Umbes 150 miljonit aastat tagasi (juura perioodi keskel) eraldus roomajatest haru, millest said alguse linnud.

Veidi hiljem tekkisid imetajad (loomad) ka teistest roomajate harudest, kuigi nende esivanemad sisalikud tekkisid varem kui lindude esivanemad. Nüüd võime üsna täpselt ette kujutada, kuidas see areng toimus. Maa sees, kihilistes kildades Lääne-Euroopa(SDV, FRG jt) leiti kivistunud pealuude jäänuseid, muistsete lindude ja nende esivanemate luid, terveid skelette koos soomustega, sulgede jäljendeid ja kogu tiib.

Kuidas see juhtus?

Mõned sisalikud hakkasid hirmunult ja ohus põgenema. Samal ajal tõusid nad oma tagajäsemetele (sellised sisalikud on praegugi). Siis õppisid nad jooksma ainult tagajalgadel (mis võttis miljoneid aastaid). Arvutused ja võrdlused annavad meile õiguse väita, et neil oli juba neljakambriline süda, kuna krokodillide esivanemad, kellel on sama süda, olid sellele perekonnale lähedased (pseudosuchians). See oli aromorfoos, evolutsioon, mis andis järsu kasvu kogu nende organisatsioonile.

Jooksvad sisalikud tegid hüppeid ja tegutsesid beetas esijäsemetega nagu roolid. Nende sarvjas soomused hakkasid välja venima, moodustades käe servast küünarnukini kammid, mis tõmbasid joostes rohkem õhku. Edasi. Sellised jooksvad liigid liikusid järk-järgult edasi kivide ja puude otsa ronima. Nad hakkasid saagi saamiseks okstele ronima, mida teevad tänapäeva kameeleonid ja paljud iguaanid.

Fossiilsete sisalike hulgas olid mõnel liigil õhuga täidetud õõnsad luustikud. Puu otsa ronisid nii need, kel sellised luud, kui ka need, kelle luud olid rasked. Aga kui oli vaja hüpata oksalt oksale ja hiljem puult puule, hüppasid heledaluulised sisalikud kaugemale ega murdunud kukkudes. Peagi (suhteliselt) hakkasid pikenema nende soomused keha külgedel, samuti piki esijalgade tagumist serva. Kaalud pikenesid ja lõhenesid jätkuvalt, olid väga kerged ja “kühveldasid” hüppe ajal rohkem õhku, hoides keha lennus. Sellisel loomal oli lihtsam hüpata – tema keha lebas lamedalt. Pidagem meeles, et paberileht kukub aeglaselt, aga kui see on kortsus, siis palju kiiremini. Igas suunas välja sirutatud kaalud toimisid nagu langevari. Iga skaala jaotati erinevalt: kalasabakujuliselt piki servi paksenenud keskmisest vardast või mööda raadiusi ühe keskpunkti suunas. Esimesel juhul saadi soomustest sulg, teisel aga kohev. Mujal kehal püsisid soomused pikka aega muutumatuna (näiteks säärtel, noka sarvjas kate).

Iidsed, veel vähearenenud sulgedega sisalikud ronisid puude ja kivide otsas kõigi nelja jäseme abil, millel olid sõrmed ja küünised. Ainult esijalgadel olid väljavenitatud sulgedetaolised soomused, mis moodustasid käpa tagumises servas tasased visiirid. Sellised loomad (pseudosuhhiaanid) on tuntud ka fossiilsel kujul. Just nemad muutusid järk-järgult esimesteks lindudeks (Archaeopteryx). Nende luustikud koos sõrmejälgede ja isegi sulgedega säilisid üsna hästi. 1974. aastal leiti Baierist (Saksamaa) Solenhofeni karjääridest neljanda arheopterüksi hästi säilinud, starlingi suurune skelett. Eelmised kolm leidu olid tuvi suurused. Tõendati, et luud olid õõnsad, nagu pärislindudelgi. Järelikult sisenesid luudesse kopsudest välja ulatuvad õhukotid. Neil oli sarnasusi nii sisalike kui ka lindudega.

Teeme selle võrdluse:

Varastel lindudel säilinud roomajate märgid:

• Lõuad, kuigi kitsad, ei moodusta nokat
• Lõualuudel on hambad
• 21-28 selgroolüli saba (võib painduda)
• Esijäsemetel on kolm vaba varvast
• Roided olid nagu sisalikel ühel hetkel kinnitatud selgroolülide külge ja neil ei olnud tahapoole suunatud protsesse, mis ulatuksid lindudel järgmisele ribile.

Roomajate "linnu" märgid:

• Keha on kaetud sulgedega.
• Luud (puusad ja õlavarreluud) on õõnsad. Järelikult olid luudesse sisenevad õhukotid.
• Õlast ja küünarvarrest sai tiib.
• Tiival kasvasid tihedad suled, mille servad kattusid nagu pärislindudel.
• Sääre alla moodustus pikisuunas kokkusulanud luudest tarsus.

Lisagem sellele, et meie tänapäevaste kameeleonide kopsudest ulatuvad õhukotid. Mõnel dinosaurusel olid luudes ka õõnsused. Samas ei lennanud ega lenda ka üks ega teine. Seetõttu ei ole vaja öelda, et need seadmed aitasid lendu "hõlbustada". Pealegi pole parimatel kaasaegsetel flaieritel – swiftidel – õõnsad luud. Nad on luuüdiga "ülekasvanud".

