Praotac ptica. Podrijetlo ptica. Ne može se govoriti o izravnom odnosu između guštera i ptica.

Paleontološki materijali o pticama vrlo su oskudni. Nema sumnje da su se ptice odvojile od arhosaura (Archosauria), velike i raznolike skupine dijapsidnih gmazova koji su dominirali u mezozoiku. Neposredne pretke ptica ne treba tražiti među letećim dinosaurima, već među najvećim antička skupina archosauri - pseudosuchi, ili thecodonts. Intermedijarni oblici između pseudozuha i ptica koji bi pokazivali uzastopne stupnjeve razvoja perja i transformacije kostura još nisu otkriveni. Vjeruje se da su neki pseudozuhi postupno prešli na arborealni način života. Rast rožnatih ljuski na stranama tijela i repa, uz stražnji rub udova, omogućio je produljenje skokova s ​​grane na granu (hipotetski stadij prije ptice, sl. 32). Daljnjom specijalizacijom i selekcijom došlo je do formiranja mišićno-koštane strukture i perja krila (i odgovarajućih preobrazbi u drugim organskim sustavima), što je omogućilo prvo glisiranje, a potom i aktivno letenje. Perje tijela moglo se najprije razviti kao prilagodba toplinskoj izolaciji, a tek potom dobiti dodatnu funkciju osiguravanja strujnice tijela; nastala je i prije stjecanja sposobnosti letenja. Neki pseudosuchiani imali su izdužene ljuske na tijelu s uzdužnim grebenom i malim poprečnim rebrima. Navodno je od njih rasparčavanjem nastalo pero.

Odvajanje ptica od gmazova vjerojatno se dogodilo već krajem trijasa - početkom jure (prije 190-170 milijuna godina), ali fosilni ostaci prastare ptice ovo razdoblje još nije pronađeno. U škriljastim pješčenjacima - sedimentima plitkog zaljeva Jurskog mora (starog oko 150 milijuna godina) - pronađeni su otisci perja i pet različitih otisaka kostura i perja nama najstarije poznate ptice - arheopteriksa. Arheopteriks je približno iste veličine kao svraka. Svrstava se u poseban podrazred gušterorepaca - Archaeornithes, budući da je za razliku od modernih ptica imala dugačak rep od 20-ak kralježaka; Uparena repna pera bila su pričvršćena na bočne površine svakog kralješka (slika 33). Perje krila je dobro razvijeno, a cijelo tijelo je pernato. Rame izgleda kao ptičje, kopča još nije formirana, a tri dobro razvijena, slobodna prsta završavaju oštrim pandžama. Ključne kosti su srasle u rašlje, a lopatica je sabljasta; prsna kost očito još nije imala kobilicu. Stražnji ud je ptičjeg tipa, ali s primitivnim značajkama (fibula je razvijena, formiranje tarzusa nije dovršeno). Kao i mnogi gmazovi, Arheopteriks je imao abdominalna rebra. Lubanja je reptilskog tipa, ali s nekim izgledom kljuna, sa stanjenim kostima i povećanim očnim dupljama. Na vrhu i donje čeljusti zubi sjede u alveolama. Vjerojatno je Arheopteriks bio sposoban samo letjeti s grane na granu ili letjeti u kliznom letu sa stabla na stablo. Pri kretanju u krunama očito su koristili dobro razvijene pokretne krilne prste. Unatoč mnogim sličnostima s gmazovima, to su nedvojbeno ptice. Arheopteriks predstavlja primitivnu, ali specijaliziranu granu drevnih ptica. Preci modernih ptica vjerojatno su bile neke još primitivnije ptice gušterepi.

Moderne i sve ostale trenutno poznate fosilne ptice pripadaju podklasi pravih ili lepezastih ptica Neornithes Primitivne lepezaste ptice period jure još nisu otkriveni, iako nema sumnje da su već postojali u tom razdoblju. Najstariji ostaci ptica s lepezastim repom pronađeni su u naslagama iz razdoblja krede (dob oko 80-90 milijuna godina). Klasificiraju se u dva nadreda: Hesperornis i Ichthyornis.

Kostur krila im je tipično ptičji, a kobilica je dobro razvijena na prsnoj kosti; nedvojbeno su bili sposobni za let. Ove kredne ptice razlikuju se od modernih ptica po prisutnosti malih zuba na gornjoj i donjoj čeljusti i vrlo malom volumenu moždane šupljine. To su vjerojatno bočne specijalizirane grane primitivnih lepezastih ptica. Krajem krede - u tercijaru kenozoika, prije otprilike 70 - 40 milijuna godina, došlo je do intenzivnog adaptivnog zračenja lepezastih ptica i većine moderne jedinice. Nažalost, paleontološki ostaci ovog vremena su malobrojni i ne daju ideju o prirodi i tempu evolucije ptica. Nagli porast broja vrsta ptica i formiranje modernih redova podudara se s brzom evolucijom kritosjemenjača i kukaca: povećanje potencijalnih izvora hrane pridonijelo je razvoju novih prehrambenih veza i time osiguralo intenzivnu specijaciju ptica.

Ptice su čovjekovi pernati prijatelji. Njihova uloga u prirodi je neprocjenjiva. O njima i njihovoj zaštiti pročitajte u članku.

Ptice: opće karakteristike

Ptice su visoko organizirane toplokrvne životinje. U prirodi postoji devet tisuća vrsta modernih ptica. Karakteristične značajke klase su sljedeće značajke:

• perje.
• Tvrdi kljun od rožnice.
• Bez zuba.
• Par prednjih udova pretvoren je u krila.
• Prsa, zdjelični pojas i drugi par udova imaju posebnu strukturu.
• Srce se sastoji od četiri komore.
• Postoji zračni jastuk.
• Ptica inkubira jaja.

Ptice, čije su opće karakteristike gore navedene, sposobne su letjeti zahvaljujući navedenim značajkama. To ih razlikuje od ostalih klasa kralježnjaka.

