Как полетели динозавры: ящеры-квадрокоптеры, обратные птицы и их потомки - Андрей Юрьевич Журавлёв

пропатагиальной, частью мышцы. Этот тонкий пучок волокон натягивал широкий пропатагий, или переднюю кожную складку, от межзапястного до плечевого сгиба, образуя жесткую кромку крыла и синхронизируя работу всех основных суставов конечности.

У птиц акрокоракоидный отросток лопатки замыкает особый трехкостный канал между нею, коракоидом и ключицей, образовав шкив, благодаря которому растягивается конечное сухожилие надкоракоидной мышцы, усиливающее взмах. Ничего подобного у микрораптора не было, но в узком коракоиде имелись правильное каплевидное отверстие и еще одно — в дельтопекторальном гребне. Вероятно, они и служили шкивным механизмом-усилителем для растяжки сухожилий при машущем полете.

Перьевой покров состоял из пуховых (до 4 см длиной на голове) и контурных (от 10 до 22 см) перьев. Маховые, как им и положено, были двух порядков, образуя широкую плоскость крыла, причем не только переднего (где их ряд доходил до когтевой фаланги самого длинного, второго, пальца), но и заднего… Сзади 12 наиболее длинных из них отходили от цевки, начинаясь прямо от пальцев (рис. 13.2). Перья поменьше сидели на голени, а самые короткие — на бедре. Все они отличались не просто асимметричным опахалом с узким стержнем, но и соотношением ширины передней и задней кромок 3: 1, что необходимо для создания устойчивой аэроупругой конструкции. Правда, если передние крылья состояли из пяти перьевых слоев, то задние — только из трех. Перья глубоко заякоривались в мягкие ткани, упираясь очином в кости вплоть до уплощенной фаланги второго пальца передней лапы, и явно могли поворачиваться особыми мускульными волокнами. Имелись кроющие перья нескольких порядков, придававшие всем четырем крыльям и телу бо́льшую обтекаемость. Оперенным был и длинный хвост с парой особенно заметных «матросских ленточек» на самом кончике.

Единственный недостаток крыла микрораптора таился в его маховых перьях: бородки расходились от стержня под острым углом независимо от положения пера. Если передняя кромка при этом уплотнялась, что и требовалось, то и задняя становилась жестче, хотя для повышения летных качеств должна была плавно изгибаться под действием воздушного потока. «Правильное» крыло окончательно сложилось только у настоящих птиц.

Приобрел микрораптор еще одну важную черту, улучшавшую его летные характеристики, — иризирующую окраску. (Какая связь? Через пару страниц узнаем.) Термин «иризация» происходит от греческого слова ιριζ — «радуга» и говорит о том, что существо переливалось всеми цветами радуги, словно посланница богов легкокрылая Ирида. Подобное впечатление, как известно из небесной оптики, возникает при отражении, преломлении и спектральном рассеивании обычного белого света. Это верно и для перьев, крючочки которых содержат пузырьки воздуха. Усиливают оптический эффект слои кератина и меланина, отличающиеся своими показателями преломления. Клеточные органеллы меланосомы — средоточие меланина — тоже образуют отражающие поверхности.

Чтобы понять, как отсвечивал микрораптор, нужно, как и в случае с кожей, докопаться до мельчайших частиц когда-то живого ящера, исследовав «делянки» в 1 мм2 площадью. На микроплощадках проступают контуры меланосом, что позволяет определить их размеры. А они в какой-то степени определяют цветность покровов (как — было изучено у более 150 современных птиц). Скажем, иризирующие меланосомы заметно отличаются от любых других большой длиной при маленькой ширине: почти 1200 против 1000 нм и 210 против 280 нм соответственно. (Особенно ярко в ультрафиолетовом свете переливался совсем молоденький улун — возможно, чтобы донести до себе подобных ту мысль, что он для них не еда.)

Хотя меланосомы стали достаточно распространенным ископаемым микрообъектом, распознать их совсем не просто. Внешне и размером они очень напоминают бактерии, которые набрасываются на любую отмершую или помершую органику, чтобы выбрать оттуда необходимые для собственного обмена веществ молекулы и атомы, и ненароком минерализируются сами. При этом их плотные скопления уподобляются выстилке из меланосом. Уточнить, что за микротельца остались на покровах динозавра или птицы, можно, только разобравшись, где они находятся — внутри перьев (меланосомы) или снаружи (микробы). Увы, исходные ткани распадаются, и отнюдь не всегда понятно, «наружа» это или уже «нутрь». Полагаться на элементы, скажем на серу, тоже не получится: их накапливают и меланосомы, и бактерии.

Тогда ученые задаются «детскими» вопросами: а что будет, если мокрая птица попадет под каток или ее перья нагреть под большим давлением? Такие ухищрения, названные актуопалеонтологией, необходимы, чтобы понять: правда ли все эти тени на камнях — остатки настоящих перьев, бородок и меланосом, а не микротрещины, распавшийся коллаген и окаменелые бактерии?

Далее нужно искать остатки кератина: этот белок никакие одноклеточные синтезировать не умеют. Кроме того, бактерии в сутолоке застывают в любом положении относительно друг друга, а меланосомы выстраиваются в кератиновых волокнах стройными рядами и пластами. Иногда удается уловить ничтожные остатки самого меланина. У него есть свой эмиссионный пик, наблюдаемый в конфокальном лазерном сканирующем микроскопе, и особая спектральная полоса колебаний возбужденных углерод-водородных мостиков, видимая при изучении на инфракрасном спектрометре с Фурье-преобразованием. Чтобы добраться до той малости, что осталась от кератина, понадобится ко всей этой аппаратуре добавить также рентгеновский спектрометр. Он позволит уловить спектры дисульфидных (сера — сера) и тиоловых (сера — водород) мостиков, которыми когда-то были поперечно сцеплены отдельные микроволокна этого структурного белка. Новое поколение микроскопов, сочетающих возможности сканирования и просвечивания, позволяет даже разобраться в плотности упаковки меланосом и их объемной форме. Именно эти характеристики влияют на то, какими именно цветами отсвечивали перья. (Да, все эти «умные ящики» далеко не дешевые, но и сами остатки покровных тканей, которые требуют осмысления, не самые обыденные.) Так, в совокупности «простые» актуопалеонтологические исследования и сложнейшие приборы помогают понять, как и что уцелело в перьях…

В перьевых бородках микрораптора меланосомы выложены тончайшими ровными пластами, которые создают однотонную черную окраску, как у ворона. Но это впечатление обманчиво: стоит летучему существу чуть развернуться, по-иному расправить крыло или распушить/сложить перья, и оно предстанет радужнокрылой богиней…

Конечно, так можно покрасоваться перед партнером, чтобы тот запал на яркие переливы и забыл обо всех, возможно, не слишком приятных качествах избранника, проявляемых в быту. Можно и хищника яркой вспышкой отпугнуть. Но что более важно, плотная укладка мириад гладких телец в бородках и крючочках повышала их устойчивость к ударам ветра и обтекаемость перьевого покрова для уменьшения лобового сопротивления.

Вот и получается, что микрораптор не просто планировал с дерева на дерево, а летал, взмахивая крыльями — хотя, как теперь ясно из строения его плечевого пояса и перьевого покрова, делал это иначе, чем любые птицы. На всякий