Niisiis, esimeste lindude lõuad olid endiselt laiad, paljude väikeste hammastega. Pikk sisalikulaadne saba koosnes paljudest selgroolülidest ja võis igas suunas painduda. Esijäsemetel, kuigi kaks sõrme olid kadunud, olid ülejäänud kolm siiski hästi arenenud, küünistega ja ilmselt aitasid ronimisel. Kuid käe taga kandis jäse üsna hästi arenenud tihedatest sulgedest tiiba. Sellised esimesed linnud ilmselt hästi ei lennanud, said ainult puult puule lehvitada. Kõigepealt hakkas saba lühenema. Pikk saba kaalus üles. planeering, kuigi see oli servadest sulgedega vooderdatud. Seejärel vabanesid nii ronimiskäpa kui ka tiivana töötanud esijäsemed tasapisi varasemast koormusest ja hakkasid töötama ainult tiivana, kaotades vabad sõrmed.

Siiski on ka tänapäeval linde, kellel on tiibadel vabad sõrmed, isegi küünistega. Hoatzini tibud ronivad sel viisil okste otsa. Esimesel sõrmel on küünis üksikud liigid röövloomad, haned, Hauni palamedide hulgas. Teistes palameedides ulatuvad tiiva servast välja “kanused”, mis on kahtlemata sama päritolu. Teise varba küünised on tänapäevastel lindudel vähem levinud. Neid tuntakse rhea kasuaaride, kiivide ja tukaanide poolest. Lõpuks kl Aafrika jaanalind tiiva kõigil kolmel sõrmel kasvavad küünised.

Esimeste lindude hambad säilisid veel pikka aega: maa hilisemate kihtide pealuude järgi otsustades (kriidi periood) 50 miljonit aastat. Hambad kadusid lindudelt täielikult umbes 70 miljonit aastat tagasi. Sõrmejäänused tiivas on säilinud kõigil lindudel tänapäevani. Neid on kolm, sealhulgas lühike esiosa ("pöial"), mis võib siiski veidi pöörata. Selle külge on kinnitatud eraldi hunnik sulgi - tiiva esiservas olev “tiivavärv”. Kiirelt lendavad (röövlinnud jne) linnud, tiibu keerates, reguleerivad lendu, aeglustavad lendu jne. Lindude jalgadel on säilinud soomused nende iidsetelt esivanematelt - sisalikelt. Munade ehitus ja linnuembrüote areng erineb sisalike arengust väga vähe. Kehatemperatuur muutus konstantseks. Muutunud neljakambrilise südamega vereringesüsteem tagab aktiivsema vere oksüdatsiooni (kombinatsiooni hapnikuga), mis tõstab kehatemperatuuri ning paks sulgede ja udusulgede kate hoiab soojust.

Nii said ronimissisalikest, kes õppisid üle hüppama ja hiljem puult puule laperdama, hiljem linnud.

Kui leiate vea, tõstke esile mõni tekstiosa ja klõpsake Ctrl+Enter.

Paljud teadlased usuvad, et linnud arenesid väikestest teropoodidest dinosaurustest. Peamine oli siin sulgede ilmumine = selle tulemusena said mõned jooksvad ja ronivad loomad lennuvõime.
Teadlased peavad 1861. aastal esmakordselt avastatud Archeopteryxit esimeseks linnuks ise. Välimuse järgi otsustades nägi see välja nagu roomaja ja linnu ristand, hambalise noka, pika kondise saba ja selge sulestikuga. IN viimased aastad leiti ka teiste suleliste roomajate jäänuseid.

Kõige esimesed sulelised.

Lindude sulestikus on kaks olulist funktsiooni: see hoiab lindu soojas ja aitab neil lennata. Need suled, mis on kütteks, on tavaliselt lühemad ja pehmemad ning need, millega linnud lendavad – nn lennusuled – on suuremad ja lehvikukujuliselt kõverad. Vaevalt, et mõlema liigi sulestik ilmus lindudele korraga. Nad olid peaaegu kindlasti esimesed, kes kasvatasid kuuma eest kaitsvaid sulgi, ja siis, miljoneid aastaid hiljem, omandasid mõned neist teistsuguse, täiesti erilise vormi, mis on loodud spetsiaalselt lendudeks. Millal täpselt sulestik ilmus, pole teada. Mõnede paleontoloogide sõnul on Venemaal elanud roomajal juba leitud sulgede sarnasusi, kuid enamik teadlasi pole selles täielikult veendunud. Selles mõttes on kõige veenvamad tõendid sulestiku kui sellise olemasolust väikestel teropoodidel, kelle kivistunud jäänused avastati hiljuti Hiinas. Üks neist, Sinosauropteryx, säilitab selged märgid lühikesest kohevast sulestikust pika kammi kujul, mis ulatub mööda kaela ja kogu selga. See oli juba suleline dinosaurus, kuid ilmselgelt ei osanud ta veel lennata.

Maapinnalt õhkutõusmine.

Sinosauropteryx ilmus mõnevõrra hiljem kui Archeopteryx, mis teeb selgeks, et esimesed ei olnud nende otsesed järglased. Vahepeal on lendavate lindude esivanemate koheva sulestiku järgi otsustades lihtne ette kujutada, millised nad välja nägid ammu enne täielikku sulestiku saamist. Kuid palju olulisem pole isegi mitte see, vaid see, kuidas tiivad arenesid ja mis kõige tähtsam, miks? Ühe teooria kohaselt arenesid tiivad tänapäeva lindude esivanemate seas välja erilise kohandusena putukate ja muude väikeloomade küttimiseks. Niisiis, just selle teooria kohaselt tõusid esimesed linnud, kes üritasid ohvrist mööduda, maapinnalt õhku ja möödusid temast hüppega, juba õhus. Seejärel hakkasid sama teooriat järgides tükk aega hiljem esimeste lindude esijalgadel suled kasvama, mis aitas neil tasakaalu säilitada või ehk ka saaki hoida. Suled venisid järk-järgult välja ja esijalgade lihased muutusid tugevamaks. Küllap nii tekkisid loomad, kellel oli ühel ilusal päeval jõudu maast lahti saada.

