В четверг, 28 июля, в журнале Nature вышла статья, авторы которой попытались лишить почетного статуса одну из икон эволюции – примитивную птицу археоптерикса, несущую множество черт динозавров. Впрочем, пьедестал под этим странным существом, от которого, как считалось, ведут свою родословную все современные пернатые, шатался давно.
Первые останки археоптерикса были найдены в 1861 году в Баварии - пионер немецкой палеонтологии Герман фон Майер обнаружил окаменевшее перо древнего существа в известняковой породе в регионе Зольнхофен (собственно название "археоптерикс" в переводе с древнегреческого означает "древнее перо"). Находка произвела фурор в научном сообществе. Во-первых, удивительным был сам факт существования пернатых рептилий, а во-вторых, археоптерикс стал образцово-наглядной иллюстрацией к вышедшему в 1859 году труду Чарльза Дарвина "Происхождение видов".
Дарвин постулировал, что новые виды образуются путем постепенного накопления изменений у представителей уже существующих видов, и наличие переходных звеньев - существ, застрявших на полпути между двумя "конечными станциями" - здорово укрепляло позиции новой теории. Археоптерикс как раз и был таким переходным звеном - в его анатомии сочетались как черты, характерные для рептилий, так и типично птичьи признаки.
К настоящему времени ученые обнаружили десяток скелетов археоптерикса различной степени сохранности и на основании этих останков восстановили внешний вид "рептилоптицы". В отличие от многих своих родственников, археоптерикс был совсем некрупным созданием - самые выдающиеся из живших 150-147 миллионов лет назад представителей этого вида по размеру могли сравниться с вороном.
Скелет археоптерикса был очень изящным и легким. В дополнение к обычному для пресмыкающихся набору костей у этих существ была дужка - характерно изогнутая грудная кость, имеющаяся у всех птиц. Тело археоптерикса было покрыто перьями, которые выглядели практически так же, как перья современных орлов или голубей. И все же отличий от современных птиц у археоптериксов хватало - в частности, эти существа несли длинный хвост, внутри которого были позвонки, а на лапах-крыльях у них располагались довольно внушительные когти. Наконец, челюсти археоптериксов были украшены зубами, больше всего напоминавшими зубы крокодилов.
Все "динозавровые" признаки указывали, что археоптериксы были родственниками теропод - небольших двуногих хищных ящеров, обитавших на планете в период с 230 до 65 миллионов лет назад. Соответственно, именно от этой группы динозавров ученые стали выводить линию, ведущую к птицам, а археоптерикса признали самой ранней и примитивной из них. Однако по мере обнаружения новых останков динозавров у специалистов стали появляться подозрения, что значение археоптерикса в эволюции птиц было сильно переоценено.
Так, сразу две группы вымерших ящеров - динозавры из родов Epidexipteryx и Epidendrosaurus - оказались более подходящими на роль первых птиц, чем коронованный археоптерикс. Кроме того, в 1991 году палеонтолог Шанкр Чаттерджи описал существо под названием протоавис (протоптица), которое появилось на планете гораздо раньше археоптерикса - где-то между 225 и 210 миллионами лет назад. Плохое состояние останков не позволяло однозначно заключить, умели ли протоависы летать, но, по крайней мере, часть специалистов не исключало такой вариант.
Авторы новой работы описали еще одну полуптицу-полуящерицу, которая, хотя и не претендует на эволюционную нишу археоптерикса, тем не менее, ослабляет его позиции. Останки Xiaotingia zhengi были найдены в китайской провинции Ляонин, которая уже принесла ученым огромное количество самых разнообразных костей древних обитателей планеты. Окаменелости находились в породе, датируемой от 161 до 145 миллионов лет назад (хотя точно поручиться за эти цифры сложно, так как останки X. zhengi изначально были приобретены у дилера, спекулирующего древними находками).
Ведущий автор новой работы, известный китайский палеонтолог Сю Син (Xing Xu), нашедший огромное количество видов динозавров, заметил скелет нового ящера в музее естественных наук Тяньюй в провинции Шандун. Ученый заинтересовался костями и занялся их пристальным анализом.
Детали процесса по превращению пресмыкающихся в птиц до сих пор не ясны и требуют уточнения. Так, если раньше считалось, что способность к полету, с высокой вероятностью, должна была появиться у хищных ящеров, то новые работы указывают, что первые птицы были растительноядными. Также не укладывается в традиционные представления об эволюции пернатых и строение черепов пионеров этого процесса – последние данные заставляют предположить, что их головы были прочными и крупными, в то время как раньше считалось, что вместилище мозга ранних пернатых было очень легким и изящным.
Син и его коллеги обнаружили множество черт, которые роднят X. zhengi с археоптериксом, но главное, они описали немало признаков, которые позволяют заключить, что пылившийся на музейной полке экспонат эволюционно был куда ближе к тероподам (а именно к велоцерапторам и микрорапторам), чем к птицам. Палеонтологи пришли к выводу, что и археоптерикс и X. zhengi принадлежат к группе дейнонихозавров, к которой относятся "чистые" ящеры, не начавшие превращаться в птиц. В частности, на это указывают характерные отверстия, расположенные на черепе обоих ящеров за носом - у птиц таких отверстий нет.
Таким образом, археоптерикс и X. zhengi, вероятно, были не предками современных птиц, а представителями боковой ветви ящеров, не добившейся эволюционного успеха. Впрочем, авторы нового исследования отмечают, что для однозначного признания сделанных ими выводов не хватает статистических данных. Для построения надежного эволюционного дерева у ученых маловато фактического материала - количество подходящих для исследования останков слишком невелико.
Назвать результаты Сина и его соавторов неожиданными нельзя - обоснованность безоговорочного признания археоптерикса птицей подвергалась сомнению уже давно. Но даже если симпатичное крылатое создание будет разжаловано в обычного, хотя и пернатого динозавра, это существенным образом не скажется на представлениях ученых об эволюции птиц. Тот факт, что археоптерикс не был предком современных птиц, а принадлежал к огромному множеству проб и ошибок эволюции, скорее, только усиливает позиции господствующей гипотезы о происхождении пернатых. Раз природа несколько раз создавала похожие организмы в перьях и с крыльями, значит, этот путь развития живых существ действительно был наиболее логичным в сложившихся тогда на Земле условиях.