и воробушки уже полностью освоили машущий полёт, оставив несколько тупиковых ветвей, которые в последствие с планирующего полёта и вовсе перешли на наземный образ жизни. Представителями подобной деградации и стали микрораптор и другие мелкие дейнонихозавры. Кто-то из большой группы мелких бегающих сорванцов и в самом деле потомки триасовых динозавров, а кто-то просто на них похож, а сам является спустившийся с небес птицей, как косатка похожа на акулу. К сожалению, подтверждений всех гипотез «с дерева вниз» очень мало. Ни протоавис, ни тем более микрораптор не являются весомыми аргументами. А большая часть защиты текодонтной/архозавроморфной теории строится на критике тероподовой теории.

Дня доброго, дорогие подписчики. Я ненадолго вернулся в палеонтологию, чтобы разобрать удивительных птиц и их эволюцию. Сегодня Лига Палеонтологов ответит вам на вопрос, что буревестники изменили в себе, чтобы стать пингвинами.

Удивительное в этих птицах то, что некогда они летали, а сейчас передвигаются посредствам прямохождения, аки люди! Пингвины - превосходные пловцы. Их крылья давно превратились в ласты и имеют жёсткую конструкцию, что птицам как-то не свойственно.

Тщательные генетические исследования 2014 года показали, что ближайшими родственниками пингвинов являются буревестники. Во времена палеоцен-эоценового температурного максимума (~55 млн лет назад), когда скачок температуры поубивал некоторые виды животных, пингвины уже осваивали Антарктиду. А вот 65 млн лет назад пингвины ещё парили высоко в небесах. Сомневаться в лётном прошлом пингвинов не приходится. Скелет южной птицы оснащён килем, что и говорит о ещё недавнем полёте.

Скелет пингвина

Начинали пингвины с охоты в стиле нырков, пикируя в воду. Под водой крупными крыльями с мощным маховым опахалом особо не поплаваешь. Большая площадь мягкого крыла с густым и тяжёлым оперением идеально подходит для длительного планирующего полёта, но губительно для подводного плавания. Поэтому доисторические буревестники с более жёстким крылом и меньшим оперением начали своё "превращение" в пингвинов.

Обратите внимание на короткое оперение крыла и его строение. Больше напоминает ласты, чем крыло

А буревестник, ближайший родственник пингвина, имеет длинное крыло с большой площадью оперения

Само тело пингвина становилось всё более обтекаемым, для меньшего сопротивления в воде. Маленькая голова переходит в длинное овальное тело и заканчивается лапами с перепонками. Хвост лишился веерообразного рулевого оперения, теперь эту функцию выполняют ноги. А ведь у нырковых птиц рулём под водой всё так же служит веер на хвосте.

Грудные мышцы сильно развиты. Киль теперь нужен не для полёта, а для плавания. У некоторых пингвинов мощные грудные мышцы составляют треть веса от массы всего тела!

Пингвины обзавелись идеальным обтекаемым телом

Полыми костями птицы обзавелись ещё до того, как стали птицами. Это им и помогло взлететь в небо. Малый вес - один из самых важных шагов птиц к полёту. Пингвинам же полые кости будут лишь мешать. Ведь для подводного плавания ты должен быть тяжёлым, а не лёгким. У пингвинов нет воздушных полостей в костях, а само строение скелета ближе к нам, млекопитающим, чем к летающим родственникам-буревестникам.

У наших милых южан жёсткое, короткое и густое оперение. Три слоя водоотталкивающих жёстких перьев. Такой покров не годиться для полёта! Зато, в паре с толстым жировым слоем, пингвины не мёрзнут в антарктических погодных условиях. На улице -50 и сильнейший ветер? Отлично! Пойдём искупаемся в ледяной воде!

У пингвинов одно из самых густых оперений на планете и практически нет голых участков кожи

Что ещё нужно было буревестнику, чтобы стать идеальным подводным охотником? Конечно же зрение, способное моментально перестраиваться с яркого солнечного освещения с бликами на белом снегу на кромешную подводную тьму. Зрачок пингвинов как раз на такое способен. Также глаза этих потрясающих птиц прекрасно видят синий спектр, ведь красный рассеивается уже на малых глубинах.

Зрачок пингвина способен моментально сужаться и расширяться

Но что могло стать толчком для такой радикальной смены образа жизни. Ведь воздух - стихия птиц и только. Они господствуют там уже 65 млн лет и всего за каких-то 5 млн лет, что-то вынудило буревестников уйти с неба в толщу воды. Большинство учёных "винит" в этом млекопитающих. Появление китовых и ластоногих сильно сократило рацион рыбоядных птиц. Пищи на поверхности становилось всё меньше, а конкуренты всё больше развивались. Не вступи буревестники в гонку с китами и тюленями (или вступи они позже), не было бы пингвинов. Изменив своё тело, у птиц появился шанс соперничать с млекопитающими, но уже не с неба, а исключительно под поверхностью океана.

Пингвины смогли приспособиться к самым суровым условиям на Земле за короткий промежуток времени и стать единственными на сегодняшний день подводными охотниками, которые отказались от такого невероятного преимущества, как полёт. Пингвины - короли адаптации, и мало кто из животных может похвастаться такой радикальной сменой образа жизни за такой небольшое время. Первый из пингвинов жил 60 млн лет назад!

Waimanu - пингвин из раннего палеоцена. 60-58 млн лет назад