Pojava na zemlji

Podrijetlo ptica objašnjava se s nekoliko teorija. Prema jednom od njih, ptice žive na drveću. Najprije su skakali s grane na granu. Potom su klizili, potom izvodili kratke letove unutar istog stabla i konačno naučili letjeti u otvorenom svemiru.

Druga teorija sugerira da je podrijetlo ptica povezano s precima ptica, koji su bili gmazovi s četiri noge. Razvijajući se, ljuske su postale perje, što je omogućilo gmazovima da skaču dok lete na kratkoj udaljenosti. Kasnije su životinje naučile letjeti.

Podrijetlo ptica od gmazova

Na temelju ove teorije možemo reći da su preci ptica također bili puzajući gmazovi. U početku su im gnijezda bila na tlu. To je privuklo grabežljivce koji su stalno uništavali gnijezda zajedno s pilićima. Brinući se za svoje potomstvo, gmazovi su se smjestili u gustiš grana drveća. Istodobno se na jajima počela stvarati tvrda ljuska. Prije toga bili su prekriveni filmom. Umjesto ljuski pojavilo se perje koje je služilo kao izvor topline za jaja. Udovi su postali duži i prekriveni perjem.

Podrijetlo ptica od drevnih gmazova je očito, prema znanstvenicima. Preci ptica počinju se brinuti za svoje potomstvo: hrane piliće u gnijezdu. Da bi se to postiglo, čvrsta hrana je zdrobljena u male komadiće i stavljena u kljunove beba. Posjeduju sposobnost letenja, primitivne ptice antičko razdoblje vrijeme mogli bolje obraniti od napada svojih neprijatelja.

Preci - vodene ptice

Podrijetlo ptica, prema drugoj teoriji, povezano je s njihovim vodenim dvojnicima. Ova verzija svoje postojanje duguje ostacima drevnih ptica koje su pronađene u Kini. Prema znanstvenicima, bili su vodene ptice i živjeli su prije više od sto milijuna godina.

Prema teoriji, ptice i dinosauri živjeli su zajedno šezdeset milijuna godina. Među nalazima bilo je perja, mišića, membrana. Pregledavajući ostatke, paleontolozi su došli do sljedećeg zaključka: preci drevnih ptica su plivali. Kako bi dobili hranu iz vode, ronili su.

Ako proučavate podrijetlo ptica, nije teško pronaći sličnosti između njih i predstavnika drugih klasa. Perje je najuočljivija značajka izgled ptice Ostale životinje nemaju perje. To je razlika između ptica i ostalih životinja. sljedeće:

• Nožni prsti i tarzus mnogih ptica prekriveni su kornealnim ljuskama i ljuskama, poput onih kod gmazova. To znači da ljuske na nogama mogu zamijeniti perje. Karakteristično je da se rudimenti perja kod ptica i gmazova ne razlikuju. Samo ptice tada razvijaju perje, a gmazovi ljuske.
• Istražujući podrijetlo ptica, čije su sličnosti s gmazovima nevjerojatne, znanstvenici su utvrdili da je čeljusni aparat uočljiviji. Samo se kod ptica pretvorio u kljun, ali kod gmazova je ostao isti, kao kod kornjača.
• Još jedan znak sličnosti između ptica i gmazova je njihova struktura kostura. Lubanja i kralježnica artikulirani su samo jednim tuberkulom koji se nalazi u okcipitalnoj regiji. Dok su kod sisavaca i vodozemaca u ovaj proces uključena dva tuberkula.
• Položaj zdjeličnog pojasa ptica i dinosaura je isti. To se može vidjeti iz kostura fosila. Ovaj raspored povezan je s opterećenjem zdjeličnih kostiju pri hodu, budući da su samo stražnji udovi uključeni u podupiranje tijela.
• Ptice i gmazovi imaju srce s četiri komore. Kod nekih gmazova komorni septum je nepotpun i tada se arterijska i venska krv miješaju. Takvi se gmazovi nazivaju hladnokrvnim. Ptice imaju više visoka organizacija, u usporedbi s gmazovima, oni su toplokrvni. To se postiže uklanjanjem žile koja prenosi krv iz vene u aortu. U ptica se ne miješa s arterijskim.
• Još jedna slična značajka je inkubacija jaja. Ovo je tipično za pythone. Polažu petnaestak jaja. Zmije se sklupčaju iznad njih, tvoreći neku vrstu baldahina.
• Ptice su najsličnije embrijima gmazova koji u prvom stadiju razvoja nalikuju ribolikim bićima s repovima i škrgama. To buduće pile čini sličnim drugim kralješnjacima u rani stadiji razvoj.

Razlike između ptica i gmazova

Kad paleontolozi proučavaju podrijetlo ptica, uspoređuju malo po malo prikupljene činjenice i nalaze i otkrivaju koliko su ptice slične gmazovima.

Koje su njihove razlike pročitajte u nastavku:

• Kad su ptice dobile svoja prva krila, počele su letjeti.
• Tjelesna temperatura ptica ne ovisi o vanjski uvjeti, uvijek je stalan i visok, dok gmazovi zaspu tijekom hladnog vremena.
• Kod ptica su mnoge kosti spojene, razlikuju se po prisutnosti tarsusa.
• Ptice imaju zračne vrećice.
• Ptice grade gnijezda, izlegu jaja i hrane piliće.

Prve ptice

Sada su pronađeni fosilni ostaci drevnih ptica. Nakon pomnog proučavanja, znanstvenici su došli do zaključka da svi pripadaju istoj vrsti koja je živjela prije sto pedeset milijuna godina. To su arheopteriksi, što znači "drevno perje". Njihova razlika od današnjih ptica je toliko očita da su arheopteriksi izdvojeni u zasebnu podklasu - ptice gušterepi.

Drevne ptice malo su proučavane. opće karakteristike svodi se na utvrđivanje izgleda i nekih značajki unutarnjeg kostura. Prva ptica bila je mala, otprilike veličine moderne svrake. Njezini prednji udovi imali su krila čiji su krajevi završavali s tri duga prsta s pandžama. Težina kostiju je velika, pa drevna ptica nije letjela, već je samo puzala.

