Длинный хвост динозавра против короткого хвоста птицы: Zhengheornis раскрыл двухшаговый план эволюции

Палеонтологи под руководством китайского исследователя Ван Мина из Института палеонтологии и палеоантропологии Китайской академии наук представила описание ранее неизвестного вида юрской птицы, получившего название Zhengheornis buyu. Окаменелость возрастом около 150 миллионов лет обнаружена на юго-востоке Китая, в районе Чжэнхэ, и отличается уникальным строением хвостового отдела, которое заполняет важный пробел в понимании того, как длинные динозавровые хвосты превратились в короткие птичьи. Результаты работы опубликованы в журнале Science Advances.

Эволюционный путь от тяжелого динозавра к легкому и маневренному летуну всегда считался одним из самых драматичных сюжетов в истории жизни на Земле. Однако до недавнего времени палеонтологи имели лишь отрывочные сведения о том, как именно происходило ключевое изменение, то есть сокращение массивного костного хвоста, состоящего у типичных теропод из трех десятков позвонков, до небольшой сросшейся структуры, называемой пигостилем, которая у современных птиц служит основой для рулевых перьев.

Прежние находки указывали на то, что длиннохвостые и короткохвостые формы существовали одновременно, что наводило на мысль о резком, почти скачкообразном переходе. Новое открытие предлагает совсем иную картину.

Обнаруженный скелет Zhengheornis buyu практически полный, и он принадлежал небольшому существу весом от 74 до 163 граммов, что делает его самым маленьким из всех известных взрослых примитивных птицеподобных динозавров, у которых еще не было пигостиля. В его хвосте насчитывается ровно 15 позвонков — заметно меньше, чем у знаменитого археоптерикса, у которого их 23, но при этом конечная кость еще не сращена в единый пигостиль.

Вокруг костных остатков сохранились слабые отпечатки перьев, что подтверждает их принадлежность к оперенным формам. Авторы исследования подчеркивают, что этот экземпляр демонстрирует промежуточное состояние: сначала в ходе эволюции происходило постепенное уменьшение числа и длины хвостовых позвонков, и лишь на более позднем этапе наступило их сращение в компактную структуру. Таким образом, сокращение хвоста шло в два этапа, а не одним рывком.

Чтобы определить место новой птицы на эволюционном древе, ученые провели компьютерный филогенетический анализ, сравнив ее признаки с десятками других ископаемых форм. Результаты показали, что Zhengheornis занимает положение на одну ветвь выше археоптерикса, то есть является более продвинутой, но все еще очень древней формой, которая жила в конце юрского периода.

Дополнительное исследование пропорций задних конечностей с привлечением обширной базы данных по тероподам и ранним птицам позволило реконструировать возможный образ жизни животного. Укороченный хвост давал явные аэродинамические выгоды: снижение веса и смещение центра тяжести вперед улучшало баланс и управляемость в полете, даже если эта древняя птица еще не была таким совершенным летуном, как ее современные потомки.

Важно, что Zhengheornis найден в том же районе, где ранее уже были обнаружены три других юрских вида птиц, но в отличие от них, у новинки не обнаружено четких адаптаций ни к древесному лазанию, ни к наземному бегу. Это говорит о том, что уже в конце юры эволюция оперенных динозавров экспериментировала с самыми разными вариантами телосложения, и уменьшение размеров тела шло параллельно с изменениями хвостового отдела.

Редкость таких переходных форм до сих пор оставалась главным препятствием для понимания этого этапа, и новая находка становится недостающим звеном, которое подтверждает постепенный, поэтапный характер одной из самых впечатляющих трансформаций в истории позвоночных.

Таким образом, исследование Zhengheornis buyu позволяет уверенно заключить, что ключевое аэродинамическое приобретение птиц — короткий хвост с пигостилем, возникло не внезапно, а через длительную стадию, когда позвонки постепенно укорачивались и сокращались в числе, и лишь затем последовало их окончательное сращение.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях