Древних летающих ящеров украшали перья, как у динозавров

Художественное представление птерозавра, описанного в недавнем исследовании.

Иллюстрация Yuan Zhang.

Съёмка крупным планом перьев птерозавра.

Фото Baoyu Jiang, Michael Benton et al.

Микроструктура окаменелых перьев птерозавров.

Фото Baoyu Jiang, Michael Benton et al./Nature Ecology & Evolution.

Палеонтологи давно установили, что динозавры порой щеголяли в перьях. Птерозавры, или летающие ящеры, которых обычные люди часто принимают за "летающих динозавров", являются отдельным отрядом. И учёных давно интересовал вопрос, было ли "оперение" у них? Выдвигалось несколько версий: их покров мог походить на перья динозавров и птиц (последних эволюционные биологи связывают между собой) или же мог быть совершенно другим.

Недавно же учёные обнаружили в Китае две новые окаменелости птерозавров, позволяющие поставить точку в этом вопросе: у летающих ящеров были примитивные перья, как у динозавров. Скорее всего, они помогали им согреться. Находка также позволяет предположить, что перья появились гораздо раньше, чем считалось.

Возраст найденных останков двух птерозавров составляет примерно 160-165 миллионов лет. Как говорят авторы работы, эти окаменелости были выбраны для работы, поскольку они исключительно хорошо сохранились.

Особи принадлежали семейству птерозавров под названием анурогнатиды. На момент смерти существа были молодыми и относительно небольшими: размах их крыльев составлял не более 90 сантиметров.

Птерозавры, напомним, обитали на нашей планете в период 230-66 миллионов лет назад. Несмотря на то, что кинематограф часто использует образ птерозавров, учёные имеют в своём распоряжении весьма скудные сведения об этих существах.

Ранее специалисты заключили, что тела летающих ящеров были покрыты так называемыми пикнофибрами, своеобразным пушистым покрытием, похожим на мех. Считалось, что он принципиально отличался от перьев динозавров и птиц.

Собственно, учёные для того и придумали термин пикнофибры, чтобы отличить "оперение" птерозавров от шерсти млекопитающих и перьев птиц.

В рамках недавнего исследования международная группа палеонтологов под руководством всемирно известного исследователя Майкла Бентона (Michael Benton) из Бристольского университета использовала четыре различных метода для изучения окаменелостей, включая обыкновенные микроскопы, сканирующие электронные и флуоресцентные микроскопы, а также лазерную флуоресцентную визуализацию.

Вместе эти технологии позволили исследователям изучить структуру пикнофибр в микроскопических масштабах и заглянуть внутрь окаменелостей.

Исследователи выявили внутри "перьев" меланосомы – клеточные органеллы, которые синтезирует пигмент меланин. Из чего палеонтологами был сделан вывод, что изученные существа имели рыжевато-коричневую окраску.

Съёмка крупным планом перьев птерозавра.

Ранее специалисты предполагали, что существует только один простой тип пикнофибр. Недавний же анализ показал наличие, по крайней мере, четырёх типов. Исследователи пришли к этому выводу, сосредоточив внимание на областях внутри окаменелости — структура перьев хорошо просматривалась.

В случае птерозавров три из четырёх типов перьев были основаны на нити ("волоске"), но при этом они имели различные типы разветвлений. Четвёртый же тип оказался хорошо знакомым пуховым пером.

Позднее выяснилось, что все четыре типа перьев были ранее идентифицированы у двух основных групп динозавров: птицетазовых и тероподов, к которым относятся предки птиц.

"Мы провели некоторые анализы, и они ясно показали, что пикнофибры птерозавров – это перья, такие же, как у современных птиц и у различных групп динозавров", – добавляет Бентон.

Основная функция этих перьев заключалась в обеспечении теплоизоляции. При этом они могли также быть использованы для камуфляжа и обеспечения определённой аэродинамики (но не полёта).

Важно, что специалисты не обнаружили никаких анатомических доказательств, показывающих, что эти структуры каким-то образом отличались от подобных структур птиц и динозавров. Более того, учёные выдвинули версию об одном эволюционном происхождении перьев, произошедшем примерно 250 миллионов лет назад, то есть задолго до появления птиц.

Микроструктура окаменелых перьев птерозавров.

Палеонтолог Армита Манафзаде (Armita Manafzadeh) из Брауновского университета, не участвовавшая в новом исследовании, отмечает, что подход исследователей к изучению окаменелостей является золотым стандартом для такого рода анализа.

"Они использовали четыре дополнительных метода для анализа не только формы, но и клеточного и химического состава пикнофибр, что дало нам гораздо более полное, чем когда-либо прежде, понимание покровных структур птерозавров", – говорит Манафзаде.

Такая работа, продолжает учёный, показывает, что комбинация различных методов может помочь извлечь ранее недоступные данные об имеющихся окаменелостях. Кроме того, становится ясно, что учёным предстоит ещё многое узнать о птерозаврах, добавляет Манафзаде.

Ещё один "звёздный" палеонтолог из Бристольского университета Стив Брюсатт (Steve Brusatte) отметил, что эти две новые окаменелости невероятно важны. Специалист не участвовал в исследовании, однако ранее он обнаружил крупнейшего крылатого динозавра и останки оперённого динозавра, отчаянно пытавшегося высвободиться из грязевой ловушки.

"Я думаю, что они раз и навсегда показывают, что у птерозавров были перья, как у птиц, и такие же, как у многих динозавров, – говорит Брюсатт в интервью изданию Gizmodo. – Если бы вы просто посмотрели на пушистые структуры этих птерозавров и ничего бы не знали о скелете, к которому они были прикреплены, вы бы подумали, что они принадлежат динозавру-хищнику".

Как заключает Брюсатт, "дело закрыто, у птерозавров были перья".

Результаты работы представлены в научном издании Nature Ecology & Evolution.

Добавим, что ранее генетики также выясняли, как эволюционировал кожный покров динозавров. Кроме того, учёные выяснили, что вместе с перьями динозавры приобрели перхоть.