Avimim (vasakul) oli suleline teropod, kuid ta ei saanud lennata. Archeopteryx (keskel) oli väiksem ja kergem ning sellel olid ka hästi arenenud lennusuled. Võrreldes Archeopteryxiga pole tänapäevastel lindudel nagu tuvi (paremal) tiibadel hambaid ega küüniseid, välja arvatud gaotsiin, ja nende sabad on märgatavalt lühemad.

Puude lendoravad.

See "maalähedane teooria" põhines mõnel Archeopteryxis tuvastatud iseloomulikul tunnusel, nagu tema käppade erakordne tugevus. Enamiku paleontoloogide sõnul põlvnesid tänapäevased linnud aga roomajatest, kes ei elanud maal, vaid puudel. Erakordselt pikkade sulgede arenedes omandasid sellised loomad õhus hõljumise võime, mis võimaldas neil hõlpsasti liikuda läbi metsaala ilma maapinnale laskumata. Noh, aja jooksul õppisid nad päriselt lendama – tiibu lehvitades. Kuid roomajatel kulus palju aega, et hõljumisest aru saada. Selle saavutasid näiteks coelurosaurus ja teised arborealistlikud roomajad; sama võib öelda ka mõne tänapäevase sisaliku kohta. Ja "puu" teooria toetajad peavad seda otseseks tõendiks, et esimesed linnud said alguse samast asjast.
Archeopteryxil olid tiibadel asümmeetrilised, õigemini kumerad suled nagu tänapäevastel lindudel. Sellised suled aitavad lindudel lennata, kui tuul neist üle puhub, mis omakorda kinnitab, et Archeopteryx võiks lennata.

Kaal ja lend.

Hõljumiseks pole palju jõudu vaja, kuid tiibade lehvitamine pole lihtne ülesanne. Aja jooksul toimusid esimeste lindude anatoomias tõsised muutused, tänu millele nad õppisid mitte ainult pikka aega õhus püsima, vaid hakkasid ka esivanematest - dinosaurustest silmatorkavalt erinema. Selles mõttes läks evolutsioon hoopis teist teed. Ja arenedes hakkasid esimesed linnud veetma üha rohkem aega õhus. Tänu samadele muutustele kaotasid linnud liigse kaalu. Esimeste lindude luud olid enamasti kokku sulanud, tänu millele oli nende luustik veidi heledam. Nagu nende teropoodide esivanematel, olid ka esimeste lindude luud õõnsad, õhuga täidetud – aja jooksul õhuõõnsused laienesid, eriti tiibade ja käppade suunas. Lisaks laienes nende rinnaku ja tugevnesid lendu taganud rinnalihased ning lendu ajal rinnaku toetav kolmnurkhark ehk kaar. Sellised anatoomilised muudatused osutusid üsna edukaks. Kriidiajastul täitsid linnud sõna otseses mõttes Maa, eriti kuna roomajate aeg oli lähenemas oma saatuslikule lõpule. Seetõttu olid linnud ainsad ellujäänud dinosauruste järeltulijad.

Archeopteryx sarnanes väga väikese teropoodiga. 1950. aastatel leitud Archeopteryxi fossiilid arvati kuuluvat Compsognathusele, kuni nende kõrvalt avastati nõrgad sulgede piirjooned.

Päritolu linnud- küsimus on mõnevõrra ebaselge ja vastuoluline; pole kahtlust, et lindude esivanemad (ja seega ka linnud ise) kuuluvad roomajad, nimelt klassile Arkosaurused(Archosauria), mis hõlmab ka paljusid väljasurnud vorme, peamiselt Dinosaurused(Dinosauria) ja elavatest - ainult Krokodillid(Krokodillia). Teadlased ei oska nimetada konkreetset arkosauruste rühma, mis lindude tekke põhjustas; Selle kohta on vähemalt kaks hüpoteesi.

Esimene ja kõige levinum eeldab, et linnud on dinosauruste otsesed järeltulijad - või täpsemalt, isegi mitte järeltulijad, vaid nende ainus säilinud haru, nii et väide dinosauruste väljasuremise kohta mesosoikumi ja kenosoikumi ajastu piiril pole täiesti tõsi. Kahest teadaolevast dinosauruste rühmast lindude esivanemad ei olnud Ornithischian(Ornitischia), nagu arvata võib, ja Sisalik-vaagna(Saurischia); nende lähimad sugulased on selle hüpoteesi kohaselt klade esindajad Deinonychosaurus(Deinonychosauria), mis koos lindude esivanemate, lindude endi ja mõnede teiste dinosaurustega on klassifitseeritud klade Maniraptor(Maniraptora), üks rühma harudest Loomajalgsed(Theropoda). Need manipulaatorid elasid Maal hilist saati Juura periood (156 miljonit aastat tagasi) ja juba kuus kuni kümme miljonit aastat hiljem elas vanim teadaolev lind - Arheopteriks(Archaeopteryx lithographica). Muidugi ei saa Arechopteryx olla teiste lindude esivanem - see on vaid üks linnutüve harudest, millest järeltulijaid ei tekkinud ja mida tuntakse infraklassina. Sisalikud(Arheornithes). Teised lindude väljasurnud infraklassid on Enantiornithaceae(Enantiornithes), Hesperornisaceae(Hesperornithes) ja Ichthyornithidae(Ihtüornitees); eluslinnud on klassifitseeritud infraklassi Fantails(Neornithes), tuntud juba hilja kriit(70 miljonit aastat).

