Predak ptica. Podrijetlo ptica. Ne može biti govora o izravnom odnosu između guštera i ptica

Paleontološki materijali o pticama vrlo su oskudni. Nema sumnje da su se ptice odvojile od arhosaura (Archosauria) - brojne i raznolike skupine dijapsidnih gmazova koji su dominirali u mezozoiku. Neposredne pretke ptica treba tražiti ne među letećim pangolinima, već među najstarijom skupinom arhosaura - pseudozuhijancima ili tekodontima. 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, duž stražnjeg ruba udova, omogućio je produljenje skokova s ​​grane na granu (hipotetski predptičji stadij, 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 aktivni let. Perje tijela, možda, prvo se razvilo kao prilagodba toplinskoj izolaciji, a tek tada je dobilo dodatnu funkciju osiguravanja strujanja tijela; formiran je i prije stjecanja sposobnosti letenja. Neki pseudosuchi na tijelu imali su izdužene ljuske 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 najstarijih ptica ovog razdoblja još nisu pronađeni. U škriljastim pješčenjacima - sedimentima plitkog zaljeva Jurskog mora (starog oko 150 milijuna godina) - pronađeni su otisci perja i pet otisaka kostura i perja nama najstarije poznate ptice, arheopteriksa. Arheopteriks je otprilike veličine svrake. Pripada posebnom podrazredu ptica gušterica - Archaeornithes, budući da je, za razliku od modernih ptica, imala dugačak rep od oko 20 kralješaka; uparena repna pera bila su pričvršćena na bočne površine svakog kralješka (slika 33). Perje krila je dobro razvijeno, a cijelo tijelo također 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 obilježjima (fibula je razvijena, formiranje tarzusa nije dovršeno). Kao i mnogi gmazovi, Arheopteriks je imao trbušna rebra. Lubanja je reptilskog tipa, ali već s nekim izgledom kljuna, s profinjenim kostima i povećanim očnim dupljama. Zubi se nalaze u alveolama u gornjoj i donjoj čeljusti. Vjerojatno su Arheopteriksi samo mogli letjeti s grane na granu ili letjeti sa stabla na stablo klizećim letom. Pri kretanju u krunama očito su koristili dobro razvijene pomične prste krila. Unatoč mnogim sličnostima s gmazovima, to su nedvojbeno ptice. Arheopteriks predstavlja primitivnu, ali specijaliziranu bočnu granu drevnih ptica. Preci modernih ptica vjerojatno su bile neke još primitivnije ptice gušterepi.

Moderne i sve ostale danas poznate fosilne ptice pripadaju podrazredi pravih, ili lepezastih ptica, Neornithes.Primitivne lepezaste ptice jurskog razdoblja još nisu otkrivene, iako je sigurno da su postojale već u tom razdoblju. Najstariji ostaci ptica lepezastih repova pronađeni su u sedimentima razdoblja krede (oko 80-90 milijuna godina). Pripadaju dvama nadredovima: Hesperornis i Ichthyornis.

Kostur krila im je tipično ptičji, a kobilica je dobro razvijena na prsnoj kosti; bez sumnje 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, dolazi do intenzivnog adaptivnog zračenja lepezastih ptica i nastaje većina modernih redova. Nažalost, paleontološki ostaci ovog vremena su malobrojni i ne daju ideju o prirodi i brzini evolucije ptica. Nagli porast broja vrsta ptica i formiranje modernih redova vremenski se poklapa s brzom evolucijom kritosjemenjača i kukaca: povećanje potencijalnih izvora hrane pridonijelo je razvoju novih prehrambenih odnosa 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, mogu letjeti zbog navedenih značajki. To ih razlikuje od ostalih klasa životinjskih kralješnjaka.

