Среди множества различных вопросов, связанных с эволюцией птиц, особняком стоит вопрос происхождения перьев. Раньше, до находок многочисленных оперенных динозавров, перья считали уникальным "эволюционным изобретением" птиц. Но сейчас известно, что пернатыми были не только птицы, но и очень многие динозавры из группы теропод. То есть перья впервые появились вовсе не у птиц, а у их предков – рептилий. Но несмотря на множество находок оперенных динозавров, до сих пор не ясно, когда и у кого появились первые перья и как именно они возникли. Ведь даже у самых древних известных сейчас пернатых динозавров перья хоть и отличаются от перьев современных птиц, но являются вполне сформированными образованиями, которые явно прошли долгий эволюционный путь.

Сейчас существует две основные гипотезы происхождения перьев. Сторонники первой гипотезы считают, что перья сформировались из чешуи рептилий, в то время как их оппоненты считают перья своего рода эволюционным новшеством, возникшим у рептилий независимо от чешуи, в качестве аналога отсутствующей у рептилий шерсти.

Для того, чтобы пролить свет на происхождение перьев, ученым нужны образцы самых древних перьевых структур. А таких находок очень мало.

В 1971 году известный советский палеонтолог Александр Григорьевич Шаров обнаружил в Казахстане, в отложениях верхней юры, возраст которых оценили в 154-155 миллионов лет, необычное примитивное перо. В 1978 году другой палеонтолог - Александр Сергеевич Раутиан, описал это перо под названием Praeornis sharovi. Он предположил, что перо принадлежало неизвестной рептилии, более примитивной, чем знаменитый археоптерикс. Какая именно рептилия была обладателем этого пера и где именно оно располагалось на теле животного неизвестно и под названием Praeornis sharovi понимается само перо, а не его носитель. Это перо и сейчас хранится в Палеонтологическом институте (ПИН) в Москве под номером PIN 2585/32.

Но в 90-е годы между палеонтологами возникли разногласия по поводу этой находки. В 1990 и 1992 годах специалисты, изучавшие образец Praeornis, пришли к выводу, что это лист растения из группы цикадофитов, Paracycas harrisii или Cycadites saportae. Проведенное в 1991 году изучение Praeornis под электронным микроскопом не подтвердило эти предположения, но сомнения в принадлежности данного образца к перьям у части палеонтологов все равно оставались.

И вот теперь из Польши пришло сообщение о новой находке пера Praeornis sharovi. Специалисты из Института Палеобиологии Польской академии наук (Instytut Paleobiologii PAN) и Института зоологии Варшавского университета (Instytut Zoologii Uniwersytetu Warszawskiego) обнаружили это перо на юге Казахстана, недалеко от места находки первого экземпляра.

Как часто бывает с континентальными отложениями, возраст пород формации Карабастау (Karabastau Formation), в которых был найден второй образец Praeornis sharovi, установить было не так просто. Но палеонтологи пришли к выводу, что эти отложения сформировали на границе келловейского и оксфордского веков юрского периода, то есть примерно 161 миллион лет назад.

Изучение химического состава образца показало, что эта окаменелость бесспорно имеет животное, а не растительное происхождение, и что первоначальный состав этого "протопера" был близок к роговым производным кожи, которыми, собственно, и являются чешуи и перья.

Особенно интересной оказалась форма нового образца Praeornis sharovi. Специалистам очень повезло, что это перо сохранилось не в виде отпечатка, а как трехмерная окаменелость. В отличие от современных птичьих перьев и перьев динозавров, у этого пера не две плоскости волосков-бородок, отходящих от центрального стержня, а три, а сам стержень имеет не круглое, а овальное сечение. Одна из плоскостей находится прямо под другой и она меньше остальных. Центральный стержень очень толстый, а между бородками нет никаких дополнительных бородок и крючочков, имеющихся в перьях современных птиц.

Изучив необычную трехлопастную форму Praeornis с овальным стержнем, польские исследователи пришли к выводу, что это перо сформировалось из вертикальных чешуй, располагающихся на спине у некоторых рептилий. Вероятно, что эти чешуи были похожи на длинные чешуи знаменитой лонгисквамы (Longisquama insignis) – рептилии, окаменевшие кости которой с огромными, похожими на перья чешуями обнаружил в 1970 году на территории Киргизии тот же самый А.Г. Шаров. Как располагались у лонгисквамы эти чешуи не совсем непонятно, но скорее всего они образовывали гребень на ее спине или даже два расходящихся в стороны гребня. Эти чешуи имеют центральное утолщение, очень похожее на центральный стержень пера, а на боковых сторонах чешуй видны своеобразные насечки, рельеф, напоминающий бородки на перьях. Жила Longisquama insignis в конце триаса, но к какой группе рептилий она принадлежала, точно неизвестно.

Польские палеонтологи высказали предположение, что самые первые перья, к которым как раз и относятся Praeornis, возникли из таких чешуй. Они использовались для планирующего полета между ветвями деревьев или для привлечения противоположного пола. По мнению авторов исследования, перья таких рептилий как археоптерикс (Archaeopteryx) вполне могли сформироваться из "протоперьев" Praeornis. Таким образом Praeornis sharovi может быть промежуточным звеном между перьеподобными чешуями рептилий типа лонгисквамы и настоящими перьями тероподных динозавров и птиц.

Авторы опубликовали статью, посвященную изучению Praeornis sharovi в издании Historical Biology.

К сожалению, слабым звеном этой гипотезы является отсутствие находок самих носителей "протоперьев" Praeornis и неясное систематическое положение лонгисквамы. То есть, пока нельзя с уверенностью говорить о том, что Longisquama и подобные ей рептилии, а также и загадочные обладатели перьев Praeornis являются предками других пернатых. Может оказаться, что у разных групп рептилий очень похожие структуры, служащие для одних и тех же целей, формировались разным образом.

"Аммонит.ру"

На иллюстрации вверху справа - фотография и схема второго экземпляра Praeornis sharovi, найденного польскими учеными. Фото из статьи в Historical Biology.

4 декабря 2010 года