Teine hüpotees jälgib lindude esivanemaid Protoavisu(Protoavis texensis), mis elas alguses triias(225–210 miljonit aastat tagasi) ja mitmete paleontoloogide sõnul on sellel palju rohkem sarnasusi tänapäevaste lindudega kui Archeopteryxil. Mõned (eelkõige vene paleornitoloog E.N. Kurochkin) usuvad, et Protoavis on tänapäevaste lindude esivanem; Seega pole linnud dinosauruste järeltulijad, vaid nendega seotud haru, mis põlvneb mõnest tavalisest arkosauruse esivanemast. Archeopteryx ja enantiornis põlvnevad selles olukorras ikkagi loomadelt ja neil pole lindudega mingit pistmist. Enamik paleontolooge ei nõustu selle hüpoteesiga, väites, et esiteks on protoaviste olemasolu fakt vastuoluline ja tegelikult ei kuulu avastatud säilmed mitte ühele organismile, vaid mitmele erinevale olendile, millest igaühel on oma struktuurilt mingid omadused. , levinud lindudega (vt allpool); ja teiseks on protoavise ja tema fantail järglaste vahel tohutu ajavahe; sellises kuupäevavahemikus oleks pidanud olema märkimisväärne hulk üleminekuvorme – kuid ühtegi pole leitud. Vastuolusid on ka loomajalgade päritolu hüpoteesis – ja need vastuolud peituvad tiibade ehituses: kõikidel lindudel on käe ehituses vaid kolm sõrme (II, III, IV), samas kui nende oletatavatel esivanematel on samuti olemas. kolm, kuid erinevad (I, II ja III).

Linnud erinevad oma esivanematest ja sugulastest ainult selle poolest, et nad suutsid kõiki neid omadusi ühendada – ja loomulikult õppisid lendama, sest just see oskus on linnukeha ehituses määrav tegur. On isegi hüpoteese mõnede dinosauruste päritolu kohta esimestest lindudest, kes selle võime kaotasid – umbes samamoodi nagu tänapäeva jaanalinnud.

Kuidas linnud täpselt lendama õppisid, on raske üheselt vastata; Kõik selle küsimuse oletused saab ühendada kaheks hüpoteesiks. Esimene eeldab, et linnud olid algselt väikesed metsaloomad, kes ei olnud võimelised aktiivselt lendama, kuid suutsid puude otsa ronida ja esijäseme abil liugleda – nagu nad näiteks teevad. villatiivad Ja lendoravad(imetajad), mõned maod Ja sisalikud. Jäsemed võimaldasid neid hüppeid pikendada, hoides neid mõnda aega õhus. Mõlemal juhul oli lõpptulemuseks aktiivne lend, mis on iseloomulik kõigile eluslindudele – ka lennuvõimetutele pingviinid Ja jaanalinnud pärinevad lendavatest liikidest, mis evolutsiooni käigus selle võime kaotasid.

Evolutsioon

Igal juhul väljasuremise ajaks dinosaurused(lõpp Kriidiajastu) linnud eksisteerisid juba edukalt, jagunedes nüüdseks teadaolevateks ülimateks järgudeks Muistsed taevad(Paleognathae) ja Uus Palatinus(Neognathae), mis erinevad peamiselt kolju struktuuri poolest. Täiendav jagunemine toimus aasta jooksul Paleotseen Ja Eotseen; Oligotseeni ajaks on teada enamiku olemasolevate ordude fossiilsed jäänused. Samas on muinassuulade salgad, vaatamata oma nimele, nooremad kui uussuulade salgad; eeldatakse, et nende erinevatel ordudel on iseseisev päritolu ja nende eraldumine toimus juba enne lennuvõime kaotust, mis määras nende struktuuri ja eluviisi sarnasuse. Sarnane lähenemine seletab ka Uus-Pfalzi kaugete geneetiliste järglaste struktuuri sarnasust, mis on saadud sarnastes ökoloogilistes niššides arendamise tulemusena. Pistrid, näiteks palju lähemad sugulased varblased, mitte nendega sarnased nii välimuselt kui ka elustiililt kullidesse.

Mis puutub iidsetesse taevastesse, siis kõige iidsemateks peetakse irdumist Tinamuformes(Tinamiformes), mis säilitas võime lennata, kuigi väga lühikestel vahemaadel, rinnaku kiilu ja mõned muud Uus-Pfalzi lindudele ühised ehituslikud tunnused. Kõik muud iidsete taevade üksused on ühendatud klaadiks Beskilevykh(Ratitae), mis lülitus täielikult liikumisrežiimile. Põhjus, miks nad lendamise lõpetasid, on täiesti arusaadav, kui aktsepteerime hüpoteesi lindude lennu päritolust kui röövloomade eest põgenemise viisist - ju oks jaanalinnud ja nende sugulased juhtusid pärast dinosauruste massilist väljasuremist, kui polnud suuri kiskjaid, kelle eest ära lennata. Uus-Palatiinide lahknemine algas juba kriidiajastul, mil tekkis kaks ebavõrdse arvuga liigirühma: Kana moodi(Galloanserae) ja Kõrgemad uued maitsed(Neoaves). Esimene arvatakse olevat iidsem ja seda iseloomustavad sellised omadused nagu kõrge viljakus, mis on seotud suure hulga munade arvuga, valdavalt haudmeline areng ja polügaamiline elustiil; See klade sisaldab kahte tellimust - Anseriformes(Anseriformes) ja Galliformes(Galliformes), mis lahknesid tagasi Kriidiajastu. Kõik teised Uuspalatine seltsid kuuluvad teise rühma ja neid iseloomustab väiksem munade arv, valdavalt pesitsev areng ja monogaamne elustiil; enamiku nende üksuste eraldumine toimus esimesel poolel Tsenosoikum.