Pojava na zemlji

Podrijetlo ptica objašnjava se s nekoliko teorija. Prema jednom od njih, ptice bi trebale živjeti na drveću. Prvo su skakali s grane na granu. Potom su klizili, zatim izvodili male 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 skoče, leteći 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 guste grane drveća. Istovremeno su se na jajima počele stvarati tvrde ljuske. Prije toga su bili 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 usitnjena u male komadiće i stavljena u kljunove beba. Sa sposobnošću letenja, primitivne ptice drevnog razdoblja mogle su se bolje obraniti od napada svojih neprijatelja.

Preci - vodene ptice

Podrijetlo ptica, prema drugoj teoriji, povezuje se s njihovim pandanima ptica močvarica. 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 izgleda ptica. Ostale životinje nemaju perje. To je razlika između ptica i ostalih životinja. sljedeće:

• Nožni prsti i tarzus mnogih ptica prekriveni su ljuskama od rožnice i štita, kao kod gmazova. Dakle, 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 karakteristike nevjerojatne sličnosti s gmazovima, znanstvenici su utvrdili da je čeljusni aparat uočljiviji. Samo se kod ptica pretvorio u kljun, a kod gmazova je ostao isti, kao kod kornjača.
• Još jedan znak sličnosti ptica i gmazova je 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 držanje tijela.
• Ptice i gmazovi imaju srce s četiri komore. Kod nekih gmazova pregrada komora je nepotpuna i tada se arterijska i venska krv miješaju. Takvi se gmazovi nazivaju hladnokrvnim. Ptice imaju veću organizaciju od gmazova, toplokrvne su. To se postiže uklanjanjem žile koja prenosi krv iz vene u aortu. Kod ptica se ne miješa s arterijskim.
• Još jedna slična značajka je inkubacija jaja. Ovo je tipično za pythone. Polažu petnaestak jaja. Zmije se sklupčaju nad njima, tvoreći neku vrstu baldahina.
• Najviše od svega, ptice su slične embrijima gmazova, koji u prvoj fazi razvoja izgledaju poput ribolikih bića s repovima i škrgama. Zbog toga buduće pile izgleda poput ostalih kralježnjaka u ranim fazama razvoja.

Razlike između ptica i gmazova

Kada paleontolozi proučavaju podrijetlo ptica, uspoređuju činjenice i dokaze kako bi otkrili koliko su ptice slične gmazovima.

Koje su njihove razlike pročitajte u nastavku:

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

prvoptice

Sada su pronađeni fosilni ostaci drevnih ptica. Nakon temeljitog proučavanja znanstvenici su došli do zaključka da svi oni pripadaju istoj vrsti koja je živjela prije stotinu pedeset milijuna godina. To su Archeopteryx, što u prijevodu znači "drevno perje". Njihova razlika od današnjih ptica je toliko očita da je arheopteriks izdvojen u zasebnu podklasu - gušterorepe ptice.

Drevne ptice malo su proučavane. Opća karakteristika svodi se na definiciju izgleda i neke značajke unutarnjeg kostura. Prva ptica odlikovala se malom veličinom, približno poput 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 - obalna područja morskih laguna s gustom vegetacijom. Vilice 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 veliku važnost u biogeocenozama. Ptice su sastavni dio biološkog lanca i sudjeluju u kruženju žive tvari. Hrana ptica biljojeda su voće, sjemenke, zelena vegetacija.

Različite ptice imaju različite uloge. Granivorous - jedu sjemenke i voće, neke vrste - pohranjuju ih, prenoseći 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 populaciju insekata tako da ih jedu. Da nije bilo ptica, destruktivna aktivnost insekata bila bi nepopravljiva.

Čovjek, koliko god je to moguće, štiti ptice i pomaže im da prežive u oštrim zimama. Ljudi posvuda podižu privremena gnijezda. U njima se naseljavaju sjenice, muharice, plave sjenice. Zimska razdoblja karakterizira nedostatak prirodne hrane za ptice. Stoga ptice treba hraniti, ispunjavajući mjesto gniježđenja malim plodovima, sjemenkama, mrvicama kruha. Neke su ptice komercijalne vrste: guske, patke, lješnjaci, tetrijeb, tetrijeb. Njihova vrijednost za ljude je velika. Od sportskog interesa su šljuke, močvarice, šljuke.

