Археоптерикса часто называют ископаемым, доказавшим правоту Дарвина – он связывает современных птиц с древними динозаврами. Несмотря на то, что первый экземпляр был обнаружен более 160 лет назад, это знаковое ископаемое продолжает давать новые сведения о том, как птицы научились летать.
Один из самых информативных экземпляров на сегодняшний день, "Чикагский археоптерикс", недавно был изучен исследователями из Филдовского музея естественной истории, пишет Earth. Их выводы, опубликованные в журнале Nature, стали возможными благодаря исключительной сохранности и передовым технологиям.
Ископаемое было выставлено на всеобщее обозрение в Филдовском музее в 2024 году, что позволило ученым и общественности поближе взглянуть на один из самых полных скелетов археоптерикса, найденных до сих пор.
Самый маленький из когда-либо найденных археоптериксов
Чикагский археоптерикс был обнаружен в Зольнхофенских известняках в Германии – месте, известном тем, что именно здесь были найдены все известные экземпляры археоптерикса. Этот конкретный образец находился в частных руках еще до 1990 года. В 2022 году он попал в Филдовский музей благодаря коллективным усилиям любителей и сторонников палеонтологии.
"Когда мы впервые получили нашего археоптерикса, я подумала: это очень, очень, очень круто, и была вне себя от восторга", – с энтузиазмом говорит Цзинмай О'Коннор, помощник куратора ископаемых рептилий Филдовского музея и ведущий автор работы. "Но в то же время археоптерикс известен уже более 160 лет, поэтому я не была уверена, что нового мы сможем узнать. Наш экземпляр настолько хорошо сохранился и так качественно препарирован, что мы на самом деле получаем массу новой информации – от кончика морды до кончика хвоста".
Этот экземпляр является самым маленьким из известных археоптериксов, достигая размеров всего лишь с голубя. Его крошечные кости вкраплены в чрезвычайно твердый известняк, что делает извлечение особенно сложным.
Препарирование окаменелости
Поскольку кости и мягкие ткани почти того же цвета, что и окружающая порода, даже определение того, где заканчивается ископаемое и начинается камень, было серьезной проблемой. Препарирование заняло больше года. Команда Филдовского музея работала под ультрафиолетовым (УФ) светом, чтобы не повредить нежные мягкие ткани, и использовала компьютерную томографию (КТ) для направления своей работы.
"КТ-сканер – это, по сути, аппарат, который делает серию рентгеновских снимков, используемых для построения трехмерного изображения на основе различий в плотности. Это позволяет заглянуть внутрь вещей", – объяснила О'Коннор. "КТ-сканирование было очень важным для процесса препарирования – оно позволило нам узнать, например, что кость находится ровно в 3,2 миллиметра под поверхностью камня. Это давало понимание, как далеко мы можем зайти, прежде чем ударим по кости".
Это первый случай, когда полный скелет археоптерикса был подвергнут КТ-сканированию, а данные стали общедоступными. УФ-освещение было не менее важным. "Предыдущие исследования показали, что в химическом составе зольнхофенских окаменелостей есть что-то, что заставляет мягкие ткани флуоресцировать или светиться под УФ-лучами", – сказала О'Коннор. "Поэтому наша потрясающая команда периодически использовала УФ-свет в процессе препарирования, чтобы убедиться, что они случайно не удаляют мягкие ткани, которые не видны невооруженным глазом".
Беспрецедентная детализация
Результатом стал экземпляр, который раскрывает больше мелких деталей, чем любое предыдущее ископаемое археоптерикса. "Нам повезло, что этот образец оказался чрезвычайно хорошо сохранившимся, но мы также можем видеть особенности, которые, вероятно, сохранились и в других экземплярах, но не пережили более грубых процессов препарирования в прошлом", – отметила О'Коннор. "То, что препарированием этого образца занимались ученые, целью которых было сохранить как можно больше тканей и костей, сыграло огромную роль".
Почему это важно
Новая окаменелость помогла ответить на вопросы о нескольких частях анатомии археоптерикса – его черепе, кистях, стопах и крыльях. "Кости неба помогают нам узнать об эволюции так называемого кинетизма черепа – особенности современных птиц, которая позволяет клюву двигаться независимо от черепной коробки", – пояснила О'Коннор. Она добавила, что хотя для обычного человека это может звучать не слишком захватывающе, для тех, кто изучает эволюцию птиц, это важная вещь.
Предполагается, что наличие специализированных черепов для различных экологических ниш могло помочь птицам эволюционировать в более чем 11 000 видов, существующих сегодня. Сохранившиеся мягкие ткани на стопах и кистях позволяют предположить, что это животное ходило по земле и, возможно, даже лазало по деревьям.
Как археоптерикс поднялся в воздух
Одной из самых обсуждаемых тем в палеонтологии является вопрос о том, как у динозавров развился полет. Археоптерикс не был первым пернатым динозавром или первым обладателем крылоподобных структур, но он мог быть самым ранним из тех, кто действительно начал летать.
"Мы считаем, что это самый ранний из известных динозавров, который был способен использовать свои перья для полета", – сказала О'Коннор, выделив это как свое любимое открытие в исследовании. Ключ к его авиационным способностям может крыться в наборе перьев плеча, известных как третичные маховые. У археоптерикса была необычно длинная плечевая кость, что могло создать разрыв в поверхности крыла – проблему для полета. "Если воздух проходит через этот зазор, это нарушает подъемную силу, которую вы генерируете, и вы не можете лететь", – объяснила О'Коннор.
Отличия от современных птиц
У современных птиц развились более короткие плечевые кости и специализированные третичные перья, чтобы закрыть этот зазор. Примечательно, что чикагский экземпляр археоптерикса показывает, что у него тоже были длинные третичные перья – нечто невиданное у его нелетающих родственников-динозавров.
"Наш экземпляр – первый археоптерикс, сохранившийся и препарированный таким образом, что мы можем видеть его длинные третичные перья", – отметила она. Эти перья, отсутствующие у близкородственных нептичьих динозавров, предполагают, что те существа не могли летать. "Это говорит нам о том... что археоптерикс мог", – добавила О'Коннор. "Это также дополняет доказательства, свидетельствующие о том, что динозавры изобретали полет более одного раза – что, я думаю, суперкруто".
Спустя 160 лет все еще есть чему поучиться
Чикагский археоптерикс уже помог ученым ответить на давние вопросы. Но это исследование – только начало. "Мы узнаем что-то захватывающее и новое практически из каждой части тела, которая у нас сохранилась. И эта работа – на самом деле лишь верхушка айсберга", – заметила О'Коннор. Спустя 160 лет ясно, что археоптериксу еще есть чему нас научить. Благодаря заботе и инструментам, использованным при подготовке этой окаменелости, мы видим ее так, как прошлые поколения ученых могли только воображать.
Ранее УНИАН сообщал, что медики назвали 9 продуктов, которые могут заменить аптечные пробиотики.