Niisiis sai Darwini teooria teise ja väga tugeva kinnituse. Esimesed linnud, kelle luustikud leiti Baieri kiltkivikarjääridest, elasid Maal umbes 160 miljonit aastat tagasi – oma geoloogilise arengu mesosoikumi ajastul, täpsemalt juura perioodi lõpus. Mesosoikum oli roomajate ajastu, mõnikord selle selgroogsete klassi kõrgeim õitseaeg. Nad elasid vees, maal ja õhus. Mõnikord saavutasid nad hiiglaslikud suurused. Mõnede lendavate olendite – näiteks pteranodoonide – tiibade siruulatus oli 6-7 meetrit. Need olid suurimad lendavad loomad, kes kunagi Maal elanud.

Esimesed linnud olid suhteliselt väikesed. Archeopteryx oli vaid veidi suurem kui tuvis. Ta oli kehv lendur ja liikus puult puule või puult maale hõljudes. Maast ronis ta uuesti mööda puutüve üles, klammerdus varvaste ja tiibade küünistega koore külge. Väikeste hammastega ääristatud nõrgad lõuad näitavad, et Archeopteryx ei olnud kiskja. Tõenäoliselt toitus see lind (süstemaatilised zooloogid arvavad Archeopteryxi kindlalt lindude klassi, klassifitseerides selle iidsete lindude eraldi alamklassiks) puuviljadest ja marjadest, põlgamata ära väikseid putukaid ja usse. Fossiilsete jäänuste põhjal on võimatu öelda, mis värvi olid Archeopteryxi suled. Siiski on alust arvata, et see oli mitmevärviline, maskeerides lindu taimestiku taustal.

Esimeste lindude päritolu roomajatest on kahtlemata. Tõsi, paleontoloogidel pole veel õnnestunud leida kõiki samme, mida mööda ta kõndis. Kuid nad jõudsid üksmeelsele järeldusele, et lindude esivanemad olid väikesed roomajad pseudosuhhiate rühmast, kes elasid algselt tasastel, stepitaolistel aladel, väikeste kividega kaetud kohtades. Neil olid laienenud tagajäsemed, suured ajuõõnsused, mis kergendasid kolju raskust – need märgid võimaldavad järeldada, et nende keha sirgus ja loomad üritasid tagajäsemetel kõndida. Seejärel kohandusid mõned neist roomajatest eluga puudel, näiteks scleromochlus.

Kui püstiste stepiliikide puhul muutusid esijäsemed järk-järgult ebavajalikuks ja nende suurus vähenes, siis puuroomajad vajasid neid okstel ronimiseks. Tänu sellele säilitasid nad tiibade väljanägemise olulise eelduse.

Roomajate ja lindude üleminekuvormi fossiilseid jäänuseid pole veel leitud. Kuid me võime eeldada selle olemasolu. Paleontoloogid on isegi ette kujutanud välimus see esivanemate lind. Selles arengujärgus olid soomused juba sulgedeks muutunud, mis aitas loomal langevarjulende teha oksalt oksale või puult maapinnale.

See pole kaugel suurest linnust Archeopteryxini. Sulgede kate ei tõstnud õhku ainult kõige iidsemaid linde. See aitas hoida püsivat kehatemperatuuri. Esimest korda elusmaailma evolutsioonis ilmusid maa peale soojaverelised loomad. Nii kujutavad teadlased ette lindude päritolu.

Hiina Liaoningi provintsi metsaelanikud 130 miljonit aastat tagasi. Esiplaanil hõljub väike neljatiivaline dinosaurus Microraptor gooi. Samuti ei peeta lindudeks paremal lendavaid Cathayornisid. Kuid oksal vasakul istub Confuciusornis, kes esindab üht lindude lähedast evolutsiooniliini. On ilmne, et erinevad suleliste rühmad püüdsid kriidiajastul õhukeskkonda valdada

Kuni viimase ajani varane evolutsioon linnud esindasid võib-olla kõige tumedamat lehte fossiilsete olendite kroonikas. Ja kuigi hiljutised paleontoloogilised avastused on paljugi selgitanud, pole seda võimalik lõpuni lugeda. Teada on see, et linnud arenesid roomajatest. Aga millistest täpsemalt? Tänapäeva lindude otseseid esivanemaid pole kunagi leitud ning mesosoikumi ajastu erinevatel loomadel tekkisid korduvalt sulestik ja lennuvõime. Hüpoteetilisi esivanemaid on rohkem kui piisavalt: nende hulgas on pseudosuhhi, ornitosuhhi, pterosauruseid, dinosauruseid ja isegi krokodille. Kuid kooliõpiku pildilt kõigile tuttav Archeopteryx tuleb sellest loetelust maha kriipsutada.

Linnud koos putukatega on Maa õhuruumide peamised asukad. Mitmed seadmed võimaldavad neil tõusta taevasse ja kontrollida oma liikumist lennu ajal. Esiteks spetsiaalne skelett. Kompleksne tiib suudab õhus hoida kogu keha raskust. Selle õõtsumisliigutused sõltuvad õlavöötme struktuurist, mille moodustavad hargiks sulanud abaluu, korakoid, rinnaku ja rangluu. Seal on näiteks kolmeluuline auk, millest läbib selle lihase kõõlus, mis tõstab tiiva allalaskmise järel üles. Lennu ajal roolina toimivate sabasulgede hoidmiseks moodustas selgroo otsa lühike ja lai luu - pügostiil. Teiseks aitab sulestik lindudel lennata. Lennu ajal juhitavuse tagavad väga spetsiifilised suled: lennusuled ja sabasuled. Kuid on ka sulgi, mille otstarve on erinev: loovad lindudele voolujoonelise kehakuju nii lennu ajal kui ka sukeldumisel, toimivad kuumakaitsekattena ning on erksavärvilised abistavad sugulastevahelisel suhtlusel.

