Перья, кровь и миллионы лет. Полная история динозавров - Райли Блэк

Конгонафон не был ни динозавром, ни птерозавром, но находился близко к родословной обеих групп. Палеонтологам также известно, что самые ранние предки птерозавров были мелкими, проворными рептилиями, и, вероятно, такими же были первые предшественники динозавров. «Ужасные ящеры» и их родственники произошли не от ранних триасовых гигантов, а от куда более миниатюрных существ. Такие мелкие животные иногда могут испытывать трудности с регуляцией температуры своего тела, поскольку у них очень большая площадь поверхности по сравнению с внутренним объемом. Мало того что им приходится много есть, еще и перепады температур – прохладный день или даже слишком много солнца – могут сильнее влиять на их внутреннее тепло. Одним из способов справиться с такими колебаниями и сохранить стабильную температуру тела могла быть теплоизоляция. Покров из пушистых, почти мехоподобных перьев помогал бы сохранять тепло во время похолоданий и замедлял бы перегрев в более жаркую погоду. Для проверки этой гипотезы потребуются прямые палеонтологические доказательства, и пока никто не описал окаменелости триасового динозавра с перьями, но распространенность свидетельств указывает на то, что у предков динозавров развились покровы из пуха, помогавшие регулировать температуру тела, и эта особенность, возможно, была унаследована уже древнейшими динозаврами, например длинношеим ньясазавром, и многими другими, которые появились после него.

У некоторых динозавров, таких как археоптерикс и микрораптор, унаследованные перья видоизменились для полета. Палеонтологи часто уделяют особое внимание тому, являются ли перья на крыльях динозавров асимметричными – более узкий край пера, обращенный к передней части крыла, представляет собой аэродинамическое приспособление, которое указывает на машущий полет, а не на парашютирующий или планирующий. Однако перья динозавров в принципе выполняли множество различных функций в повседневной жизни животных, что, несомненно, помогает объяснить, почему оперение распространилось настолько широко. Перья согревали динозавров, предоставляли им маскировку в доисторических лесах и даже помогали производить впечатление на других динозавров. Например, полосатый хвост синозавроптерикса, вероятно, служил социальным сигналом для общения с сородичами, подобно тому как кошки и другие млекопитающие используют для коммуникации свои хвосты. Щетинки пситтакозавра представляют собой бо́льшую загадку, но они могли шуршать при встряхивании или, возможно, помогали защищать спину динозавра от солнечных лучей. А пушистый покров девятиметрового хищника ютиранна, вероятно, напротив, согревал его в высоких широтах, где он обитал и где в начале мелового периода мог выпадать снег. Веерообразные перья на передних конечностях страусоподобного «птичьего имитатора» орнитомима могли использоваться в брачных танцах, как у современных птиц. Перья развивались и использовались не только для полета. Наоборот, полет стал возможен потому, что у динозавров в течение десятков миллионов лет до появления археоптерикса развивалось множество различных типов перьев с разными функциями. И по мере того как палеонтологи изучали ископаемые с оперением, они обнаружили ответ на загадку, которую эксперты уже даже не рассчитывали разгадать. Перья позволили ученым воссоздать окраску динозавров.

Илл. 33. Микрораптор не был птицей – он относится к нептичьим динозаврам, у которых развился уникальный способ полета с использованием крыльев как на задних, так и на передних конечностях

Возможность палеонтологической летописи сохранять исходные цвета некогда живших существ была известна еще с XIX века. В письме от 9 декабря 1833 года британский палеонтолог Элизабет Филпот отправила своей подруге Мэри Бакленд зарисовку черепа морской рептилии – ихтиозавра, который обнаружила ее коллега, палеонтолог Мэри Эннинг. Филпот выполнила рисунок черепа чернилами, полученными из ископаемого родственника кальмара – белемнита. Они все еще сохраняли свойства пигмента, несмотря на свой юрский возраст. Окаменелость чернильного мешка сохранилась достаточно детально: в ней остались называемые меланосомами крошечные органеллы, содержащие пигмент, чьи форма и распределение в ткани могут создавать различные оттенки – от черного и серого до ржавого и красного.

Последовавшие за Филпот поколения палеонтологов знали, что некоторые окаменелости мягких тканей, по всей видимости, содержат в себе области с микроскопическими структурами, но их часто списывали на счет окаменелых бактерий. Бактериальные маты (слоистые устойчивые сообщества микроорганизмов) часто образуются вокруг разлагающихся трупов, поэтому эти овальные и сферические структуры считались продуктами разложения. Однако в 2006 году, изучая другой ископаемый чернильный мешок, палеонтолог Якоб Винтер усомнился в общепринятом мнении. Что, если микроскопические структуры на самом деле были меланосомами? Этот вопрос открыл серию исследований ископаемых пигментов, включая изучение полосатого пера ископаемой птицы, которое содержало меланосомы в более темных участках, но не имело их в светлых частях. Оказалось, что палеонтологическая летопись действительно может сохранять данные о цвете, а сравнение ископаемых меланосом с тканями современных животных позволило исследователям успешно реконструировать некоторые доисторические цвета. И если метод работал на изолированном птичьем пере, то, возможно, можно было восстановить и цвета перьев динозавров.

Другая исследовательская группа первой опубликовала работу о цвете динозавров, сосредоточившись на нашумевшем синозавроптериксе. Оказалось, что покров этого динозавра обладал рыжеватым оттенком. Последующие исследования показали, что его цвет и рисунок являются примером защитной окраски – темные перья сверху и светлые снизу, – это помогало скрывать небольшого хищника в древних лесах, где он обитал. Винтер и его коллеги быстро опубликовали собственное исследование другого динозавра – похожего на археоптерикса анхиорниса. Исследователи стремились раскрыть цвета динозавра во всей их полноте. Анхиорнис, скорее всего, выглядел как сорока – с угольно-черными и белыми оттенками на теле и вкраплением рыжеватых перьев на макушке. С тех первых исследований 2010 года ученые восстановили окраску нескольких других динозавров, выяснив, что микрораптор, вероятно, имел темный глянцевый окрас, как у ворона, а покров «радужного» динозавра цайхуна был цветастым и переливался, как оперение колибри или шея голубя.

Илл. 34. Самые ранние птицы относятся к юрскому периоду – это означает, что на протяжении мелового периода птичьи динозавры процветали бок о бок с другими. Древняя птица конфуциусорнис существовала в одно время с динозаврами многих других групп около 125 миллионов лет назад

Впрочем, не у всех динозавров цвет обеспечивали меланосомы. Отражение света меланосомами зависит от их формы и распределения, поэтому, сравнивая с меланосомами современных животных, чей цвет известен, палеонтологи с помощью этих мельчайших структур могут реконструировать окраску. Другие цвета, такие как яркие оранжевые и желтые тона, создаются биохимическими соединениями, а не структурами вроде меланосом, и эксперты пока не нашли надежного метода их выявления. Тем не менее палеонтологи никогда не предполагали, что вообще смогут анализировать окраску динозавров и то, что она может означать. Полученные на сегодняшний день данные указывают на то, что пернатые динозавры носили цвета, аналогичные тем, что встречаются у