Od davnina: 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 ptičja gnijezda hranom, morate paziti da tamo ne dospije sol. Ona je bijeli otrov za ptice.

Svi odavno znaju da su ptice evoluirale od dinosaura, ali malo ljudi zna za drevne ptice iz mezozoika, koje su živjele rame uz rame s divovskim gmazovima, ili kenozoik - prostor geološkog vremena nakon izumiranja dinosaura. Sljedećih 10 odlomaka članka daje opise i fotografije izumrlih vrsta pretpovijesnih ptica (kronološkim redoslijedom njihovog pojavljivanja), koje su imale presudan utjecaj na evolucijski razvoj pernatih životinja.

1. Aurornis (prije 160 milijuna godina)

Možda je netko mislio da bi prvi na popisu trebao biti arheopteriks, 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 pretanko da bi bilo korisno u letu. Međutim, razmotrit ćemo aurornis najstarija ptica, a rasprave s razmišljanjima ostavit ćemo paleontolozima.

2. Confuciusornis (prije 130 milijuna godina)

Za razliku od prethodnog predstavnika fosilnih ptica, Confuciusornis su bili više poput modernih ptica. To su bile prve ptice koje su imale pravi kljun. Nisu imali zube (glavna značajka gmazova), tijelo je bilo prekriveno debelim slojem perja, a duge, zakrivljene kandže omogućavale su samouvjereno sjedenje na granama visokog drveća. Unatoč prethodno navedenom, ne može se definitivno zaključiti da sve moderne ptice potječu od Confuciusornisa: vjerojatno su se ptice pojavile i izumrle neovisno jedna o drugoj nekoliko puta tijekom mezozoika.

3. Gansus (prije 110 milijuna godina)

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

4. Hesperornis (prije 75 milijuna godina)

Drevne ptice imale su dovoljno vremena da se razviju i deevoluiraju u drugoj polovici mezozojske ere. Ono što je fascinantno je činjenica da su ptice iz roda Hesperornis bile sekundarne letačice (odnosno, razvile su se od ranih letačica, ali su postupno izgubile sposobnost letenja poput pingvina ili purana). Možda je to bilo zbog konkurencije s velikim pterosaurima iz razdoblja kasne krede u Sjevernoj Americi, posebice sveprisutnim pteranodonima, tako da su se Hesperornisi morali zadovoljiti kopnenom ekološkom nišom.

5. Gastornis (prije 55 milijuna godina)

Nakon smrti dinosaura, prije otprilike 65 milijuna godina, ptice su se mogle razviti u upražnjenim ekološkim nišama. Uloga zastrašujućeg dvonožnog grabežljivca prešla je na 2-metarske ptice iz roda Gastornis (poznate i kao dijatrime). Pretpostavlja se da su Gastorniji lovili u čoporima, jureći svoje žrtve poput manjih kopija Tyrannosaurus rexa.

6. Eocypselus (prije 50 milijuna godina)

Jeste li se ikada zapitali kako je izgledao prapovijesni predak kolibrića? Paleontolozi to posebno ne pokrivaju, ali odavno je poznato da kolibrići potječu iz eocypselus- vrsta malih ptica koje žive u šumskom području 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. U velikoj mjeri ova je pretpostavka točna, s izuzetkom života na ledu. Na kraju eocena ikadipte zapravo živjeli u tropskoj klimi blizu ekvatora Južne Amerike. Ti su pingvini bili veći od modernih vrsta i dosezali su 1,5 m visine i težili oko 35 kg.

8. Fororacos (prije 12 milijuna godina)

Sjećate li se Gastornija (vidi točku 6), visokog 2 m i teškog preko 100 kg, koji je živio deset milijuna godina nakon dinosaura? Tako je nakon 40 milijuna godina fororakos postao dostojna zamjena za gastornis. U velikoj mjeri, Fororaci su vodili isti način života kao Gastorni. Iako su u svom arsenalu imali dodatno oružje: dugi kljun poput sjekire kojim su nanosili duboke, smrtonosne rane svojim žrtvama.