Peale lindude on praegu ainsad lennata võimelised selgroogsed nahkhiired ja puuviljanahkhiired. Neil on aga põhimõtteliselt erinev tiibade ehitus ja sulgi pole, mistõttu nende lend ei sarnane linnu omaga. Varem oli lendavate ja suleliste olendite mitmekesisus äärmiselt suur. Lisaks ammutuntud pterosaurustele ja arheopteriksidele on paleontoloogid avastanud suur hulk ebatavalised liigid, mille olemasolu isegi ei kahtlustatud. Tundub, loomamaailm inimestest, kes tahtsid taevast vallutada, puudust ei olnud.

Loomadel on kaks peamist hüpoteesi: kiirem jooksmine maapinnal või hüppamine ja liuglemine mõnest kõrgendatud kohast - puudelt, mägedes. Viimane hüpotees sai kaudse kinnituse pärast erinevate suleliste dinosauruste avastamist Hiinas, Liaoningi provintsis. Nüüd usub enamik teadlasi, et lendavad liigid on pärit metsaelustiku keskkonnast, tõenäoliselt mõned väga väikesed, mitte suuremad kui tuvi, roomajate ja lindude liigid. Nende järeltulijad läbisid kiiresti primitiivse etapi – liuglesid kõrgetest kohtadest – ja õppisid päriselt lendama. Kui kaua see kõik aega võttis, mitu liiki muutusid enne, kui linnud lendu said? Keegi ei ütle, kuna paleontoloogide leitud lendavad olendid ei pruukinud olla esimesed ja lindude evolutsiooni algus on meie eest endiselt varjatud.

Pikka aega arvati, et lindude sulestik on miljonite aastate jooksul evolutsiooni käigus muutunud roomajate soomused. Siiski tulemused uusim uurimus pane mind selles kahtlema. Nii sulestik kui soomused, nagu kõik selgroogsete kattemoodustised, pärinevad naha väliskihi – epidermise – rakkudest. Roomajate soomused koosnevad niinimetatud alfa-keratiinist, lühikeste peptiidahelatega valgust. See moodustub epidermise ühe väliskihi väljaulatuvatest piirkondadest. Lindude sulgede arengu ajal ilmub esmakordselt ka epidermise tuberkul, kuid seda ei moodusta üks, vaid kaks välimist kihti. Seejärel vajub see tuberkuloos naha sisse, moodustades omamoodi kotikese – folliikuli, millest kasvab välja sulg. Veelgi enam, sule materjal on veidi erinev - beeta-keratiin, mis koosneb pikkadest peptiidahelatest, mis tähendab, et see on elastsem ja tugevam, mis suudab toetada sulgede plaate. Alfa-keratiini leidub ka lindudel, seda kasutatakse nokakatte, küüniste ja soomuste moodustamiseks tarsil. Lisaks on lindude suled toruja struktuuriga ja roomajate soomused on kindlad. Ilmselt on sulg evolutsiooniline uuendus, mis on aja jooksul oma kasulikkust tõestanud.

Kergesti erinevat kuju ja värvi omandav sulestik on avanud lindudele peaaegu piiramatud võimalused erinevat tüüpi lend, signaali- ja identifitseerimisstruktuuride arendamine, paljude ökoloogiliste niššide arendamine. See oli sulestik, mis aitas lindudel seda saavutada tohutu mitmekesisus mida me praegu näeme. Peaaegu kümme tuhat liiki on rohkem kui kõiki teisi maismaa selgroogseid.

Kui enamik sulelisi dinosauruseid lennata ei saanud, siis milleks neil udusulgi või sulgi vaja oli? Ilmselgelt mitte lendamiseks. Igal juhul mitte kohe lennule. Võimalik, et röövsisalike seas tekkisid soojusisolatsioonikatteks mitmesugused puhmad moodustised, nagu näitavad paleoklima andmed. Triiase perioodi keskel ja lõpus (230-210 miljonit aastat tagasi), kui ilmusid esimesed dinosaurused, toimus Maal külm. Toona ainsa hiiglasliku Pangea mandri äärealadele tekkisid jaheda temperatuuriga laiuskraadised kliimavööndid. niiske kliima. Seal elanud loomad kohanesid külmaga, sealhulgas sulestiku abil. Vastupidi, Pangea keskpunkti hõivasid kõrge päikesekiirguse tasemega kuivad ja kõrbealad, kuna pilvisus oli nendes osades haruldane. Kiirguse eest kaitsmiseks kasutasid roomajad taas udusulgi ja sulgi. Aja jooksul võisid esijäsemete otstes, sabal ja peas olevad suled muutuda piklikeks sulgedeks, mis toimisid kaunistuste või tunnusmärkidena. Need said mõne dinosauruse lendavate sulgede ilmumise aluseks. Sarnasel viisil võisid sulestiku omandada ka teised roomajad, kelle hulgas olid lindude kauged esivanemad.

Lindudel ei esine

Peaaegu 150 aastat, alates esimesest avastamisest, peeti Archeopteryxi tänapäevaste lindude eellaseks. Tegelikult peale teadmiste selle olendi kohta polnud teadlastel pikka aega muud teavet lindude päritolu kohta. Näib, et sellised omadused nagu sulestik ja tiivad viitavad vaieldamatult sellele, et Archeopteryx oli vanim lind. Teisest küljest sarnanes see kolju, selgroo ja muude luustiku osade ehituse poolest röövellike dinosaurustega. Need tähelepanekud andsid alust hüpoteesile lindude päritolu iidsetest sisalikest, mis on nüüdseks muutunud eriti populaarseks.