Stanište: obalni dijelovi morskih laguna s gustom vegetacijom. Čeljusti su imale zube, a rep kralješke. Nisu utvrđene veze između arheopteriksa i modernih ptica. Prve ptice nisu bile izravni preci naših ptica.

Značaj i zaštita ptica

Podrijetlo ptica ima velika vrijednost u biogeocenozama. Ptice su sastavni dio biološki lanac i sudjeluju u kruženju žive tvari. Ptice biljojedi hrane se voćem, sjemenkama i zelenim raslinjem.

Različite ptice imaju različite uloge. Granivores - jedu sjemenke i voće, neke vrste - skladište ih, prenose ih na velike udaljenosti. Na putu do mjesta skladištenja sjeme se gubi. Ovako se biljke šire. Neke ptice imaju sposobnost da ih opraše.

Velika uloga u prirodi.Kontroliraju brojnost populacije insekata tako što ih jedu. Da nije bilo ptica, destruktivna aktivnost insekata bila bi nepopravljiva.

Čovjek, u mjeri u kojoj je to moguće, štiti ptice i pomaže im da prežive u oštre zime. Ljudi posvuda vješaju privremena gnijezda. U njima se naseljavaju sise, muharice i sjenice. Zimska razdoblja karakterizira nedostatak prirodne hrane za ptice. Stoga ptice treba hraniti tako da se kutija za gniježđenje napuni sitnim voćem, sjemenkama i mrvicama kruha. Neke ptice pripadaju komercijalnim vrstama: guske, patke, tetrijeb lješnjak, tetrijeb šumski tetrijeb. Njihova vrijednost za ljude je velika. Šljuke, močvarice i šljuke su od sportskog interesa.

Od pamtivijeka: tijelo i noge arheopteriksa bili su prekriveni dugim perjem, tri i pol centimetra. Može se pretpostaviti da ptica nije zamahivala nogama. Perje je naslijeđeno od predaka koji su živjeli u davna vremena i koristili sva četiri krila kada su letjeli.

Danas: kada punite gnijezdilišta ptica hranom, morate paziti da tamo ne dospije sol. To je bijeli otrov za ptice.

Svi odavno znaju da ptice potječu od dinosaura, ali malo ljudi zna za drevne ptice iz mezozoika, koje su živjele rame uz rame s divovskim gmazovima, ili Kenozojska era- prostor geološkog vremena nakon izumiranja dinosaura. Sljedećih 10 odlomaka članka daje opis i fotografije izumrlih vrsta pretpovijesnih ptica (u Kronološki red njihov izgled), koji je presudno utjecao na evolucijski razvoj pernate životinje.

1. Aurornis (prije 160 milijuna godina)

Možda je netko mislio da Archaeopteryx treba biti prvi na popisu, ali male ptice iz roda aurornis pojavio prije Arheopteriksa 10 milijuna godina. Međutim, aurornis je imao više zajedničkog s dinosaurima nego s pticama, a perje mu je bilo previše fino da bi bilo korisno u letu. Ali ipak, računat ćemo aurornis najstarija ptica, a raspravu i nagađanja ostavimo paleontolozima.

2. Confuciusornis (prije 130 milijuna godina)

Za razliku od prethodnog predstavnika fosilnih ptica, Confuciusornis je bio više poput modernih ptica. To su bile prve ptice koje su imale pravi kljun. Nedostajali su im zubi glavna značajka gmazovi), tijelo je bilo prekriveno debelim slojem perja, a duge, zakrivljene kandže omogućile su pouzdano sjedenje na granama visoka stabla. Unatoč navedenom, ne može se zaključiti da svi moderne ptice potječu od Confuciusornisa: vjerojatno su se ptice pojavile i izumrle neovisno jedna o drugoj nekoliko puta tijekom mezozojske ere.

3. Gansus (prije 110 milijuna godina)

Kao što ste već shvatili iz prvih točaka, vrlo je teško (ili čak nemoguće) u potpunosti razumjeti evoluciju ptica koje su živjele prije nekoliko desetaka milijuna godina. Gansus- još jedna vrsta pretpovijesne ptice, koja je u paleontološkim krugovima predstavljena kao najčešća antički predstavnik podrazred pravih ptica (to jest izravni predak svih modernih ptica). Ova teorija izaziva mnogo kontroverzi, ali ipak je odavno izumrla gansus najbolji kandidat kao praotac modernih pataka i luna.

4. Hesperornis (prije 75 milijuna godina)

Drevne ptice imale su dovoljno vremena za razvoj i deevoluciju u drugoj polovici mezozoika. Ono što je fascinantno je da su ptice iz roda Hesperornis bile drugoletačice (to jest, razvile su se od ranih letačica, ali su postupno izgubile sposobnost letenja, poput pingvina ili purana). Možda se to dogodilo zbog konkurencije s kasnim velikim pterosaurima Razdoblje krede Sjeverna Amerika, osobito sveprisutni pteranodoni, pa se hesperornis morao zadovoljiti kopnenom ekološkom nišom.

5. Gastornis (prije 55 milijuna godina)

Nakon smrti dinosaura, prije oko 65 milijuna godina, ptice su se mogle razvijati u ispražnjenim ekološkim nišama. Uloga zastrašujućeg dvonožnog predatora prešla je na 2-metarske ptice iz roda Gastornis (također poznate kao dijatrime). Vjeruje se da je Gastornis lovio u čoporima, vrebajući svoje žrtve poput manjih verzija Tyrannosaurus rexa.

6. Eocypselus (prije 50 milijuna godina)

Jeste li se ikada zapitali kako je izgledao prapovijesni predak kolibrića? Paleontolozi ne govore mnogo o tome, ali se već dugo zna da su kolibrići evoluirali iz eocypselus- vrsta malih ptica koje žive u šumovitim područjima ranog eocena Sjeverne Amerike, prije oko 50 milijuna godina. Krila eocypselus bili su veći od onih modernog kolibrića, pa se njegov let ne može nazvati gracioznim.