9. Argentavis (prije 6 milijuna godina)

Koliko god ptice izgledale impresivno tijekom kenozoika, nikada nisu dostigle veličinu i veličinu 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 prije toga pterosaur Quetzalcoatl imao je raspon krila od oko 12 m (kao kod privatnog mlažnjaka). Začudo, manji Argentavis je letio poput pterosaura, također lebdeći na zračnim strujama umjesto da aktivno maše krilima.

10. Epiornisidae (prije 2 milijuna godina)

Pleistocenska epoha, od prije 2 milijuna do 10 tisuća godina, razdoblje je povratka megafaune. Osim sabljozubih tigrova i mamuta, pleistocen je proizveo divovske ptice kao što je Madagaskarski epiornis iz porodice epiornisa. U visini su ove ptice dosegle 3-5 m i imale su 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; nedvojbena je pripadnost ptičjih predaka (a time i samih ptica) na 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, sugerira da su ptice izravni potomci dinosaura - točnije, čak nisu ni potomci, već njihova jedina preživjela grana, tako da izjava o izumiranju dinosaura na granici mezozoika i kenozoika nije u potpunosti točna. . Od dvije poznate skupine dinosaura, preci ptica nipošto nisu bili Ornithischians(Ornitischia), kako se moglo očekivati, i gušteri(Saurischia); njihovi najbliži srodnici, prema ovoj hipotezi, predstavnici su klade deinonihosaur(Deinonychosauria), koji uz ptičje pretke, same ptice i neke druge dinosaure pripadaju klasu Maniraptori(Maniraptora), jedan od ogranaka skupine Životinja(Theropoda). Ovi maniraptori žive na Zemlji od kasno jura(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 ostalih ptica - ovo je samo jedna od grana ptičjeg debla, koja nije dala potomke i poznata je kao infraklasa gušterepa(Arheornites). Druge izumrle infrarazrede ptica su enantiornithes(Enanthiornithes), Hesperornisaceae(Hesperornithes) i Ichthyornisaceae(Ichthyornithes); žive ptice su klasificirane kao infrarazred rep u obliku lepeze(Neornithes), poznata od kas kreda(70 milijuna).

Druga hipoteza prati genealogiju ptica do Protoavisu(Protoavis texensis), koja je živjela u poč trijas(prije 225-210 milijuna godina) i koji su, prema brojnim paleontolozima, mnogo sličniji modernim pticama od arheopteriksa. Neki (osobito ruski paleornitolog E.N. Kurochkin) vjeruju da je upravo Protoavis predak modernih ptica; dakle, ptice nisu potomci dinosaura, nego srodna grana koja potječe od nekog zajedničkog pretka arhosaura s njima. Arheopteriks i enanciornis, u ovoj situaciji, još uvijek potječu od zvijeri i nemaju nikakve veze s pticama. Većina paleontologa ne slaže se s ovom hipotezom, tvrdeći da je, prvo, sama činjenica postojanja Protoavisa diskutabilna i da zapravo otkriveni ostaci ne pripadaju jednom organizmu, već nekoliko različitih bića, od kojih je svako imalo neki znak u strukturi, zajednički s pticama (vidi dolje); i, drugo, postoji ogroman vremenski jaz između Protoavisa i njegovih lepezastih potomaka; u takvom rasponu datuma trebao je postojati značajan broj prijelaznih oblika - ali nijedan nije pronađen. Postoje i kontradikcije u hipotezi o podrijetlu od životinja - a te kontradikcije leže u strukturi krila: sve ptice imaju samo tri prsta (II, III, IV) u strukturi ruke, dok njihovi navodni preci također imaju tri. , ali i druge (I, II i III).

Ptice se razlikuju od svojih predaka i rođaka samo po tome što su uspjele kombinirati sve te znakove - 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 isto kao što su je izgubili moderni nojevi.

Kako su točno ptice naučile letjeti, teško je nedvosmisleno odgovoriti; sve pretpostavke o tome mogu se spojiti u dvije hipoteze. Prvi sugerira da su ptice izvorno bile male šumske životinje, nesposobne za aktivan lepršav let, ali su se mogle penjati po drveću i planirati uz pomoć prednjih udova - kao što to čine npr. krilata krila 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 bio je pojava aktivnog leta, karakterističnog za sve žive ptice - čak i one koje ne lete pingvini i nojevi potječu od letećih vrsta, izgubili su ovu sposobnost tijekom evolucije.

Evolucija

U svakom slučaju, do trenutka izumiranja dinosauri(kraj Krićanski) ptice već uspješno postojale, dijeleći se u danas poznate nadredove Antičko nepce(Paleognathae) i novi palatin(Neognathae), razlikuju se prvenstveno u strukturi lubanje. Daljnje razdvajanje dogodilo se tijekom paleocen i eocen; Do oligocena su poznati fosilni ostaci većine postojećih redova. U isto vrijeme, eskadrile Drevnog neba, unatoč svom nazivu, mlađe su od eskadrila Novog neba; Pretpostavlja se da su njihovi različiti odredi nezavisnog podrijetla, a njihovo odvajanje dogodilo se i prije gubitka sposobnosti letenja, što je odredilo njihovu sličnost u građi i načinu života. Slična konvergencija objašnjava sličnost u strukturi genetski udaljenih redova Novonebnih, dobivenih kao rezultat razvoja u sličnim ekološkim nišama. Sokolovi, primjerice, puno bliža rodbina vrapci nego slični njima i izvana i stilom života jastrebovi.

Što se tiče Drevnog neba, najstarije se oslanja na odvojenost Tinamouiformes(Tinamiformes), koje su zadržale sposobnost letenja, iako na vrlo kratkim udaljenostima, kobilicu prsne kosti i neke druge strukturne značajke uobičajene za ptice Novog Palatina. Sve ostale jedinice Drevnog neba su ujedinjene u ostavu Beškiljev(Ratitae), potpuno prešao na trčanje. Razlog zašto su prestale letjeti sasvim je razumljiv, prihvatimo li hipotezu o podrijetlu leta ptica kao načina bijega od grabežljivaca – uostalom izdanka nojevi i njihovi rođaci dogodili su se nakon masovnog izumiranja dinosaura, kada više nije bilo velikih grabežljivaca od kojih bi se moralo bježati. Divergencija novopalatina počela je već u kredi, kada su se pojavile dvije skupine, nejednake po broju vrsta: Nalik na piletinu(Galloanserae) i Viši neopatiji(Neoave). Za prvu se vjeruje da je starija i karakteriziraju je takve značajke kao što su visoka plodnost povezana s velikim brojem jaja u leglu, dominantno leglo tip razvoja i poligamni način života; Ova klasa uključuje dva reda - anseriformes(Anseriformes) i Galliformes(Galliformes), koji su se razišli natrag u Krićanski. Svi ostali redovi Nove Palestine pripadaju drugoj skupini i karakterizirani su manjim brojem jaja u leglu, pretežno gnijezdećim tipom razvoja i monogamnim načinom života; dodjela većine tih odreda dogodila se u prvoj pol kenozoik.

Stanovnici šume kineske pokrajine Liaoning prije 130 milijuna godina. Mali četverokrili dinosaur lebdi u prvom planu - gui microraptor. Cathayornisi koji lete udesno također se ne smatraju pticama. Ali s lijeve strane, na grani, sjedi Confuciusornis, koji predstavlja jednu od evolucijskih linija bliskih pticama. Očito su različite skupine pernatih životinja pokušale ovladati zračnim okolišem u razdoblju krede.

Sve do nedavno, rana evolucija ptica predstavljala je možda najmračniju stranicu 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? Izravni preci modernih ptica nikada nisu pronađeni, a perje i sposobnost letenja opetovano su se pojavili u različitim životinjama mezozojske ere. Postoji više nego dovoljno hipotetskih predaka: među njima su pseudosuchia, ornithosuchia, pterosauri, dinosauri, pa čak i krokodili. Ali Archeopteryx, svima poznat sa slike u školskom udžbeniku, mora biti izbrisan s ovog popisa.

