Prije otprilike 150 milijuna godina (sredinom jurskog razdoblja), grana se odvojila od gmazova, što je dovelo do ptica.

Nešto kasnije, sisavci (životinje) također potječu iz drugih grana gmazova, iako su njihovi preci, gušteri, nastali ranije od predaka ptica. Sada možemo sasvim točno zamisliti kako je tekao taj razvoj. U zemlji, u slojevitim škriljevcima Zapadna Europa(DDR, FRG i druga mjesta) pronađeni su fosilizirani ostaci lubanja, kosti drevnih ptica i njihovih predaka, cijeli kosturi s ljuskama, otisci perja i cijelog krila.

Kako se to dogodilo?

Neki su gušteri počeli bježati kada su bili prestrašeni i u opasnosti. Istodobno su se podigli na stražnje udove (takvih guštera ima i sada). Zatim su naučili trčati samo na stražnjim nogama (za što su bili potrebni milijuni godina). Izračuni i usporedbe daju nam pravo tvrditi da su oni već imali srce s četiri komore, budući da su preci krokodila, koji imaju isto srce, bili bliski ovoj obitelji (pseudosuchi). To je bila aromorfoza, evolucija koja je dovela do naglog povećanja cijele njihove organizacije.

Gušteri koji su trčali skakali su i djelovali na betu prednjim udovima poput kormila. Njihove rožnate ljuske počele su se rastezati, formirajući češljeve duž ruba od šake do lakta, koji su zahvatali više zraka pri trčanju. Unaprijediti. Takve trkačke vrste postupno su prešle na penjanje po stijenama i drveću. Počeli su se penjati na grane kako bi dobili plijen, što rade moderni kameleoni i mnoge iguane.

Među fosilnim gušterima, neke vrste su imale šuplje kosti kostura ispunjene zrakom. Na drveće su se penjali i oni koji su imali takve kosti i oni čije su kosti bile teške. Ali kada je trebalo skočiti s grane na granu, a kasnije i sa stabla na stablo, gušteri lakih kostiju skakali su dalje i nisu se slomili pri padu. Ubrzo su im se (relativno) počele izduživati ​​ljuske na bočnim stranama tijela, kao i uz stražnji rub prednjih nogu. Ljuske su se nastavile produljivati ​​i cijepati, bile su vrlo lagane i tijekom skoka su "zahvatale" više zraka, održavajući tijelo u letu. Takvoj je životinji bilo lakše skočiti - tijelo joj je ležalo ravno. Podsjetimo, list papira pada sporo, ali ako je zgužvan, pada mnogo brže. Ljuske raširene u svim smjerovima ponašale su se poput padobrana. Svaka ljuska je podijeljena na drugačiji način: u uzorku "riblja kost" duž rubova od zadebljane srednje šipke ili duž radijusa, prema jednom središtu. U prvom slučaju od krljušti se dobiva pero, a u drugom paperje. Na drugim mjestima tijela ljuske su dugo ostale nepromijenjene (na primjer, na nogama, rožnatom poklopcu kljuna).

Prastari gušteri, s još nerazvijenim perjem, penjali su se po drveću i stijenama uz pomoć sva četiri uda, koji su imali prste i kandže. Samo su se na prednjim nogama nalazile proširene peraste ljuske, koje su tvorile ravne vizire duž stražnjeg ruba šape. Takve životinje (pseudosuchians) također su poznate u fosilnom obliku. Oni su se postupno pretvorili u prve ptice (Arheopteriks). Njihovi kosturi, s otiscima prstiju, pa čak i perjem, prilično su dobro očuvani. Godine 1974. u Bavarskoj (Njemačka), u kamenolomima Solenhofena, pronađen je dobro očuvan kostur četvrtog arheopteriksa, veličine čvorka. Prethodna tri nalaza bila su veličine goluba. Dokazano je da su kosti bile šuplje, kao u pravih ptica. Posljedično, zračne vrećice koje se protežu iz pluća ušle su u kosti. Imali su sličnosti i s gušterima i s pticama.

Napravimo ovu usporedbu:

Znakovi gmazova sačuvani u ranim pticama:

• Čeljusti, iako uske, ne tvore kljun
• Na čeljusti su zubi
• Rep od 21-28 kralježaka (može se saviti)
• Na prednjim su udovima tri slobodna prsta
• Rebra su, kao kod guštera, u jednom trenutku bila pričvršćena za kralješke i nisu imala nastavak okrenut prema natrag, a kod ptica se protezao na sljedeće rebro.

"Ptičji" znakovi gmazova:

• Tijelo je prekriveno perjem.
• Kosti (kukovi i humeri) su šuplje. Posljedično, bilo je zračnih vrećica koje ulaze u kosti.
• Rame i podlaktica postali su krilo.
• Na krilu je raslo gusto perje, rubovi su se preklapali, kao kod pravih ptica.
• Ispod potkoljenice, od uzdužno sraslih kostiju, formiran je tarzus.

Dodajmo ovome da se zračni mjehurići protežu iz pluća naših modernih kameleona. Neki su dinosauri također imali šupljine u kostima. Međutim, ni jedno ni drugo nije letjelo i ne leti. Stoga nije potrebno govoriti da su ti uređaji služili za “olakšavanje” leta. Štoviše, najbolji moderni letači - brzaci - nemaju šuplje kosti. Oni su "obrasli" koštanom srži.