7. Icadyptes salasi - predak pingvina (prije 40 milijuna godina)

Može se pretpostaviti da su drevni pingvini, koji su živjeli prije oko 40 milijuna godina, imali isti način života kao i moderni: živjeli su na santama leda, ronili za ribom i čistili perje u svakoj prilici. Ova pretpostavka je uglavnom točna, osim za život na ledu. Na kraju eocena, ikadipte zapravo živio u tropska klima u blizini ekvatora Južna Amerika. Ovi pingvini su bili veći moderne vrste i dostigao je 1,5 m visine i težio oko 35 kg.

8. Fororacos (prije 12 milijuna godina)

Sjećate se Gastornisa (vidi točku 6), 2 m visokog i preko 100 kg teškog, koji je živio deset milijuna godina nakon dinosaura? Dakle, nakon 40 milijuna godina, Fororakos je postao dostojna zamjena za Gastornis. Fororakos je u velikoj mjeri vodio isti način života kao Gastornis. No, u svom su arsenalu imali dodatno oružje: dugi, snažni kljun poput sjekire, kojim su svojim žrtvama nanosili duboke, smrtonosne rane.

9. Argentavis (prije 6 milijuna godina)

Koliko god ptice izgledale impresivno tijekom kenozoika, nikada nisu dostigle veličinu i veličanstvenost najvećih pterosaura. Krajem miocena Argentavis je bio najveća ptica letačica, s rasponom krila do 7 m i masom od 70-72 kg. Impresivan? No, 60 milijuna godina ranije, pterosaur Quetzalcoatlus imao je raspon krila od oko 12 m (kao privatni mlažnjak). Začudo, manji Argentavis letio je poput pterosaura, također lebdeći na zračnim strujama umjesto da aktivno maše krilima.

10. Epiornithidae (prije 2 milijuna godina)

Pleistocenska epoha, od prije 2 milijuna do 10 tisuća godina, doživjela je povratak megafaune. Osim sabljozubih tigrova i mamuta, u pleistocenu su nastale goleme ptice kao što je madagaskarski apiornis iz porodice Apiornisidae. Ove su ptice dosezale visinu od 3-5 m i imale tjelesnu težinu do 500 kg, a jaja su im bila otprilike 100 puta veća od standardnog kokošjeg jaja.

Podrijetlo ptice- pitanje je pomalo nejasno i kontroverzno; nema sumnje da ptičji preci (a time i same ptice) pripadaju gmazovi, naime u razred Arhosauri(Archosauria), koji također uključuje mnoge izumrle oblike, prvenstveno Dinosauri(Dinosauria), a od živih - samo Krokodili(Krokodil). Znanstvenici ne mogu imenovati određenu skupinu arhosaura od kojih su nastale ptice; O tome postoje najmanje dvije hipoteze.

Prva, i najčešća, pretpostavlja da su ptice izravni potomci dinosaura - ili, točnije, čak nisu ni potomci, već njihova jedina preživjela grana, tako da izjava o izumiranju dinosaura na granici mezozoika i kenozoika nije potpuno istinito. Od to ​​dvoje poznate grupe dinosauri, preci ptica nisu bili Ornithischian(Ornitischia), kako bi se moglo očekivati, i Gušter-zdjelica(Saurischia); njihovi najbliži srodnici, prema ovoj hipotezi, predstavnici su klade deinonihosaur(Deinonychosauria), koji se, zajedno s ptičjim precima, samim pticama i nekim drugim dinosaurima, klasificiraju kao kladus Maniraptor(Maniraptora), jedan od ogranaka skupine Životinjske noge(Theropoda). Ovi maniraptori živjeli su na Zemlji od kasno period jure(prije 156 milijuna godina), a već šest do deset milijuna godina kasnije živjela je najstarija poznata ptica - Arheopteriks(Archaeopteryx lithographica). Naravno, Arehopteriks ne može biti predak drugih ptica - ovo je samo jedna od grana ptičjeg debla, koja nije dala potomke i poznata je kao infraklasa Lizardtails(Arheornites). Druge izumrle infrarazrede ptica su Enantiornithaceae(Enantiornithes), Hesperornisaceae(Hesperornithes) i Ichthyornithidae(Ichthyornithes); žive ptice su klasificirane kao infrarazred Fantails(Neornithes), poznata od kas kreda(70 milijuna godina).

Druga hipoteza prati porijeklo ptica do Protoavisu(Protoavis texensis), koja je živjela u poč trijas(prije 225-210 milijuna godina) i, prema brojnim paleontolozima, ima mnogo više sličnosti s modernim pticama nego arheopteriks. Neki (osobito ruski paleornitolog E.N. Kurochkin) vjeruju da je Protoavis predak modernih ptica; Dakle, ptice nisu potomci dinosaura, već njihova srodna grana, koja potječe od nekog zajedničkog pretka arhosaura. Arheopteriks i enantiornis, u ovoj situaciji, još uvijek potječu od životinja i nemaju nikakve veze s pticama. Većina paleontologa ne slaže se s ovom hipotezom, tvrdeći da je, prvo, sama činjenica postojanja protoavisa kontroverzna i da zapravo otkriveni ostaci ne pripadaju jednom organizmu, već nekoliko različitih bića, od kojih je svako imalo neku karakteristiku u strukturi , uobičajeno kod ptica (vidi dolje); i, drugo, postoji ogroman vremenski jaz između protoavisa i njegovih lepezastih potomaka; u takvom rasponu datuma morao bi postojati značajan broj prijelazne oblike- ali nijedan nije pronađen. Postoje i kontradikcije u hipotezi o podrijetlu od životinjskih nogu - a te kontradikcije leže u građi krila: sve ptice imaju samo tri prsta u strukturi šake (II, III, IV), dok njihovi navodni preci također imaju tri, ali različite (I, II i III).

Ptice se od svojih predaka i srodnika razlikuju samo po tome što su uspjele kombinirati sve te osobine - i, naravno, naučiti letjeti, jer je upravo ta vještina odlučujući faktor u izgradnji tijela ptica. Postoje čak i hipoteze o podrijetlu nekih dinosaura od prvih ptica koje su izgubile tu sposobnost – otprilike na isti način na koji su je izgubili moderni nojevi.