Nagu teaduses sageli juhtub, leidis toetust ka alternatiivne hüpotees. Kaua väljendatud kahtlused Archeopteryxi ja lindude (nad on anatoomiliselt liiga erinevad) otseses seoses on muutunud veendumusteks, sest alates 1980. aastate algusest on paleontoloogid leidnud sulelisi dinosauruseid, iidseid linde ja nende lähisugulasi. Leiti ka uued Archeopteryxi skeletid. Tänapäeval on teada kümme neist, kõik ülem-juura ajastu (145 miljonit aastat tagasi) pärit Altmühli jõest Baierist. Viimane, teistest paremini säilinud isend, mida kirjeldati 2005. aasta lõpus, veenab lõpuks, et Archeopteryx põlvneb röövellikest dinosaurustest, kuid sellel pole mingit pistmist tänapäevaste lindudega. Ta on midagi muud: mitte dinosaurus, aga mitte ka lind. Tuli otsida teist kandidaati lindude esivanema rolli.

Dinosauruste sulejope

Suleliste dinosauruste olemasolu on kahtlustatud juba ammu, kuid tõendeid selle kohta pole. Need ilmusid 1990. aastatel Hiinas Liaoningi provintsis. Seal avastasid paleontoloogid terve 130-120 miljoni aasta vanuse metsafloora ja fauna kalmistu. Sündmuse teeb ainulaadseks väljakaevamistega paljastatud loodusala. Mere- või veelähedased loomade ja taimede kooslused on tavaliselt õppimiseks saadaval tänu paremad tingimused matused. Mineviku metsa-, stepi- või mägede asukad ei säili enamasti fossiilsena, kuna bakterid muudavad nad kiiresti tolmuks. Ja siin on vulkaanilise tuha poolt jäädvustatud ülevaade metsaelust kriidiajastu keskpaigas.

Nüüdseks on kirjeldatud enam kui tosinat sisalikku, kellel on üllatavalt mitmekesised suled: lühikestest allapoole kuni tõeliste asümmeetriliste sulgedeni jäsemetel, mis viitavad võimele lennata. Lisaks ilmnes nende röövellike dinosauruste skeletil mõned ainult lindudele iseloomulikud tunnused: kahvel, konksukujulised protsessid ribidel ja pügostiil. Kuid siiski polnud tegemist lindudega, vaid väikeste kiskjatega, kes liikusid peamiselt joostes. Pika sabaga, hambuline, ketendava nahaga kaetud, lühenenud esijalgadega ja pikkade küünistega sõrmedega. Skeleti ehituse järgi otsustades ei saanud enamik neist õieti lennata, see tähendab tiibu lehvitada. On teada vaid üks liik, kes on tõusnud astme võrra kõrgemale. See on Microraptor gui – huvitav väikese dromaeosauruse isend, mis leiti sealt Liaoningist. Kõik peenes sulestikus, hari peas. Tema esijalad olid kaetud asümmeetriliste (kitsaste välis- ja laiade sisevõrkudega) lennusulgedega täpselt nagu lindudel. Tagajalad olid samuti kaetud lendavate sulgedega, pöialuul pikemad ja säärel lühemad. Selgub, et see pole midagi muud kui neljatiivaline suleline dinosaurus, mis võiks lennata puult puule. Siiski osutus ta kehvaks flaieriks. Binokulaarse nägemise puudumisel (kui mõlema silma vaateväli kattub), ei saanud Microraptor oma maandumiskohta täpselt sihtida ja laskus puude vahele, ilmselt üsna kohmakalt.

Näib olevat võimalik oletada, et linnud põlvnesid puude vahel hõljuvatest röövellikest dinosaurustest. Kuid liiga olulised anatoomilised erinevused nende vahel ei võimalda seda teha. Seega pole vaja kiirustada ja sulelisi dinosauruseid lindude esivanemateks registreerida.

Suleliste dinosaurustega kõrvuti elasid enantiornid, mis kreeka keeles tähendab "linnude vastu" – olendid, kes on eriti olulised lindude evolutsiooni mõistmiseks. Leidude põhjal otsustades oli see suurim ja mitmekesisem kriidiajastul elanud lendlehtede rühm.

Väliselt sarnanes enantiornhis väga tänapäevaste lindudega. Nende hulgas oli väikseid ja suuri liike, hambutuid ja hambulisi, jooksvaid, veelinde, puulinde ja mis kõige tähtsam, nad kõik lendasid suurepäraselt. Skeletis oli ka palju tuttavlikkust: samad tiiva-, torso- ja tagajäsemete luud. Ainult mõned asjad liigenduvad erinevalt abaluus, mõned kannas, sääres ja selgroos. Väikesed erinevused esmapilgul. Ja lõpptulemuseks on teistsugune tiibade tõstesüsteem ja jalatöö. Enamik tõelisi linde suudab oma käppasid liigutada erinevates suundades: pöörata sissepoole, pöörata väljapoole. See aitab kiskjatel, kotkastel ja pistrikutel oma saaki osavalt haarata ja kinni hoida. Enantiorniste (kellest paljud olid muide ka kiskjad) jalad on erinevalt kujundatud, mistõttu nad kõndisid maas, pigem kohmakalt küljelt küljele kahlades, nagu haned. Kõik see distantseerib Enantiornist pärislindudest suuresti. Selgub, et nende väline sarnasus on formaalne. Nii nagu veesisalike ihtüosauruste saba sarnaneb kalade sabaga, on ka enantiornise käpad ja tiivad sarnased pärislindude käppade ja tiibadega.

Esivanem, keda ei pruugi olemas olla

Pikka aega usuti, et tõelised linnud ehk lehviklinnud, nagu neid ka kutsutakse, ilmusid kainosoikumi ajastu alguses, see tähendab mitte varem kui 65 miljonit aastat tagasi. Ja järsku hakkas Ameerika Ühendriikidest, Mongooliast ja Hiinast tulema 100 ja 130 miljoni aasta vanuseid leide. Alguses nad isegi ei uskunud vanusemääratlusi, kuid edasine töö kinnitas, et jah, dinosauruste ja enantiornide ajal leiti lehviklinde juba. Nad nägid välja nagu tänapäevased ja saavutasid isegi mõningase mitmekesisuse. Kust nad tulid, kui ülalpool käsitletud sulelised ja lendavad olendid nende esivanemateks ei sobi? Nüüd on ainult üks oletus.

