Похожие статьи
Каждая птица, которую вы когда—либо видели — малиновка, голубь, пингвин в зоопарке — это живой динозавр. Птицы — единственная группа динозавров, которые пережили массовое вымирание, вызванное астероидом, 66 миллионов лет назад. Но не все птицы, жившие в то время, сделали это. Почему предки современных птиц жили, в то время как много их родственников умерло, было загадкой, которую палеонтологи пытались разгадать десятилетиями. Два новых исследования указывают на один возможный фактор: различия между тем, как современные птицы и их древние родственники линяют со своими перьями.
Перья — одна из ключевых черт, общих для всех птиц. Они сделаны из белка под названием кератин, того же материала, что и наши ногти и волосы, и птицы полагаются на них, чтобы летать, плавать, маскироваться, привлекать партнеров, сохранять тепло и защищать от солнечных лучей.
Но перья — это сложные структуры, которые невозможно восстановить, поэтому, чтобы поддерживать их в хорошей форме, птицы сбрасывают свои перья и отращивают новые в процессе, называемом линькой. Птенцы линяют, чтобы потерять свои детские перышки и отрастить взрослые; взрослые птицы продолжают линять примерно раз в год.
«Я не думаю, что многие люди задумываются о линьке, но по сути это такой важный процесс для птиц, потому что перья выполняют так много различных функций, — рассказывает Джингмай О’Коннор, младший куратор отдела ископаемых рептилий Чикагского музея Филда. — Мы хотим знать, как развивался этот процесс? Чем он отличался у разных групп птиц? И как это повлияло на эволюцию птиц, на выживаемость всех этих различных клад?»
В двух недавних статьях О’Коннора рассматривается процесс линьки у доисторических птиц.
В статье в журнале Cretaceous Research подробно рассказывается об обнаружении скопления перьев птенца, жившего 99 миллионов лет назад, которые сохранились в янтаре.
Сегодня птенцы отличаются друг от друга тем, насколько они развиты к моменту рождения и сколько помощи им нужно от родителей. Альтрические птицы вылупляются голыми и беспомощными; отсутствие у них перьев означает, что их родители могут более эффективно передавать тепло тела непосредственно к коже детенышей. С другой стороны, предсоциальные виды рождаются с перьями и довольно самодостаточны.
Все птенцы проходят через последовательные линьки — периоды, когда они теряют имеющиеся у них перья и отрастают новыми, прежде чем в конечном итоге достигнут своего взрослого оперения. Линька отнимает много энергии, а потеря большого количества перьев за один раз может затруднить птице поддержание тепла. В результате докоциальные птенцы, как правило, линяют медленно, чтобы сохранить постоянный запас перьев, в то время как альтральные птенцы, которые могут полагаться на своих родителей в вопросах питания и тепла, подвергаются «одновременной линьке», теряя все свои перья примерно в одно и то же время.
Перья, сохраненные в янтаре в этом исследовании, являются первым окончательным ископаемым свидетельством ювенильной линьки, и они показывают птенца, история жизни которого не совпадает ни с одной из птиц, живущих сегодня.
«Этот образец демонстрирует совершенно причудливое сочетание предсоциальных и альтрициальных характеристик, — поясняет О’Коннор, который был первым автором статьи вместе со старшим автором Шундонг Би из Индианского университета Пенсильвании. — Все перья на теле в основном находятся на одной и той же стадии развития, так что это означает, что все перья начали расти одновременно или почти одновременно».
Однако эта птица почти наверняка была частью ныне вымершей группы, называемой энантиорнитинами, которые, как показала предыдущая работа О’Коннора, были в высшей степени предсоциальными.
О’Коннор выдвигает гипотезу, что давление, связанное с тем, что он был дообщественным птенцом, которому приходилось сохранять тепло во время быстрой линьки, могло стать фактором окончательной гибели энантиорнитин.
«Энантиорнитины были самой разнообразной группой птиц в меловом периоде, но они вымерли вместе со всеми другими динозаврами, не относящимися к птицам, — говорит О’Коннор. — Когда астероид ударил, глобальная температура резко упала, а ресурсов стало не хватать, поэтому у этих птиц не только были еще более высокие потребности в энергии, чтобы согреться, но у них не было ресурсов для их удовлетворения».
Между тем, дополнительное исследование, опубликованное в Communications Biology О’Коннором и научным сотрудником Филд-музея Йосефом Киатом, изучает закономерности линьки у современных птиц, чтобы лучше понять, как этот процесс впервые развился.
У современных взрослых птиц линька обычно происходит раз в год в последовательном процессе, в ходе которого они заменяют всего несколько своих перьев за раз в течение нескольких недель. Таким образом, они все еще способны летать на протяжении всего процесса линьки. Одновременная линька у взрослых птиц, при которой все маховые перья выпадают одновременно и отрастают заново в течение пары недель, встречается реже и, как правило, проявляется у водных птиц, таких как утки, которым абсолютно не нужно летать, чтобы найти пищу и избежать хищников.
Очень редко можно найти свидетельства линьки у ископаемых птиц и других пернатых динозавров, и О’Коннор и Киат хотели знать, почему.
«У нас была гипотеза, что птицы с одновременной линькой, которая происходит в течение более короткого промежутка времени, будут менее представлены в летописи окаменелостей, — отмечает О’Коннор. — Меньшее время, потраченное на линьку, означает меньше возможностей умереть во время линьки и превратиться в ископаемое с признаками линьки».
Чтобы проверить свою гипотезу, исследователи изучили коллекцию современных птиц Полевого музея.
Отсутствие линьки ископаемых птиц, несмотря на то, что активная линька была столь распространена в образцах современных птиц, предполагает, что ископаемые птицы просто не линяли так часто, как большинство современных птиц. Возможно, они подвергались одновременной линьке или, возможно, не линяли ежегодно, как это делает большинство птиц сегодня.
И образец янтаря, и изучение линьки у современных птиц указывают на общую тему: доисторические птицы и пернатые динозавры, особенно из групп, которые не пережили массового вымирания, линяли иначе, чем современные птицы.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
