Происхождение птиц и их связь с летающими ящерами эры динозавров всегда оставались одними из самых интересных эволюционных загадок. Новое исследование хорошо сохранившегося скелета самки птерозавра Darwinopterus с эмбрионом позволило установить связь строения и образа жизни этих существ как с птицами, так и с рептилиями.
Об исследовании ископаемых останков, опубликованном в Science, «Газете.Ru» рассказал один из его авторов — Дэвин Ануин из Лейстерского университета в Великобритании.
— В чем важность исследования птерозавров?
— Птерозавры, летающие ящеры, также известные как птеродактили, были хозяевами небес в мезозойскую эру — эру динозавров, 220–65 млн лет назад. По морфологии и образу жизни они больше похожи на птиц, чем на ящеров. Однако, чтобы разобраться в их «родственных связях», нужно было понять, как они размножались, как выглядели их детеныши, была ли для них характерна забота о потомстве. Для этого было необходимо найти ископаемое яйцо птерозавра (ученым было известно, что они откладывали яйца), а этого долгое время не удавалось сделать. В прошлом году удача улыбнулась нам: мы исследовали хорошо сохранившийся эмбрион и поняли, что
птерозавры в своем размножении больше походят на рептилий (крокодилов или ящериц), нежели на птиц.
Это очень важное открытие, довольно неожиданное. Оно, кроме того, ставит перед нами ряд новых вопросов эволюции этих существ. Традиционно считалось, что птерозавры больше похожи на птиц — им приписывалась забота о потомстве, выкармливание и защита детенышей.
— Как удалось опровергнуть это мнение?
— Хорошо сохранившееся яйцо дает масштабную информацию о детенышах птерозавров. Найденное на северо-востоке Китая яйцо оказалось довольно маленьким по сравнению с матерью. Мы сравнили пропорции яйца и взрослого птерозавра, и оказалось, что они близки к наблюдаемым у рептилий. Птицы откладывают более крупные относительно размера взрослой особи яйца. Эта особенность обоснована особенностями роста эмбриона. Птицы откладывают свои яйца на воздухе, их количество относительно невелико, поэтому для защиты они нуждаются в твердой оболочке. Соответственно, обмен веществами с внешней средой отсутствует, и весь запас питательных веществ и воды для роста заложен внутри скорлупы, что делает яйцо более крупным. Рептилии откладывают яйца в земле или в траве, их оболочка мягкая и дает возможность впитывать воду из окружающей среды.
В процессе роста яйцо рептилии раздувается, как воздушный шарик, а изначально оно небольшое относительно размера взрослой особи.
Исследования найденного эмбриона птерозавра показывают, что эти существа повторяли стратегию размножения рептилий. Найденное яйцо небольшое, самка прятала снесенные яйца в среду, откуда они могли впитывать воду.
— Есть ли у рептилий и птиц поведенческие различия в размножении?
— Да, и это коренные отличия. Рептилии не заботятся о потомстве — эта поведенческая стратегия развита только у крокодилов, и то лишь отчасти. Судя по всему, птерозавры тоже были лишены родительской опеки. То есть самка откладывала яйца, прятала их и улетала. Новорожденные динозавры очень быстро учились летать и совсем не нуждались в родителях. Всего через несколько часов после появления на свет они уже были способны самостоятельно летать и добывать пищу. Такая модель поведения свойственна детенышам рептилий.
— На чем были основаны предположения о сходстве птерозавров и птиц?
— Взрослые особи действительно во многом подобны птицам в образе жизни, питании. Птицы способны к активному, а не пассивному, планирующему, полету, то есть они машут крыльями, теряя много энергии. И у птерозавров полет был таким же, их кости похожи на кости птиц.
Мы также предполагали из этих соображений, что птерозавры теплокровны, как птицы и млекопитающие.
Трата энергии во время активного полета очень велика, поэтому птицы теплокровные: их температура тела даже выше, чем у человека и млекопитающих.
Теперь уверенности в том, что птерозавры были теплокровными, нет. С одной стороны, они действительно летали. С другой стороны, их яйца развиваются без помощи матери, при температуре окружающей среды, то есть в холоде. Это явный парадокс, который будет предметом дебатов среди специалистов в ближайшие годы.
— Как удалось найти так хорошо сохранившиеся ископаемые останки?
— Авторский коллектив — большая международная команда. Я работаю в Англии, как и мой коллега Чарльз Диминг; мы сотрудничаем с нашими китайскими коллегами из Пекина. Юньчан Лю — мой давний коллега и друг, мы работаем вместе около 20 лет и ведем много совместных проектов. Ископаемые останки были найдены именно в Китае, на северо-востоке страны. Там свои методы ведения раскопок: фермеры, которые там живут, очень бедные.
Зимой, когда они не могут возделывать земли, китайцы ведут раскопки с надеждой найти ископаемые останки. Эти останки они затем продают перекупщикам, которые снабжают местные музеи.
Музеи, в свою очередь, ведут первичное изучение останков и сообщают ученым о наиболее интересных находках. Таким образом, мы даже четко не можем сказать, где именно был найден наш птерозавр. В 2010 году мой коллега позвонил мне по телефону и сообщил, что найдена самка птерозавра с яйцом. Сначала я даже не поверил в это: часто люди находят птерозавров с чем-то вроде яйца, но это не яйцо, это какая-то оболочка, конкреция, что-то еще. «Это удивительно. Вы уверены?» — спросил я. Он послал мне фотографии, по которым мы сразу поняли, что это настоящее яйцо. Все прошлое лето я провел в Китае, где мы провели эту работу.
— Как давно вы занимаетесь птерозаврами?
— Я изучаю их уже почти 30 лет, написано около 100 статей и книга, у меня много коллег по всему миру, в том числе в России. Сейчас я в основном работаю с Китаем, так как в последние годы много находок, особенно очень важных, делаются именно там.
В конце 80-х — начале 90-х годов я стажировался по обмену в Москве, где я провел около двух лет.
После этого я сотрудничал с Александром Авриановым из Санкт-Петербурга, однако сейчас мы оба очень заняты на других проектах и совместные работы временно не ведем.