Dakle, čeljusti prvih ptica su još uvijek bile široke, s mnogo malih zuba. Dugačak rep poput guštera sastojao se od mnogo kralješaka i mogao se saviti u svim smjerovima. Na prednjim udovima, iako su dva prsta nestala, preostala tri su još uvijek bila dobro razvijena, s pandžama i, očito, pomagala su u penjanju. Ali iza ruke, ud je nosio prilično dobro razvijeno krilo od gustog perja. Takve prve ptice vjerojatno nisu dobro letjele, mogle su samo lepršati s drveta na drvo. Prvo se počeo skraćivati ​​rep. Dugi rep je prevagnuo. planiranje, iako je po rubovima bio obrubljen perjem. Zatim su se prednji udovi, koji su radili i kao penjačka šapa i kao krilo, postupno oslobodili dotadašnjeg opterećenja i počeli raditi samo kao krilo, gubeći slobodne prste.

Ima, međutim, i danas ptica koje zadržavaju slobodne prste na krilima, čak i s pandžama. Pilići Hoatzina penju se po granama na ovaj način. Na prvom prstu je kandža pojedinačne vrste grabežljive, guske, među Haunovim palamedama. Kod drugih palameda iz ruba krila strše “ostruge”, nedvojbeno istog porijekla. Kandže na drugom nožnom prstu rjeđe su kod modernih ptica. Poznati su iz rea kazuara, kivija i tukana. Konačno, na afrički noj pandže rastu na sva tri prsta krila.

Zubi prvih ptica još su dugo bili sačuvani: sudeći prema lubanjama iz kasnijih slojeva zemlje (razdoblje krede), 50 milijuna godina. Zubi su pticama potpuno nestali prije otprilike 70 milijuna godina. Ostaci prstiju u krilu sačuvani su do danas kod svih ptica. Ima ih tri, uključujući kratku prednju ("palac"), koja se ipak može lagano okrenuti. Na njega je pričvršćena zasebna hrpa perja - "krilac" na prednjem rubu krila. Brzoleteće (grabežljive i dr.) ptice okretanjem krila reguliraju let, usporavaju u letu i sl. Na nogama ptica sačuvane su ljuske od njihovih davnih predaka – guštera. Građa jaja i razvoj ptičjih embrija vrlo se malo razlikuju od razvoja guštera. Tjelesna temperatura postala je konstantna. Promijenjeni krvožilni sustav s četverokomornim srcem osigurava aktivniju oksidaciju krvi (kombinacija s kisikom), što povećava tjelesnu temperaturu, a gusti pokrov od perja i paperja zadržava toplinu.

Tako su gušteri penjači, koji su naučili preskakati i kasnije lepršati sa stabla na stablo, kasnije postali ptice.

Ako pronađete grešku, označite dio teksta i kliknite Ctrl+Enter.

Mnogi znanstvenici vjeruju da su ptice evoluirale od malih dinosaura teropoda. Ovdje je glavna stvar bila pojava perja = kao rezultat toga, neke životinje koje trče i penju stekle su sposobnost letenja.
Znanstvenici smatraju da je Archaeopteryx, prvi put otkriven 1861., prva ptica. Sudeći po izgledu, izgledao je kao križanac gmaza i ptice, sa zubatim kljunom, dugim koščatim repom i izraženim perjem. U posljednjih godina pronađeni su i ostaci drugih pernatih gmazova.

Prve pernate ptice.

Ptičje perje ima dvije važne funkcije: grije ptice i pomaže im u letu. Ona pera koja služe za grijanje obično su kraća i mekša, a ona kojima ptice lete - tzv. letna pera - veća su i zakrivljena u obliku lepeze. Malo je vjerojatno da se perje obje vrste pojavilo kod ptica u isto vrijeme. Oni su gotovo sigurno bili prvi kojima je izraslo perje koje štiti od topline, a onda su, milijunima godina kasnije, neki od njih dobili drugačiji, potpuno poseban oblik, dizajniran posebno za let. Nije poznato kada se točno pojavilo perje. Prema nekim paleontolozima, neki izgled perja već se nalazi u gmazu koji je živio u Rusiji, međutim, većina znanstvenika nije potpuno uvjerena u to. Najuvjerljiviji dokaz u tom smislu dolazi iz prisutnosti perja kao takvog kod malih teropoda, čiji su fosilizirani ostaci nedavno otkriveni u Kini. Jedan od njih, Sinosauropteryx, zadržava jasne znakove kratkog pahuljastog perja u obliku dugog češlja koji se proteže duž vrata i cijelih leđa. Već je bio pernati dinosaur, ali očito još nije znao letjeti.

Uzlijetanje sa zemlje.

Sinosauropteryx se pojavio nešto kasnije od Archeopteryxa, što jasno govori da prvi nisu njihovi izravni potomci. U međuvremenu, sudeći po prisutnosti pahuljastog perja kod predaka letećih ptica, lako je zamisliti kako su izgledali davno prije punog perja. Ali ono što je puno važnije nije čak ni to, nego kako su se krila razvila i, što je najvažnije, zašto? Prema jednoj teoriji, krila su se razvila među precima današnjih ptica kao posebna prilagodba za lov na kukce i druge male životinje. Dakle, upravo prema toj teoriji, prve su ptice, pokušavajući prestići žrtvu, poletjele sa zemlje i prestigle je u skoku već u zraku. Zatim je, slijedeći istu teoriju, dugo kasnije, na prednjim nogama prvih ptica počelo rasti perje koje im je pomoglo u održavanju ravnoteže ili, možda, držanju plijena. Perje se postupno razvlačilo, a mišići na prednjim nogama jačali. Vjerojatno su tako nastale životinje koje su jednog lijepog dana imale snage dići se s tla.

Avimim (lijevo) je bio pernati teropod, ali nije mogao letjeti. Arheopteriks (u sredini) bio je manji i lakši, a imao je i dobro razvijena letna pera. U usporedbi s arheopteriksom, moderne ptice poput goluba (desno) nemaju zube ni kandže na krilima, uz moguću iznimku gaocina, a repovi su im primjetno kraći.

Drvene leteće vjeverice.

Ova "prizemna teorija" temeljila se na nekim karakterističnim značajkama koje su identificirane kod Archeopteryxa, kao što je izvanredna snaga njegovih šapa. Međutim, prema većini paleontologa, moderne ptice potječu od gmazova koji nisu živjeli na kopnu, već na drveću. S razvojem iznimno dugog perja, takve su životinje stekle sposobnost lebdenja u zraku, što im je omogućilo da se lako kreću šumovitim predjelima bez spuštanja na tlo. Pa, s vremenom su naučili stvarno letjeti - mašući krilima. Ali gmazovima je trebalo dosta vremena da se naviknu na vibljenje. To su, na primjer, postigli coelurosaurus i drugi arborealni gmazovi; isto se može reći i za neke moderne guštere. A pristaše teorije o "drvetu" smatraju ovo izravnim dokazom da su prve ptice krenule od iste stvari.
Arheopteriks je imao asimetrično, bolje rečeno zakrivljeno perje na krilima, poput modernih ptica. Ovakvo perje pomaže pticama da lete kada preko njih puše vjetar, što zauzvrat potvrđuje da je Arheopteriks mogao letjeti.

Težina i let.

Ne treba puno snage da se vinete, ali mahanje krilima nije lak zadatak. S vremenom su se dogodile ozbiljne promjene u anatomiji prvih ptica, zahvaljujući kojima su naučile ne samo dugo ostati u zraku, već su se i počele upadljivo razlikovati od svojih predaka - dinosaura. U tom smislu, evolucija je krenula sasvim drugim putem. I kako su se razvijale, prve su ptice sve više vremena počele provoditi u zraku. Zahvaljujući istim promjenama, ptice su izgubile višak kilograma. Kosti prvih ptica uglavnom su bile srasle, zbog čega im je kostur bio nešto lakši. Poput njihovih predaka teropoda, kosti prvih ptica bile su šuplje, ispunjene zrakom – s vremenom su se zračne šupljine proširile, osobito prema krilima i šapama. Osim toga, prsna kost im se proširila i ojačali su prsni mišići koji su osiguravali let, kao i trokutasta vilica, odnosno luk, koji je podupirao prsnu kost tijekom leta. Takve anatomske promjene pokazale su se prilično uspješnima. U razdoblju krede ptice su doslovno ispunile Zemlju, pogotovo jer se vrijeme gmazova bližilo kobnom kraju. Stoga su ptice bile jedini preživjeli potomci dinosaura.

Arheopteriks je vrlo sličio malom teropodu. Za fosile arheopteriksa, pronađene 1950-ih, smatralo se da pripadaju Compsognathusu sve dok pored njih nisu otkriveni slabašni obrisi perja.

Podrijetlo ptice- pitanje je pomalo nejasno i kontroverzno; nema sumnje da ptičji preci (a time i same ptice) pripadaju gmazovi, naime u razred Arhosauri(Archosauria), koji također uključuje mnoge izumrle oblike, prvenstveno Dinosauri(Dinosauria), a od živih - samo Krokodili(Krokodil). Znanstvenici ne mogu imenovati određenu skupinu arhosaura od kojih su nastale ptice; O tome postoje najmanje dvije hipoteze.

Prva, i najčešća, pretpostavlja da su ptice izravni potomci dinosaura - ili, točnije, čak nisu ni potomci, već njihova jedina preživjela grana, tako da izjava o izumiranju dinosaura na granici mezozoika i kenozoika nije potpuno istinito. Od dvije poznate skupine dinosaura, preci ptica nisu bili Ornithischian(Ornitischia), kako bi se moglo očekivati, i Gušter-zdjelica(Saurischia); njihovi najbliži srodnici, prema ovoj hipotezi, predstavnici su klade deinonihosaur(Deinonychosauria), koji se, zajedno s ptičjim precima, samim pticama i nekim drugim dinosaurima, klasificiraju kao kladus Maniraptor(Maniraptora), jedan od ogranaka skupine Životinjske noge(Theropoda). Ovi maniraptori živjeli su na Zemlji od kasno period jure (prije 156 milijuna godina), a već šest do deset milijuna godina kasnije živjela je najstarija poznata ptica - Arheopteriks(Archaeopteryx lithographica). Naravno, Arehopteriks ne može biti predak drugih ptica - ovo je samo jedna od grana ptičjeg debla, koja nije dala potomke i poznata je kao infraklasa Lizardtails(Arheornites). Druge izumrle infrarazrede ptica su Enantiornithaceae(Enantiornithes), Hesperornisaceae(Hesperornithes) i Ichthyornithidae(Ichthyornithes); žive ptice su klasificirane kao infrarazred Fantails(Neornithes), poznata od kas kreda(70 milijuna godina).