Kako su točno ptice naučile letjeti, teško je nedvosmisleno odgovoriti; Sve pretpostavke o ovom pitanju mogu se spojiti u dvije hipoteze. Prva pretpostavlja da su ptice izvorno bile male šumske životinje, nesposobne za aktivan lepetajući let, ali su se mogle penjati po drveću i kliziti uz pomoć prednjih udova - kao što to čine npr. vunokrilci I leteće vjeverice(sisavci), neki zmije I gušteri. Udovi su omogućili produljenje ovih skokova, držeći ih neko vrijeme u zraku. U oba slučaja krajnji rezultat bila je pojava aktivnog leta, karakterističnog za sve žive ptice - čak i one koje ne lete pingvini I nojevi potječu od letećih vrsta koje su tu sposobnost izgubile tijekom evolucije.

Evolucija

U svakom slučaju, do trenutka izumiranja dinosauri(kraj Razdoblje krede) ptice su već uspješno postojale, dijeleći se u sada poznate nadredove Drevna nebesa(Paleognathae) i Novi Palatin(Neognathae), razlikuju se prvenstveno u strukturi lubanje. Daljnja podjela dogodila se tijekom paleocen I eocen; Do oligocena su poznati fosilni ostaci većine postojećih redova. Pritom su odreda Starih Palata, unatoč svom nazivu, mlađi od odreda Novih Palata; pretpostavlja se da njihovi različiti redovi imaju neovisno podrijetlo, a do njihovog razdvajanja došlo je i prije gubitka sposobnosti letenja, što je odredilo njihovu sličnost u građi i načinu života. Slična konvergencija objašnjava sličnost u strukturi udaljenih genetskih redova New Palatina, dobivenih kao rezultat razvoja u sličnim ekološkim nišama. Sokolovi, primjerice, puno bliža rodbina vrapci, a ne sličan njima i izgledom i stilom života jastrebovima.

Što se tiče Drevnih Nebeskih, oni najstariji se smatraju odredom Tinamuformes(Tinamiformes), koje su zadržale sposobnost letenja, iako na vrlo kratke udaljenosti, kobilicu prsne kosti i neke druge strukturne značajke uobičajene za ptice Novog Palatina. Sve ostale jedinice Drevnih nebesa su spojene u kladu Beskilevykh(Ratitae), koji je potpuno prešao na trkaći način kretanja. Razlog zašto su prestale letjeti sasvim je razumljiv ako prihvatimo hipotezu o podrijetlu leta ptica kao načina bijega od grabežljivaca – uostalom, grana nojevi i njihovi srodnici dogodili su se nakon masovnog izumiranja dinosaura, kada velikih grabežljivaca, od kojih bi bilo potrebno odletjeti, više nije bilo. Divergencija New Palatina počinje već u razdoblju krede, kada se pojavljuju dvije skupine nejednakog broja vrsta: Nalik na piletinu(Galloanserae) i Viša nova nepca(Neoave). Vjeruje se da je prvi stariji i karakteriziraju ga značajke poput visoke plodnosti povezane s njim veliki iznos jaja u leglu, pretežno tip razvoja legla i poligamni način života; Ova klasa uključuje dva reda - Anseriformes(Anseriformes) i Galliformes(Galliformes), koji su se razišli natrag u Razdoblje krede. Svi ostali redovi novopalatinaca pripadaju drugoj skupini i karakterizirani su manjim brojem jaja u leglu, pretežno gnijezdećim tipom razvoja i monogamnim načinom života; do odvajanja većine tih odreda došlo je u prvoj pol kenozoik.

Stanovnici šume kineska pokrajina Liaoning prije 130 milijuna godina. Mali dinosaur s četiri krila, Microraptor gooi, lebdi u prvom planu. Cathayornisi koji lete s desne strane također se ne smatraju pticama. Ali s lijeve strane na grani sjedi Confuciusornis, koji predstavlja jednu od evolucijskih linija bliskih pticama. Očito je da su pokušali ovladati zračnim okolišem u razdoblju krede razne skupine pernate životinje

Sve do nedavno, rana evolucija ptica predstavljala je možda najmračnije poglavlje u fosilnom zapisu. I premda su nedavna paleontološka otkrića mnogo toga razjasnila, nije moguće do kraja iščitati. Ono što je poznato je da su ptice evoluirale od gmazova. Ali od kojih točno? Izravni preci modernih ptica nikada nisu pronađeni, a perje i sposobnost letenja pojavili su se opetovano u različitim životinjama mezozojske ere. Postoji više nego dovoljno hipotetskih predaka: među njima su pseudozuhi, ornitosuhi, pterosauri, dinosauri, pa čak i krokodili. Ali Arheopteriks, svima poznat sa slike u školskom udžbeniku, mora biti precrtan s ovog popisa.

Ptice su, uz kukce, glavni stanovnici Zemljinih zračnih prostora. Nekoliko uređaja im omogućuje da se uzdignu u nebo i kontroliraju svoje kretanje u letu. Prvo, poseban kostur. Složeno krilo sposobno je držati cijelu težinu tijela u zraku. Njegovi zamašni pokreti ovise o građi ramenog obruča kojeg čine lopatica, korakoid, prsna kost i ključna kost spojeni u vilicu. Tu se, primjerice, nalazi otvor s tri kosti kroz koji prolazi tetiva mišića koji podiže krilo nakon što se spusti. Za držanje repnog pera, koje služi kao kormilo u letu, na kraju kralježnice formirana je kratka i široka kost - pigostil. Drugo, perje pomaže pticama da lete. Upravljivost u letu osiguravaju vrlo specifična pera: letna pera i repna pera. Ali tu su i perja čija je svrha drugačija: stvaraju aerodinamični oblik tijela za ptice kako tijekom leta tako i tijekom ronjenja, služe kao zaštitni omotač od topline i, budući da su svijetle boje, pomažu u komunikaciji među rođacima.

