Археоптерикс умел летать: что рассказала новая окаменелость

Археоптерикс умел летать — и новая окаменелость помогает понять, как именно его крыло работало в воздухе. В породе возрастом около 150 миллионов лет сохранились не только почти полный скелет, но и следы кожи и перьев, которых раньше у археоптерикса не удавалось рассмотреть настолько хорошо. Археоптерикс знаменит необычным сочетанием признаков.

У него были зубы, когти на пальцах и длинный костный хвост, как у его динозавровых родственников, но одновременно — крылья и развитые перья. Поэтому его окаменелости уже больше полутора веков помогают восстанавливать ранние этапы эволюции птиц. Новый экземпляр, который хранится в Филдовском музее в Чикаго, стал четырнадцатым описанным археоптериксом.

Он почти полный и сравнительно мало деформирован. Авторы работы в Nature изучили его при помощи компьютерной томографии, ультрафиолетового света и подробного анатомического анализа.

Перья, которых раньше не видели

Самая интересная деталь обнаружилась на крыльях. У археоптерикса сохранились длинные перья на верхней части крыла — так называемые терциалы.

У современных птиц такие перья помогают закрывать пространство между туловищем и основной поверхностью крыла. Это особенно важно для археоптерикса, потому что его плечевая кость была довольно длинной. Без дополнительных перьев между телом и основными маховыми перьями могла бы оставаться щель.

Воздух проходил бы через неё, и крыло хуже создавало бы подъёмную силу. Терциалы эту щель закрывали. В результате перья могли образовывать более непрерывную аэродинамическую поверхность.

Именно это делает находку особенно интересной. У близких к птицам нептичьих динозавров авторы не находят такого же набора длинных перьев на плечевой части крыла. Поэтому они предполагают, что эта особенность появилась как часть приспособления к полёту.

Это не первое доказательство того, что археоптерикс был способен подниматься в воздух. Предыдущие исследования его костей и крыльев уже указывали на возможность активного полёта. Новый экземпляр добавляет ещё одну важную часть этой картины: теперь видно, как оперение могло превращать всё крыло в работающую аэродинамическую поверхность.

Что ещё сохранилось

Ценность находки не ограничивается перьями.

Скелет сохранился настолько хорошо, что исследователям удалось подробно изучить череп, позвоночник, кисти и стопы. Строение нёба оказалось промежуточным между некоторыми нептичьими динозаврами и более поздними птицами. Это вписывается в постепенное изменение птичьего черепа от сравнительно жёсткой конструкции к более подвижной.

У современных птиц отдельные части верхней челюсти могут двигаться относительно черепа — такое устройство помогает им использовать клюв самыми разными способами. Следы кожи на кисти также позволяют предположить, что один из пальцев сохранял некоторую подвижность. А строение подушечек на стопах больше похоже на приспособление к обычному передвижению по земле, чем на ноги хищника, специализированные для захвата добычи.

Важно и то, что под словами «мягкие ткани» здесь не следует понимать сохранившуюся через 150 миллионов лет обычную кожу или клетки. Речь идёт об ископаемых следах мягких структур. Ультрафиолет помог увидеть их благодаря особенностям сохранения окаменелостей из известняков Зольнхофена.

Что эта находка действительно показывает

По одному скелету нельзя определить, насколько хорошо археоптерикс летал, какую дистанцию преодолевал или сколько времени мог оставаться в воздухе.

Наличие аэродинамического крыла ещё не даёт возможности восстановить все детали поведения животного. Кроме того, археоптерикс не стоит представлять как животное, которое однажды «превратилось в птицу». Эволюция птиц была разветвлённым процессом, в котором существовало множество пернатых динозавров с разными сочетаниями признаков.

Археоптерикс показывает один из ранних вариантов такого сочетания. Поэтому популярная фраза о том, что эта окаменелость снова «доказала правоту Дарвина», звучит эффектно, но упрощает смысл исследования. Главное здесь другое.

Перед нами животное возрастом около 150 миллионов лет, у которого сохранилась небольшая, но чрезвычайно важная деталь — перья, закрывавшие щель в крыле. Именно такие детали позволяют шаг за шагом восстанавливать, как крылья пернатых динозавров становились настоящими крыльями птиц.