Druga hipoteza prati porijeklo ptica do Protoavisu(Protoavis texensis), koja je živjela u poč trijas(prije 225-210 milijuna godina) i, prema brojnim paleontolozima, ima mnogo više sličnosti s modernim pticama nego arheopteriks. Neki (osobito ruski paleornitolog E.N. Kurochkin) vjeruju da je Protoavis predak modernih ptica; Dakle, ptice nisu potomci dinosaura, već njihova srodna grana, koja potječe od nekog zajedničkog pretka arhosaura. Arheopteriks i enantiornis, u ovoj situaciji, još uvijek potječu od životinja i nemaju nikakve veze s pticama. Većina paleontologa ne slaže se s ovom hipotezom, tvrdeći da je, prvo, sama činjenica postojanja protoavisa kontroverzna i da zapravo otkriveni ostaci ne pripadaju jednom organizmu, već nekoliko različitih bića, od kojih je svako imalo neku karakteristiku u strukturi , uobičajeno kod ptica (vidi dolje); i, drugo, postoji ogroman vremenski jaz između protoavisa i njegovih lepezastih potomaka; u takvom vremenskom rasponu trebao je postojati značajan broj prijelaznih oblika - ali nijedan nije pronađen. Postoje i kontradikcije u hipotezi o podrijetlu od životinjskih nogu - a te kontradikcije leže u građi krila: sve ptice imaju samo tri prsta u strukturi šake (II, III, IV), dok njihovi navodni preci također imaju tri, ali različite (I, II i III).

Ptice se od svojih predaka i srodnika razlikuju samo po tome što su uspjele kombinirati sve te osobine - i, naravno, naučiti letjeti, jer je upravo ta vještina odlučujući faktor u izgradnji tijela ptica. Postoje čak i hipoteze o podrijetlu nekih dinosaura od prvih ptica koje su izgubile tu sposobnost – otprilike na isti način na koji su je izgubili moderni nojevi.

Kako su točno ptice naučile letjeti, teško je nedvosmisleno odgovoriti; Sve pretpostavke o ovom pitanju mogu se spojiti u dvije hipoteze. Prva pretpostavlja da su ptice izvorno bile male šumske životinje, nesposobne za aktivan lepetajući let, ali su se mogle penjati po drveću i kliziti uz pomoć prednjih udova - kao što to čine npr. vunokrilci I leteće vjeverice(sisavci), neki zmije I gušteri. Udovi su omogućili produljenje ovih skokova, držeći ih neko vrijeme u zraku. U oba slučaja krajnji rezultat bila je pojava aktivnog leta, karakterističnog za sve žive ptice - čak i one koje ne lete pingvini I nojevi potječu od letećih vrsta koje su tu sposobnost izgubile tijekom evolucije.

Evolucija

U svakom slučaju, do trenutka izumiranja dinosauri(kraj Razdoblje krede) ptice su već uspješno postojale, dijeleći se u sada poznate nadredove Drevna nebesa(Paleognathae) i Novi Palatin(Neognathae), razlikuju se prvenstveno u strukturi lubanje. Daljnja podjela dogodila se tijekom paleocen I eocen; Do oligocena su poznati fosilni ostaci većine postojećih redova. Pritom su odreda Starih Palata, unatoč svom nazivu, mlađi od odreda Novih Palata; pretpostavlja se da njihovi različiti redovi imaju neovisno podrijetlo, a do njihovog razdvajanja došlo je i prije gubitka sposobnosti letenja, što je odredilo njihovu sličnost u građi i načinu života. Slična konvergencija objašnjava sličnost u strukturi udaljenih genetskih redova New Palatina, dobivenih kao rezultat razvoja u sličnim ekološkim nišama. Sokolovi, primjerice, puno bliža rodbina vrapci, a ne sličan njima i izgledom i stilom života jastrebovima.

Što se tiče Drevnih Nebeskih, oni najstariji se smatraju odredom Tinamuformes(Tinamiformes), koje su zadržale sposobnost letenja, iako na vrlo kratke udaljenosti, kobilicu prsne kosti i neke druge strukturne značajke uobičajene za ptice Novog Palatina. Sve ostale jedinice Drevnih nebesa su spojene u kladu Beskilevykh(Ratitae), koji je potpuno prešao na trkaći način kretanja. Razlog zašto su prestale letjeti sasvim je razumljiv ako prihvatimo hipotezu o podrijetlu leta ptica kao načina bijega od grabežljivaca – uostalom, grana nojevi i njihovi rođaci dogodili su se nakon masovnog izumiranja dinosaura, kada nije bilo velikih grabežljivaca od kojih bi mogli odletjeti. Divergencija New Palatina počinje već u razdoblju krede, kada se pojavljuju dvije skupine nejednakog broja vrsta: Nalik na piletinu(Galloanserae) i Viša nova nepca(Neoave). Za prvu se vjeruje da je starija i karakteriziraju je takve karakteristike kao što su visoka plodnost povezana s velikim brojem jaja u leglu, pretežno leglo tip razvoja i poligamni način života; Ova klasa uključuje dva reda - Anseriformes(Anseriformes) i Galliformes(Galliformes), koji su se razišli natrag u Razdoblje krede. Svi ostali redovi novopalatinaca pripadaju drugoj skupini i karakterizirani su manjim brojem jaja u leglu, pretežno gnijezdećim tipom razvoja i monogamnim načinom života; do odvajanja većine tih odreda došlo je u prvoj pol kenozoik.

Tako je Darwinova teorija dobila još jednu i to vrlo snažnu potvrdu. Prve ptice, čiji su kosturi pronađeni u kamenolomima škriljevca u Bavarskoj, živjele su na Zemlji prije oko 160 milijuna godina - tijekom mezozoika njezina geološkog razvoja, točnije na kraju jure. Mezozoik je doba gmazova, ponekad najveći procvat ove klase kralješnjaka. Živjeli su u vodi, na kopnu i u zraku. Ponekad su dostizali divovske veličine. Raspon krila nekih letećih bića - pteranodona, na primjer - bio je 6-7 metara. To su bile najveće leteće životinje koje su ikada živjele na Zemlji.

Prve ptice bile su relativno male veličine. Arheopteriks je bio samo malo veći od goluba. Bio je loš letač i kretao se lebdeći od drveta do drveta ili od drveta do zemlje. Sa zemlje se ponovno popeo na deblo, držeći se za koru pandžama prstiju i krila. Slabe čeljusti obrubljene malim zubima pokazuju da Archaeopteryx nije bio grabežljivac. Najvjerojatnije se ova ptica (sustavni zoolozi čvrsto uključuju Arheopteriksa u klasu ptica, klasificirajući ga, međutim, kao zasebnu podklasu drevnih ptica) hranila voćem i bobicama, ne prezirući male insekte i crve. Iz fosilnih ostataka nemoguće je reći kakve je boje bilo perje Arheopteriksa. Međutim, postoji razlog za vjerovanje da je bila višebojna, kamuflirajući pticu na pozadini vegetacije.

Podrijetlo prvih ptica od gmazova je nedvojbeno. Istina, paleontolozi još nisu uspjeli pronaći sve stepenice kojima je hodala. No, došli su do jednoglasnog zaključka da su preci ptica bili mali gmazovi iz skupine pseudosuchiana, koji su izvorno živjeli na ravnim, stepskim prostorima, na mjestima prekrivenim sitnim kamenjem. Imali su povećane stražnje udove, velike moždane šupljine koje su olakšale težinu lubanje - ti znakovi nam omogućuju da zaključimo da im se tijelo ispravilo i životinje su pokušale hodati na stražnjim udovima. Kasnije su se neki od ovih gmazova prilagodili životu na drveću, poput scleromochlusa.

Ako su stepskim uspravnim vrstama prednji udovi postupno postali nepotrebni i smanjivali se u veličini, arborealnim gmazovima su bili potrebni kako bi se penjali po granama. Zahvaljujući tome, zadržali su važan preduvjet za pojavu krila.

Fosilni ostaci prijelaznog oblika između gmazova i ptica još nisu pronađeni. Ali možemo pretpostaviti njegovo postojanje. Paleontolozi su čak i zamislili izgled ova ptica predaka. U ovoj fazi razvoja, ljuske su se već pretvorile u perje, što je pomoglo životinji da leti padobranom od grane do grane ili od drveta do zemlje.

Nije daleko od velike ptice do Arheopteriksa. Prekrivač od perja nije samo podigao najstarije ptice u zrak. Pomagao je u održavanju stalne tjelesne temperature. Po prvi put u evoluciji živog svijeta na zemlji su se pojavile toplokrvne životinje. Tako znanstvenici zamišljaju podrijetlo ptica.

Stanovnici šume kineske pokrajine Liaoning prije 130 milijuna godina. Mali dinosaur s četiri krila, Microraptor gooi, lebdi u prvom planu. Cathayornisi koji lete s desne strane također se ne smatraju pticama. Ali s lijeve strane na grani sjedi Confuciusornis, koji predstavlja jednu od evolucijskih linija bliskih pticama. Očito je da su različite skupine pernatih životinja pokušale ovladati zračnim okolišem u razdoblju krede

Donedavno rana evolucija ptice su predstavljale možda najtamniju stranicu u kronici fosilnih bića. I premda su nedavna paleontološka otkrića mnogo toga razjasnila, nije moguće do kraja iščitati. Ono što je poznato je da su ptice evoluirale od gmazova. Ali od kojih točno? Izravni preci modernih ptica nikada nisu pronađeni, a perje i sposobnost letenja pojavili su se opetovano u različitim životinjama mezozojske ere. Postoji više nego dovoljno hipotetskih predaka: među njima su pseudozuhi, ornitosuhi, pterosauri, dinosauri, pa čak i krokodili. Ali Arheopteriks, svima poznat sa slike u školskom udžbeniku, mora biti precrtan s ovog popisa.

Ptice su, uz kukce, glavni stanovnici Zemljinih zračnih prostora. Nekoliko uređaja im omogućuje da se uzdignu u nebo i kontroliraju svoje kretanje u letu. Prvo, poseban kostur. Složeno krilo sposobno je držati cijelu težinu tijela u zraku. Njegovi zamašni pokreti ovise o građi ramenog obruča kojeg čine lopatica, korakoid, prsna kost i ključna kost spojeni u vilicu. Tu se, primjerice, nalazi otvor s tri kosti kroz koji prolazi tetiva mišića koji podiže krilo nakon što se spusti. Za držanje repnog pera, koje služi kao kormilo u letu, na kraju kralježnice formirana je kratka i široka kost - pigostil. Drugo, perje pomaže pticama da lete. Upravljivost u letu osiguravaju vrlo specifična pera: letna pera i repna pera. Ali tu su i perja čija je svrha drugačija: stvaraju aerodinamični oblik tijela za ptice kako tijekom leta tako i tijekom ronjenja, služe kao zaštitni omotač od topline i, budući da su svijetle boje, pomažu u komunikaciji među rođacima.

Osim ptica, jedini kralježnjaci koji trenutno mogu letjeti su šišmiši i voćni šišmiši. Međutim, oni imaju bitno drugačiju strukturu krila i nemaju perje, što čini njihov let drugačijim od ptičjeg. U prošlosti je raznolikost letećih i pernatih stvorenja bila iznimno velika. Osim odavno poznatih pterosaura i arheopteriksa, paleontolozi su otkrili veliki broj neobične vrste u čije se postojanje nije niti slutilo. Čini se, životinjski svijet nije nedostajalo ljudi voljnih osvojiti nebo.

Postoje dvije glavne hipoteze za životinje koje postižu lepršavi let: od bržeg trčanja po tlu ili od skakanja i klizanja s nekih povišenih mjesta - drveća, uspona u planinama. Posljednja hipoteza dobila je neizravnu potvrdu nakon otkrića raznih pernatih dinosaura u Kini, u pokrajini Liaoning. Sada većina znanstvenika vjeruje da su leteće vrste došle iz okruženja šumskog staništa, vjerojatno neke vrlo male, ne veće od goluba, vrste gmazova i ptica. Njihovi potomci brzo su prošli primitivnu fazu - jedriličarstvo s uzvišenih mjesta - i naučili stvarno letjeti. Koliko je sve to trajalo, koliko se vrsta promijenilo prije nego što su ptice počele letjeti? Nitko neće reći, budući da leteća stvorenja koja su pronašli paleontolozi možda nisu bila prva, a sam početak evolucije ptica još uvijek je skriven od nas.

Dugo se vremena vjerovalo da je perje ptica ljuska gmazova modificirana tijekom milijuna godina evolucije. Međutim, rezultati najnovija istraživanja natjeraj me da sumnjam. I perje i ljuske, kao i sve pokrovne tvorevine u kralješnjaka, potječu od stanica vanjskog sloja kože - epidermisa. Ljuske gmazova sastoje se od takozvanog alfa-keratina, proteina s kratkim peptidnim lancima. Nastaje od izbočenih područja jednog vanjskog sloja epidermisa. Tijekom razvoja perja kod ptica, prvo se pojavljuje i kvržica epidermisa, ali nije formirana od jednog, već od dva vanjska sloja. Zatim ovaj tuberkulum tone unutar kože, tvoreći neku vrstu vrećice - folikula, iz koje raste pero. Štoviše, materijal za perje je malo drugačiji - beta-keratin, sastavljen od dugih peptidnih lanaca, što znači da je elastičniji i jači, sposobniji poduprijeti ploče perja. Alfa-keratin je također prisutan kod ptica; koristi se za oblikovanje pokrova kljuna, kandži i ljuskica na tarzusu. Osim toga, perje ptica ima cjevastu strukturu, a ljuske gmazova su čvrste. Navodno je pero evolucijska inovacija koja je s vremenom dokazala svoju korisnost.

Perje, koje lako poprima različite oblike i boje, otvorilo je pticama gotovo neograničene mogućnosti različite vrste let, razvoj signalnih i identifikacijskih struktura, razvoj mnogih ekoloških niša. Upravo je perje pomoglo pticama da to postignu velika raznolikost koje sada vidimo. Gotovo deset tisuća vrsta više je od svih ostalih kopnenih kralješnjaka.

Ako većina pernatih dinosaura nije mogla letjeti, zašto su im trebali paperje ili perje? Očito nije za letenje. U svakom slučaju, ne odmah na let. Moguće je da su među grabežljivim gušterima kao toplinski izolacijski pokrov nastale razne pernate formacije, na što ukazuju paleoklimatski podaci. Sredinom i krajem trijasa (prije 230-210 milijuna godina), kada su se pojavili prvi dinosauri, na Zemlji je došlo do zahlađenja. Uz rubove golemog kontinenta Pangea, jedinog u to vrijeme, pojavile su se geografske širine s niskim temperaturama. vlažna klima. Životinje koje su tamo živjele prilagodile su se hladnoći, uključujući i uz pomoć perja. Naprotiv, središte Pangee zauzimala su suha i pustinjska područja s visokom razinom sunčevog zračenja, budući da je naoblaka u tim dijelovima bila rijetka. Za zaštitu od zračenja, gmazovi su ponovno koristili paperje i perje. S vremenom su se pera na krajevima prednjih udova, na repu i na glavi mogla pretvoriti u duguljasta pera koja su služila kao ukrasi ili identifikacijske oznake. Oni su postali osnova za pojavu letećeg perja kod nekih dinosaura. Na sličan su način perje mogli dobiti i drugi gmazovi, među kojima su bili i daleki preci ptica.

Ne pojavljuje se kod ptica

Gotovo 150 godina, od prvog otkrića, arheopteriks se smatrao praocem modernih ptica. Zapravo, osim znanja o ovom stvorenju, znanstvenici dugo vremena nisu imali drugih informacija o podrijetlu ptica. Čini se da takve značajke kao što su perje i krila neporecivo ukazuju na to da je arheopteriks najstarija ptica. S druge strane, po građi lubanje, kralježnice i ostalih dijelova kostura bio je sličan predatorskim dinosaurima. Ova zapažanja dovela su do hipoteze o podrijetlu ptica od drevnih guštera, koja je sada postala posebno popularna.

Kao što se često događa u znanosti, alternativna hipoteza također je našla podršku. Dugo izražene sumnje u izravnu vezu Arheopteriksa i ptica (anatomski su previše različite) pretvorile su se u uvjerenje, budući da su od ranih 1980-ih paleontolozi pronalazili pernate dinosaure, drevne ptice i njihove bliske rođake. Pronađeni su i novi kosturi arheopteriksa. Danas ih je poznato deset, svi iz gornje jure (prije 145 milijuna godina) iz rijeke Altmühl u Bavarskoj. Posljednji primjerak, koji je bolje očuvan od ostalih, opisan krajem 2005., konačno uvjerava da Arheopteriks potječe od grabežljivih dinosaura, ali nema nikakve veze sa suvremenim pticama. On je nešto drugo: nije dinosaur, ali nije ni ptica. Morao sam tražiti drugog kandidata za ulogu pretka ptica.

Dinosaur puhasta jakna

Dugo se sumnjalo na postojanje pernatih dinosaura, ali za to nije bilo dokaza. Pojavili su se 1990-ih u Kini, u pokrajini Liaoning. Tamo su paleontolozi otkrili čitavo groblje šumske flore i faune staro 130-120 milijuna godina. Ono što događaj čini jedinstvenim je prirodno područje otkriveno iskopavanjima. Morske ili blizu vodene zajednice životinja i biljaka obično su dostupne za proučavanje zbog bolje uvjete ukopi. Šumski, stepski ili planinski stanovnici prošlosti najčešće nisu sačuvani u fosilnom stanju, jer ih bakterije brzo pretvaraju u prah. A ovdje je snimka šumskog života u razdoblju srednje krede, snimljena vulkanskim pepelom.

Sada je opisano više od desetak guštera, s iznenađujuće raznolikim perjem: od kratkog do pravog asimetričnog perja na udovima, što ukazuje na sposobnost letenja. Osim toga, kostur ovih grabežljivih dinosaura otkrio je neke značajke karakteristične samo za ptice: vilicu, kukaste procese na rebrima i pigostil. Ali ipak, to nisu bile ptice, već mali grabežljivci koji su se kretali uglavnom trčeći. S dugim repovima, zubati, prekriveni ljuskavom kožom, sa skraćenim prednjim nogama i dugim prstima s pandžama. Sudeći po građi kostura, većina njih zapravo nije mogla letjeti, odnosno mahati krilima. Poznata je samo jedna vrsta koja se popela jednu stepenicu više. Ovo je Microraptor gui - zanimljiv primjerak malog dromeosaura, pronađen tamo, u Liaoningu. Svi u lijepom perju, s grbom na glavi. Njegove prednje noge bile su prekrivene asimetričnim (s uskim vanjskim i širokim unutarnjim mrežama) letnim perjem isto kao kod ptica. Stražnje noge su također bile prekrivene letećim perjem, dužim na metatarzusu i kraćim na potkoljenici. Ispostavilo se da nije ništa više od pernatog dinosaura s četiri krila koji je mogao letjeti od drveta do drveta. Međutim, pokazalo se da je loš letač. U nedostatku binokularnog vida (kada se vidno polje oba oka preklapa), Microraptor nije mogao točno naciljati mjesto slijetanja i spustio se među drveće, očito prilično nespretno.

Čini se mogućim pretpostaviti da su ptice potekle od grabežljivih dinosaura koji lebde među drvećem. Međutim, previše značajne anatomske razlike između njih ne dopuštaju da se to učini. Dakle, nema potrebe žuriti i bilježiti pernate dinosaure kao pretke ptica.

Rame uz rame s pernatim dinosaurima živjeli su enantiornis, što na grčkom znači “anti-ptice”, bića posebno važna za razumijevanje evolucije ptica. Sudeći prema nalazima, radilo se o najvećoj i najraznovrsnijoj skupini letača koja je živjela u razdoblju krede.

Izvana, enantiornhis je bio vrlo sličan modernim pticama. Među njima je bilo malih i velikih vrsta, bezubih i zubatih, trkačih, vodenih ptica, drveća i, što je najvažnije, sve su letjele savršeno. U kosturu je također bilo dosta poznatog: iste kosti krila, torza i stražnjih udova. Samo neke stvari drugačije artikuliraju u lopatici, neke u peti, potkoljenici i kralježnici. Male razlike na prvi pogled. A krajnji rezultat je drugačiji sustav podizanja krila i rada nogu. Većina pravih ptica može pomicati šape u različitim smjerovima: okrenuti se prema unutra, okrenuti prema van. To pomaže grabežljivcima, orlovima i sokolovima, da spretno zgrabe i zadrže svoj plijen. Noge enantiornisa (od kojih su mnogi, usput rečeno, također bili grabežljivci) dizajnirane su drugačije, zbog čega su hodali po tlu, umjesto da se nespretno gegaju s jedne na drugu stranu, poput gusaka. Sve to uvelike udaljava Enantiornis od pravih ptica. Ispada da je njihova vanjska sličnost formalna. Kao što je rep vodenih guštera ihtiosaura sličan ribljem repu, tako su šape i krila enantiornisa slični šapama i krilima pravih ptica.

Predak koji možda i ne postoji

Dugo se vremena vjerovalo da su se prave ptice, ili lepezaste ptice, kako ih još zovu, pojavile početkom kenozoika, odnosno ne prije 65 milijuna godina. I odjednom su iz Sjedinjenih Država, Mongolije i Kine počeli pristizati nalazi stari 100 i 130 milijuna godina. Isprva nisu vjerovali ni u određivanje starosti, ali kasniji je rad potvrdio da su, da, u vrijeme dinosaura i enantiornisa već bile pronađene ptice s lepezastim repom. Izgledali su poput modernih i čak su postigli određenu raznolikost. Odakle su došli ako pernata i leteća stvorenja o kojima smo gore govorili nisu prikladna kao njihovi preci? Sada postoji samo jedna pretpostavka.

Godine 1991. američki paleontolog Shankar Chatterjee opisao je neobično biće koje je pronašao u Teksasu, a koje je u mnogočemu bilo slično pticama. Njegova starost je 225 milijuna godina, što je 80 milijuna više od starosti Arheopteriksa. Stvorenje je nazvano Protoavis texensis - "proto-ptica", i to ne bez razloga. Njegova voluminozna lubanja sadržavala je prilično velik mozak s hemisferama i malim mozgom, što drugi kralješnjaci nisu imali u doba kasnog trijasa kada je on živio. Sudeći po strukturi lubanje, Protoavis je imao binokularni vid i široko postavljene velike oči, što ukazuje na njegovu sposobnost spretnog lova i snalaženja u okolnom svijetu, kao što je tipično za ptice. Općenito, kostur Protoavisa ima mnogo značajki sličnih pticama s lepezastim repom, ali proporcije tijela, kratki i snažni udovi i položaj centra gravitacije pokazuju da nije mogao letjeti. I očito nije imao perje. Unatoč tome, Protoavis je sličniji pravoj ptici nego Archeopteryxu, au ovom trenutku se upravo Protoavis može smatrati najbližim pretkom modernih ptica. Ako je to tako, onda se njihova evolucija ne bi trebala odvijati od dinosaura, već od starijih gmazova, ujedinjenih u skupinu arhosaura.

Otkriće protoavisa omogućilo je pronalaženje odgovora na još jedno pitanje: po čemu se ptice razlikuju od dinosaura? Zato što ptice provode vrijeme leteći veliki iznos energije, njihova je stopa metabolizma mnogo veća nego kod gmazova. U ptica je potrošnja kisika tijekom metabolizma po kilogramu težine 3-4 puta veća nego u gmazova. Budući da je stopa metabolizma visoka, stoga se toksini moraju brzo ukloniti iz tijela. To zahtijeva velike, snažne pupoljke. U modernim pticama postoje tri duboke šupljine u zdjeličnim kostima, u kojima se nalaze ti veliki bubrezi. Iste šupljine za bubrege prisutne su iu kostima zdjelice Protoavisa. Očito je njegovo tijelo imalo visoku razinu metabolizma, neuobičajenu za gmazove.

Sve bi bilo u redu, ali rekonstrukcija Protoavisa ne ulijeva povjerenje mnogim paleontolozima. Njegovi ostaci bili su isprepleteni s kostima drugih gmazova; u takvim uvjetima nije čudno brkati i računati dijelove dviju ili čak nekoliko različitih životinja kao jedno biće. Općenito, za konačne zaključke moramo pričekati druge nalaze, a moderne ptice za sada će ostati bez izravnih predaka.

Međutim, poput drevnih ptica bez izravnih potomaka. Budući da nije moguće pratiti evoluciju ptica sekvencijalno od početka do kraja. Ima još dosta praznina. Konkretno, nisu pronađene posredne veze između drevnih lepezastih reptila, koje su još uvijek zadržale gmazovske značajke - zube koji rastu iz alveola, trbušnih rebara i dugog niza kralježaka u repu - i modernih skupina ptica. Iznenada, kao niotkuda, krajem mezozoika pojavile su se prastare guske, lonovi, albatrosi, kormorani i druge vodene ptice.

Kao hipoteza

Dakle, vidjeli smo niz nevjerojatnih pernatih stvorenja koja su živjela na Zemlji barem na kraju mezozoika, prije 145-65 milijuna godina. U to je vrijeme svijet bio pun životinja koje su pokušavale zagospodariti zračnim prostorom. Osim sveprisutnog enantiornisa, mora Sjeverne Amerike nastanjivali su i zubati ihtiornisi nalik na ganje. Hesperornis je živio u kasnoj kredi u morima drevne Euroazije. U Europi su postojale gargantuavis, ptica nepoznatog porijekla veličine purana. Šume Mongolije i Kine nastanjivali su arborealni Ambiorthus, Liaoningornis i pernati dinosauri. A postoji još mnogo pojedinačnih oblika čiji je položaj na evolucijskom stablu ptica teško utvrditi. Mogu se jasno pratiti samo dvije grane: od protoavisa do ptica s lepezastim repom i od pernatih dinosaura do Archaeopteryxa i potom enantiornisa.

Postoji niz poznatih fosilnih oblika koji nisu napredovali dalje od planiranog. Dok su pravi lepetajući let ostvarivali samo pterosauri (o njima ovdje ne govorimo, jer nisu uopće srodni pticama), mikroraptor gooi, enantiornis i prave lepezaste ptice. Svi su uspješno svladali zračni okoliš. Pterosauri su vladali u zraku 160 milijuna godina, enantiornithes najmanje 80 milijuna godina. Obojicu su u konkurenciji vjerojatno nadmašile lepezastorepe ptice, koje su se uvelike proširile planetom u posljednjih 65 milijuna godina.

Tijekom proteklih nekoliko desetljeća paleontolozi su pokazali da je paralelna evolucija široko rasprostranjen put među živim bićima. Bilo je nekoliko pokušaja među beskralješnjacima da postanu člankonošci, među starim ribama da dospiju na kopno i postanu vodozemci, među gmazovima da postanu sisavci, među biljkama da procvjetaju i postanu kritosjemenjače. Ali obično su samo jedan ili dva od njih bili uspješni u budućnosti.