Osim ptica, jedini kralježnjaci koji trenutno mogu letjeti su šišmiši i voćni šišmiši. Međutim, oni imaju bitno drugačiju strukturu krila i nemaju perje, što čini njihov let drugačijim od ptičjeg. U prošlosti je raznolikost letećih i pernatih stvorenja bila iznimno velika. Osim odavno poznatih pterosaura i arheopteriksa, paleontolozi su otkrili veliki broj neobične vrste, u čije se postojanje nije ni sumnjalo. Čini se da životinjskom svijetu nije nedostajalo ljudi voljnih osvojiti nebo.

Postoje dvije glavne hipoteze za životinje koje postižu lepršavi let: od bržeg trčanja po tlu ili od skakanja i klizanja s nekih povišenih mjesta - drveća, uspona u planinama. Posljednja hipoteza dobila je neizravnu potvrdu nakon otkrića raznih pernatih dinosaura u Kini, u pokrajini Liaoning. Sada većina znanstvenika vjeruje da su leteće vrste došle iz okruženja šumskog staništa, vjerojatno neke vrlo male, ne veće od goluba, vrste gmazova i ptica. Njihovi potomci brzo su prošli primitivnu fazu - jedriličarstvo s uzvišenih mjesta - i naučili stvarno letjeti. Koliko je sve to trajalo, koliko se vrsta promijenilo prije nego što su ptice počele letjeti? Nitko neće reći, budući da leteća stvorenja koja su pronašli paleontolozi možda nisu bila prva, a sam početak evolucije ptica još uvijek je skriven od nas.

Dugo se vremena vjerovalo da je perje ptica ljuska gmazova modificirana tijekom milijuna godina evolucije. Međutim, rezultati najnovijeg istraživanja to dovode u sumnju. I perje i ljuske, kao i sve pokrovne tvorevine u kralješnjaka, potječu od stanica vanjskog sloja kože - epidermisa. Ljuske gmazova sastoje se od takozvanog alfa-keratina, proteina s kratkim peptidnim lancima. Nastaje od izbočenih područja jednog vanjskog sloja epidermisa. Tijekom razvoja perja kod ptica, prvo se pojavljuje i kvržica epidermisa, ali nije formirana od jednog, već od dva vanjska sloja. Zatim ovaj tuberkulum tone unutar kože, tvoreći neku vrstu vrećice - folikula, iz koje raste pero. Štoviše, materijal za perje je malo drugačiji - beta-keratin, sastavljen od dugih peptidnih lanaca, što znači da je elastičniji i jači, sposobniji poduprijeti ploče perja. Alfa-keratin je također prisutan kod ptica; koristi se za oblikovanje pokrova kljuna, kandži i ljuskica na tarzusu. Osim toga, perje ptica ima cjevastu strukturu, a ljuske gmazova su čvrste. Navodno je pero evolucijska inovacija koja je s vremenom dokazala svoju korisnost.

Perje koje se lako poprima drugačiji oblik i obojenosti, otvorio je pticama gotovo neograničene mogućnosti za različite vrste leta, razvoj signalnih i identifikacijskih struktura te razvoj mnogih ekoloških niša. Upravo je perje pomoglo pticama da postignu ogromnu raznolikost koju sada vidimo. Gotovo deset tisuća vrsta više je od svih ostalih kopnenih kralješnjaka.

Ako većina pernatih dinosaura nije mogla letjeti, zašto su im trebali paperje ili perje? Očito nije za letenje. U svakom slučaju ne odmah na let. Moguće je da su među grabežljivim gušterima kao toplinski izolacijski pokrov nastale razne pernate formacije, na što ukazuju paleoklimatski podaci. U sredini i na kraju Razdoblje trijasa(prije 230-210 milijuna godina), kada su se pojavili prvi dinosauri, došlo je do zahlađenja na Zemlji. Uz rubove golemog kontinenta Pangea, jedinog u to vrijeme, pojavile su se geografske širine s niskim temperaturama. vlažna klima. Životinje koje su tamo živjele prilagodile su se hladnoći, uključujući i uz pomoć perja. Naprotiv, središte Pangee zauzimala su suha i pustinjska područja s visoka razina solarno zračenje, jer je naoblaka u tim krajevima bila rijetka. Za zaštitu od zračenja, gmazovi su ponovno koristili paperje i perje. S vremenom su se pera na krajevima prednjih udova, na repu i na glavi mogla pretvoriti u duguljasta pera koja su služila kao ukrasi ili identifikacijske oznake. Oni su postali osnova za pojavu letećeg perja kod nekih dinosaura. Na sličan su način perje mogli dobiti i drugi gmazovi, među kojima su bili i daleki preci ptica.

Ne pojavljuje se kod ptica

Gotovo 150 godina, od prvog otkrića, arheopteriks se smatrao praocem modernih ptica. Zapravo, osim znanja o ovom stvorenju, znanstvenici nemaju drugih informacija o podrijetlu ptica dugo vremena nisu imali. Čini se da takve značajke kao što su perje i krila neporecivo ukazuju na to da je arheopteriks najstarija ptica. S druge strane, po građi lubanje, kralježnice i ostalih dijelova kostura bio je sličan predatorskim dinosaurima. Ova zapažanja dovela su do hipoteze o podrijetlu ptica od drevnih guštera, koja je sada postala posebno popularna.

Kao što se često događa u znanosti, alternativna hipoteza također je našla podršku. Dugo izražene sumnje u izravnu vezu Arheopteriksa i ptica (anatomski su previše različite) pretvorile su se u uvjerenje, budući da su od ranih 1980-ih paleontolozi pronalazili pernate dinosaure, drevne ptice i njihove bliske rođake. Pronađeni su i novi kosturi arheopteriksa. Danas ih je poznato deset, svi iz gornje jure (prije 145 milijuna godina) iz rijeke Altmühl u Bavarskoj. Posljednji primjerak, koji je bolje očuvan od ostalih, opisan krajem 2005., konačno uvjerava da Arheopteriks potječe od grabežljivih dinosaura, ali nema nikakve veze sa suvremenim pticama. On je nešto drugo: nije dinosaur, ali nije ni ptica. Morao sam tražiti drugog kandidata za ulogu pretka ptica.

Dinosaur puhasta jakna

Dugo se sumnjalo na postojanje pernatih dinosaura, ali za to nije bilo dokaza. Pojavili su se 1990-ih u Kini, u pokrajini Liaoning. Tamo su paleontolozi otkrili čitavo groblje šumske flore i faune staro 130-120 milijuna godina. Ono što događaj čini jedinstvenim je iskopavanje prirodno područje. Morske ili blizu vodene zajednice životinja i biljaka obično su dostupne za proučavanje zbog bolje uvjete ukopi. Šumski, stepski ili planinski stanovnici prošlosti najčešće nisu sačuvani u fosilnom stanju, jer ih bakterije brzo pretvaraju u prah. A ovdje je snimka šumskog života u razdoblju srednje krede, snimljena vulkanskim pepelom.

Prvi otkriveni kostur guštera s kratkim utorima nalik na pahuljice duž konture cijelog tijela - Sinosauropteryx prima - izazvao je brojne sporove: nisu se svi složili da su mali utori na fosiliziranoj glini od pahuljica. Zatim su iskopali još jedno stvorenje, koje je bez sumnje već imalo otiske perja na repu i prednjim nogama. Zbog sličnosti s Archeopteryxom nazvan je Protarchaeopteryx robusta. Na udovima drugog dinosaura, Caudipteryx zoui, perje je postalo još deblje, a tijelo je bilo prekriveno paperjem.

Sada je opisano više od desetak guštera, s iznenađujuće raznolikim perjem: od kratkog do pravog asimetričnog perja na udovima, što ukazuje na sposobnost letenja. Osim toga, kostur ovih grabežljivih dinosaura otkrio je neke značajke karakteristične samo za ptice: vilicu, kukaste procese na rebrima i pigostil. Ali ipak to nisu bile ptice, nego mali predatori koji se kretao uglavnom trčeći. S dugi repovi, zubat, prekriven ljuskavom kožom, sa skraćenim prednjim nogama i dugim prstima s pandžama. Sudeći po građi kostura, većina njih zapravo nije mogla letjeti, odnosno mahati krilima. Poznata je samo jedna vrsta koja se popela jednu stepenicu više. Ovo je Microraptor gui - zanimljiv primjerak malog dromeosaura, pronađen tamo, u Liaoningu. Svi u lijepom perju, s grbom na glavi. Njegove prednje noge bile su prekrivene asimetričnim (s uskim vanjskim i širokim unutarnjim mrežama) letnim perjem isto kao kod ptica. Stražnje noge su također bile prekrivene letećim perjem, dužim na metatarzusu i kraćim na potkoljenici. Ispostavilo se da nije ništa više od pernatog dinosaura s četiri krila koji je mogao letjeti od drveta do drveta. Međutim, pokazalo se da je loš letač. U nedostatku binokularnog vida (kada se vidno polje oba oka preklapa), Microraptor nije mogao točno naciljati mjesto slijetanja i spustio se među drveće, očito prilično nespretno.

Čini se mogućim pretpostaviti da su ptice potekle od grabežljivih dinosaura koji lebde među drvećem. Međutim, previše značajne anatomske razlike između njih ne dopuštaju da se to učini. Dakle, nema potrebe žuriti i bilježiti pernate dinosaure kao pretke ptica.

Etablirani konkurenti

Rame uz rame s pernatim dinosaurima živjeli su enantiornis, što na grčkom znači “anti-ptice”, bića posebno važna za razumijevanje evolucije ptica. Sudeći prema nalazima, radilo se o najvećoj i najraznovrsnijoj skupini letača koja je živjela u razdoblju krede.

Izvana, enantiornhis je bio vrlo sličan modernim pticama. Među njima je bilo malih i velike vrste, krezubi i zubati, trčeći, vodene ptice, drvenasti i, što je najvažnije, svi su letjeli savršeno. U kosturu je također bilo dosta poznatog: iste kosti krila, torza i stražnjih udova. Samo neke stvari drugačije artikuliraju u lopatici, neke u peti, potkoljenici i kralježnici. Male razlike na prvi pogled. A krajnji rezultat je drugačiji sustav podizanja krila i rada nogu. Većina pravih ptica može pomicati šape u različitim smjerovima: okrenuti se prema unutra, okrenuti prema van. To pomaže grabežljivcima, orlovima i sokolovima, da spretno zgrabe i zadrže svoj plijen. Noge enantiornisa (od kojih su mnogi, usput rečeno, također bili grabežljivci) dizajnirane su drugačije, zbog čega su hodali po tlu, umjesto da se nespretno gegaju s jedne na drugu stranu, poput gusaka. Sve to uvelike udaljava Enantiornis od pravih ptica. Ispada da je njihova vanjska sličnost formalna. Kao što je rep vodenih guštera ihtiosaura sličan ribljem repu, tako su šape i krila enantiornisa slični šapama i krilima pravih ptica.

Puno anatomske značajke Enantiorni su srodni dinosaurima mesožderima. To potvrđuju nalazi embrija unutar fosilnih jaja u Mongoliji. Ispostavilo se da su kosti kostura kod ovih primitivnih ptica konačno formirane vrlo rano. Zglobovi neizleženih pilića već su bili koštani, poput dinosaura, a ne hrskavični. U pilića modernih ptica, zglobovi dugo ostaju hrskavični i tek nakon nekoliko mjeseci zamjenjuju se rastućom kosti. Osim toga, poprečni presjeci kostiju enantiornisa pokazuju linije usporenog rasta, slične godovima rasta na deblima. To sugerira da njihove kosti nisu narasle do konačne veličine u jednoj sezoni, već su se formirale u ciklusima tijekom nekoliko godina, usporavajući tijekom hladnih godišnjih doba godine. To znači da antiptice nisu mogle održavati svoju tjelesnu temperaturu na konstantnoj razini – baš kao ni gmazovi. Očigledno jest dinosauri mesožderi bili su preci enantiornisa. Prije otprilike 67 milijuna godina, obje su izumrle, ne ostavivši za sobom potomke.