1991. aastal kirjeldas Ameerika paleontoloog Shankar Chatterjee Texasest leitud ebatavalist olendit, kes sarnanes paljuski lindudega. Tema vanus on 225 miljonit aastat, mis on 80 miljonit vanem kui Archeopteryxi vanus. Olendit kutsuti Protoavis texensis - "protolind" ja seda mitte ilma põhjuseta. Tema mahukas kolju sisaldas üsna suurt aju koos poolkerade ja väikeajuga, mida teistel selgroogsetel hilistriiase ajal tema elamise ajal ei olnud. Kolju ehituse järgi otsustades oli Protoavisel binokulaarne nägemine ja laia asetusega suured silmad, mis viitab tema võimele osavalt jahti pidada ja lindudele omaselt ümbritsevas maailmas hästi navigeerida. Üldiselt on Protoavise luustikul palju lehviklindudele sarnaseid jooni, kuid keha proportsioonid, lühikesed ja võimsad jäsemed ning raskuskeskme asend viitavad sellele, et ta ei saanud lennata. Ja ilmselt polnud tal sulgi. Sellele vaatamata sarnaneb Protoavis tõelise linnuga rohkem kui Archeopteryx ja hetkel võib just Protoavist pidada tänapäevaste lindude lähimaks esivanemaks. Kui see on nii, siis tuleks nende evolutsioon läbi viia mitte dinosauruste, vaid iidsemate roomajate põhjal, kes on ühendatud arkosauruste rühma.

Protoavise avastamine võimaldas leida vastuse veel ühele küsimusele: mille poolest erinevad linnud dinosaurustest? Sest linnud veedavad aega lennates suur summa energiat, on nende ainevahetuse kiirus palju suurem kui roomajatel. Lindudel on hapnikutarbimine ainevahetuse ajal ühe kilogrammi kaalu kohta 3-4 korda suurem kui roomajatel. Kuna ainevahetuse kiirus on kõrge, tuleb toksiinid organismist kiiresti eemaldada. Selleks on vaja suuri ja võimsaid pungi. Tänapäeva lindudel on vaagnaluudes kolm sügavat õõnsust, milles need suured neerud asuvad. Samad õõnsused neerude jaoks on ka Protoavise vaagnaluudes. Ilmselgelt oli tema kehal roomajate jaoks ebatavaline kõrge ainevahetuse tase.

Kõik oleks hästi, kuid Protoavise rekonstrueerimine ei ärata paljudes paleontoloogides usaldust. Selle jäänused olid segatud teiste roomajate luudega, sellistes tingimustes pole üllatav kahe või isegi mitme erineva looma osi segamini ajada ja üheks olendiks lugeda. Üldiselt tuleb lõplike järelduste tegemiseks oodata teisi leide ja tänapäevased linnud jäävad praegu otseste esivanemateta.

Samas nagu muinaslinnud ilma otseste järglasteta. Sest lindude arengut ei ole võimalik algusest lõpuni järjestikku jälgida. Lünki on veel küllaga. Eelkõige ei ole leitud vahepealseid seoseid iidsete fansabade, mis säilitasid endiselt roomaja tunnused – alveoolidest kasvavad hambad, kõhuribid ja pika selgroolülide rea sabas – ja tänapäevaste linnurühmade vahel. Järsku, justkui tühjalt kohalt, ilmusid mesosoikumide ajastu lõpul iidsed haned, loonid, albatrossid, kormoranid ja muud veelinnud.

Hüpoteesina

Niisiis nägime mitmeid hämmastavaid sulelisi, kes elasid Maal vähemalt mesosoikumi lõpus, 145–65 miljonit aastat tagasi. Sel ajal oli maailm täis loomi, kes püüdsid õhuruumi valitseda. Põhja-Ameerika meredes asustasid lisaks üldlevinud enantiornis’idele ka hambulised, sõretaolised ihtüornid. Hesperornis elas hiliskriidiajastul iidse Euraasia meredes. Euroopas elas kalkunisuurune tundmatu päritoluga lind gargantuavis. Mongoolia ja Hiina metsades asustasid puid Ambiorthus, Liaoningornis ja sulelised dinosaurused. Ja üksikuid vorme, mille positsiooni lindude evolutsioonipuul on raske kindlaks teha, on palju rohkem. Selgelt on võimalik jälgida vaid kahte haru: protoavisest lehviklindudeni ja sulelistest dinosaurustest Archeopteryxi ja seejärel enantiorniseni.

On teada mitmeid fossiilseid vorme, mis ei ole edenenud planeeritust kaugemale. Kui tõelise lehvitava lennu saavutasid vaid pterosaurused (neid me siin ei käsitle, kuna nad pole sugugi lindudega seotud), mikroraptor gooi, enantiornis ja tõelised lehviklinnud. Kõik nad olid edukad õhukeskkonna valdamisel. Pterosaurused valitsesid õhus 160 miljonit aastat, enantiorniidid vähemalt 80 miljonit aastat. Tõenäoliselt edestasid neid mõlemaid konkurentsis lehviklinnud, kes on viimase 65 miljoni aasta jooksul laialdaselt levinud üle kogu planeedi.

Viimase paarikümne aasta jooksul on paleontoloogid näidanud, et paralleelne evolutsioon on elusolendite seas laialt levinud. Selgrootute seas üritati mitu korda saada lülijalgseteks, iidsete kalade seas maale tulla ja kahepaikseteks, roomajate seas imetajateks saada, taimede seas õisi omandada ja katteseemnetaimedeks saada. Kuid tavaliselt õnnestus neist tulevikus ainult üks või kaks.