Птицы обладают довольно эффективной и высокоспециализированной пищеварительной системой, но время ее появление долгое время оставалось загадкой для ученых.
Совсем недавно палеонтологи обнаружили шесть окаменелых погадок. Так называют спрессованные непереваренные остатки пищи животного происхождения — кости, перья, хитин, отрыгиваемые некоторыми птицами. Погадки принадлежали манираптору анхиорнису, который жил на нашей планете 160 млн лет назад.
У современных птиц погадки образуются путем уплотнения в мышечном желудке, а потом срыгиваются через пищевод. Соответственно, их появление у теропод указывает на наличие антиперистальтики (перистальтики в обратном направлении) и мышечного желудка у этого подотряда. С другой стороны, в копролитах тираннозавров и других крупных теропод найдены фрагменты костей. Это значит, что эффективной антиперистальтикой и другими особенностями, являющиеся неотъемлемой частью образования погадок, целурозавры еще не обзавелись. Однако у них, скорее всего, уже был двухкамерный желудок, свойственный птицам.
Один из образцов окаменелых погадок обнаружили внутри скелета анхиорниса, с внутренней стороны позвонков. Состояла погадка из многочисленных костей ящериц, окруженных мелкозернистым осадком из непереваренных частиц. Причем идентифицированные кости указывают на то, что это были, по меньшей мере, три отдельные ящерицы, проглоченные в разное время.
Расположение окаменелостей указывает, что это не копролиты или просто содержимое желудков.
Авторы исследования провели дисперсионную спектрометрию. С помощью пучка электронов (в электронных микроскопах) или рентгеновских лучей (в рентгеновских флуоресцентных анализаторах) атомы исследуемого образца возбуждаются, испуская характерное для каждого химического элемента рентгеновское излучение.
Основная цель этого анализа состояла в том, чтобы проверить гипотезу, что вещество между костями ящериц в грануле было, по меньшей мере, частично получено из растворения костей кислотой желудка.
Спектры, полученные для образцов костей ящериц, очень похожи и отличаются от спектра, полученного для частиц, окружающих гранулы.
Эти результаты дают убедительное подтверждение, что материал между костями ящериц в погадке действительно является продуктом растворения костей, то есть, этот материал действительно получен из желудочных секретов и пищеварительных остатков.
Открытие погадок у анхиорниса проливает свет на эволюцию птичьей пищеварительной системы. Предыдущие исследования показали, что нептичьи тероподы делят с современными птицами некоторые характерные особенности, связанные с питанием и пищеварением.
Наличие гастролитов в нескольких филогенетически разрозненных группах теропод свидетельствуют, что у тероподов, вероятно, был двухкамерный желудок с мышечным желудком.
У анхиорниса погадки очень похожи на погадки современных птиц. Кости и чешуйки во всех этих гранулах сохраняют относительно гладкие поверхности, что говорит о коротком пребывании в желудке, как и у большинства современных птиц, сообщает Nature.
Анхиорнис представляет собой самого раннего теропода, который обладал как двухкамерным желудком и эффективной антиперистальтикой, так и низкой кислотностью желудка, что указывает на то, что специализированная пищеварительная система птиц присутствует у Paraves и даже манирапторов.
Сам анхиорнис — очень маленький ящеротазовый динозавр, достигавший 30-40 см в длину. Не смотря на название, именно ящеротазовые динозавры породили птиц, а не птицетазовые.
Анхиорнис был хищником, питался млекопитающими, ящерицами и рыбой. Рыба преобладала в их рационе, пять из шести найденных погадок содержали только рыбьи кости и чешую. Это достаточно удивительно, ведь анхиорнис имел густой перьевой покров на нижних конечностях, тогда как водные птицы обычно не имеют оперения ниже колена, а морда у него была недостаточно длинной для эффективной ловли рыбы.
Данные из недавно обнаруженных погадок и морфологии анхиорниса создают кажущуюся парадоксальной картину животного, которое было в основном рыбоядным, но плохо приспособленным для ловли рыбы.
Несмотря на большое количество данных, эволюция птиц оставляет много вопросов. На данный момент самой популярной теорией происхождения птиц является «с земли вверх» — перья у птиц появились в качестве термоизоляции, и лишь потом они их начали использовать их для полета. По этой теории первые птицы не умели лазать по деревьям, а взлетели сразу же с земли. Но благодаря найденному микрораптору вперед вышла гипотеза «с дерева вниз» — сначала птицы научились лазать по деревьям, потом планировать и только потом летать. В пользу этого говорит также способность птенцов современных гоацинов лазать по деревьям при помощи пальцев крыла.
Непосредственные предки птиц пока еще не установлены. Еще в 19 веке в юрских отложениях были найдены сначала отпечаток пера, а затем и два сравнительно полных скелета, по одному из которых был описан археоптерикс. Но в данный момент он не считается прямым предком птиц — археоптерикс представляет собой лишь боковую ветвь.
SciTeam для Paleonews.ru
Читайте также:
Новый вид птицы из мелового Китая приоткрыл завесу тайны эволюции птичьих плечевых костей
Пернатые динозавры юрского периода были свирепыми и… пушистыми?
Динозавр с голыми ногами удлинил историю птиц на 20 млн лет
Палеонтологи уточнили путь от динозавров к птицам
Четырехкрылому динозавру помогал летать хвост
Микрораптор оказался отличным рыбаком