Predak koji možda i ne postoji

Dugo se vremena vjerovalo da su se prave ptice, ili lepezaste ptice, kako ih još zovu, pojavile početkom kenozoika, odnosno ne prije 65 milijuna godina. I odjednom su iz Sjedinjenih Država, Mongolije i Kine počeli pristizati nalazi stari 100 i 130 milijuna godina. Isprva nisu vjerovali ni u određivanje starosti, ali kasniji je rad potvrdio da su, da, u vrijeme dinosaura i enantiornisa već bile pronađene ptice s lepezastim repom. Izgledali su poput modernih i čak su postigli određenu raznolikost. Odakle su došli ako pernata i leteća stvorenja o kojima smo gore govorili nisu prikladna kao njihovi preci? Sada postoji samo jedna pretpostavka.

Godine 1991. američki paleontolog Shankar Chatterjee opisao je što je pronašao u Teksasu neobično stvorenje, na mnogo načina sličan pticama. Njegova starost je 225 milijuna godina, što je 80 milijuna više od starosti Arheopteriksa. Stvorenje je nazvano Protoavis texensis - "proto-ptica", i to ne bez razloga. Njegova voluminozna lubanja sadržavala je prilično velik mozak s hemisferama i malim mozgom, što drugi kralješnjaci nisu imali u doba kasnog trijasa kada je on živio. Sudeći po strukturi lubanje, Protoavis je imao binokularni vid i široko postavljene velike oči, što ukazuje na njegovu sposobnost spretnog lova i snalaženja u okolnom svijetu, kao što je tipično za ptice. Općenito, kostur Protoavisa ima mnogo značajki sličnih pticama s lepezastim repom, ali proporcije tijela, kratki i snažni udovi i položaj centra gravitacije pokazuju da nije mogao letjeti. I očito nije imao perje. Unatoč tome, Protoavis je sličniji pravoj ptici nego Archeopteryxu, au ovom trenutku se upravo Protoavis može smatrati najbližim pretkom modernih ptica. Ako je to tako, onda se njihova evolucija ne bi trebala odvijati od dinosaura, već od starijih gmazova, ujedinjenih u skupinu arhosaura.

Otkriće protoavisa omogućilo je pronalaženje odgovora na još jedno pitanje: po čemu se ptice razlikuju od dinosaura? Budući da ptice troše goleme količine energije za let, njihov je metabolizam mnogo veći nego kod gmazova. U ptica je potrošnja kisika tijekom metabolizma po kilogramu težine 3-4 puta veća nego u gmazova. Budući da je stopa metabolizma visoka, stoga se toksini moraju brzo ukloniti iz tijela. To zahtijeva velike, snažne pupoljke. Kod modernih ptica zdjelične kosti postoje tri duboke depresije, u kojem se nalaze ovi veliki pupoljci. Iste šupljine za bubrege prisutne su iu kostima zdjelice Protoavisa. Očito je njegovo tijelo imalo visoku razinu metabolizma, neuobičajenu za gmazove.

Sve bi bilo u redu, ali rekonstrukcija Protoavisa ne ulijeva povjerenje mnogim paleontolozima. Njegovi ostaci bili su isprepleteni s kostima drugih gmazova; u takvim uvjetima nije čudno brkati i računati dijelove dviju ili čak nekoliko različitih životinja kao jedno biće. Općenito, za konačne zaključke moramo pričekati druge nalaze, a moderne ptice za sada će ostati bez izravnih predaka.

Međutim, poput drevnih ptica bez izravnih potomaka. Budući da nije moguće pratiti evoluciju ptica sekvencijalno od početka do kraja. Ima još dosta praznina. Konkretno, nisu pronađene posredne veze između drevnih lepezastih repova, koji su još uvijek zadržali gmazovske značajke - zube koji rastu iz alveola, trbušnih rebara i dugog niza kralježaka u repu - i moderne grupe ptice. Iznenada, kao niotkuda, krajem mezozoika pojavile su se prastare guske, lonovi, albatrosi, kormorani i druge vodene ptice.

Kao hipoteza

Dakle, vidjeli smo niz nevjerojatnih pernatih stvorenja koja su živjela na Zemlji barem na kraju mezozoika, prije 145-65 milijuna godina. U to je vrijeme svijet bio pun životinja koje su pokušavale zagospodariti zračnim prostorom. Osim sveprisutnog enantiornisa, mora Sjeverne Amerike nastanjivali su i zubati ihtiornisi nalik na ganje. Hesperornis je živio u kasnoj kredi u morima drevne Euroazije. U Europi su postojale gargantuavis, ptica nepoznatog porijekla veličine purana. Šume Mongolije i Kine nastanjivali su arborealni Ambiorthus, Liaoningornis i pernati dinosauri. A postoji još mnogo pojedinačnih oblika čiji je položaj na evolucijskom stablu ptica teško utvrditi. Mogu se jasno pratiti samo dvije grane: od protoavisa do ptica s lepezastim repom i od pernatih dinosaura do Archaeopteryxa i potom enantiornisa.

Postoji niz poznatih fosilnih oblika koji nisu napredovali dalje od planiranog. Dok su pravi lepetajući let ostvarivali samo pterosauri (o njima ovdje ne govorimo, jer nisu uopće srodni pticama), mikroraptor gooi, enantiornis i prave lepezaste ptice. Svi su uspješno svladali zračni okoliš. Pterosauri su vladali u zraku 160 milijuna godina, enantiornithes najmanje 80 milijuna godina. Obojicu su u konkurenciji vjerojatno nadmašile lepezastorepe ptice, koje su se uvelike proširile planetom u posljednjih 65 milijuna godina.

Tijekom proteklih nekoliko desetljeća paleontolozi su pokazali da je paralelna evolucija široko rasprostranjen put među živim bićima. Bilo je nekoliko pokušaja među beskralješnjacima da postanu člankonošci, među starim ribama da dospiju na kopno i postanu vodozemci, među gmazovima da postanu sisavci, među biljkama da procvjetaju i postanu kritosjemenjače. Ali obično su samo jedan ili dva od njih bili uspješni u budućnosti.