Ptice su, uz insekte, glavni stanovnici zračnih prostora Zemlje. Nekoliko uređaja im omogućuje da se uzdignu u nebo i kontroliraju svoje kretanje u letu. Prvo, poseban kostur. Složeno raspoređeno 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 trokoštana rupa kroz koju prolazi tetiva mišića koja 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 dobro definirana pera: zamašnjaci i repna pera. Ali tu su i perja čija je svrha drugačija: stvaraju aerodinamični oblik tijela za ptice i kada lete i kada rone, služe kao toplinski zaštitni pokrov i, budući da su svijetle boje, pomažu u komunikaciji među rođacima.

Osim ptica, od kralježnjaka trenutno mogu letjeti samo šišmiši i voćke. 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 neobičnih vrsta za čije se postojanje nije niti slutilo. Čini se da životinjskom svijetu nije nedostajalo onih koji su željeli osvojiti nebo.

Dvije su glavne hipoteze o stjecanju lelujajućeg leta kod životinja: od bržeg trčanja po tlu ili od skakanja i klizanja s nekih povišenih mjesta - drveća, uzvisina u planinama. Posljednja hipoteza dobila je neizravnu potvrdu nakon nalaza raznih pernatih dinosaura u Kini, u pokrajini Liaoning. Sada većina znanstvenika vjeruje da je leteća vrsta došla iz okoliša koji je živio u šumi, vjerojatno neke vrlo male, ne veće od golubice, vrste gmazova i ptica. Njihovi potomci brzo su prošli primitivnu fazu - jedrenje s visokih mjesta - i naučili stvarno letjeti. Koliko je sve ovo trajalo, koliko se vrsta promijenilo prije nego što su ptice počele letjeti? Nitko neće reći, jer leteća stvorenja koja su pronašli paleontolozi nisu mogla biti prva, a sam početak evolucije ptica još uvijek je skriven od nas.

Dugo se vremena vjerovalo da je perje ptica ljuska gmazova modificirana milijunima godina evolucije. Međutim, rezultati nedavnih studija 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 onoga što je poznato kao alfa-keratin, proteina s kratkim peptidnim lancima. Nastaje od izbočenih dijelova jednog vanjskog sloja epidermisa. S razvojem perja kod ptica, prvo se pojavljuje i kvržica epidermisa, ali nije formirana od jednog, već od dva vanjska sloja. Zatim se ovaj tuberkul udubi u kožu, tvoreći neku vrstu vrećice - folikula, iz koje raste pero. Štoviše, materijal za perje je nešto 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, ide na formiranje pokrova kljuna, kandži i ljuskica na tarzalama. Osim toga, perje ptica ima cjevastu strukturu, a ljuske gmazova su čvrste. Očigledno je olovka evolucijska inovacija koja je s vremenom dokazala svoju korisnost.

Perje, koje lako poprima različite oblike i boje, otvorilo 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 veliku raznolikost koju sada vidimo. Gotovo deset tisuća vrsta je više od svih ostalih kopnenih kralješnjaka.

Ako većina pernatih dinosaura nije mogla letjeti, zašto bi 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 formacije pera, o čemu svjedoče paleoklimatski podaci. Sredinom i krajem trijasa (prije 230-210 milijuna godina), kada su se pojavili prvi dinosauri, na Zemlji je nastupilo zahlađenje. Na periferiji golemog kontinenta Pangea, jedinog u to vrijeme, pojavile su se geografske širine s hladnom, vlažnom klimom. Životinje koje tamo žive prilagodile su se hladnoći, uključujući i uz pomoć perja. Naprotiv, središte Pangee zauzimala su suha i pustinjska područja s visokom razinom sunčevog zračenja, budući da su oblaci u tim dijelovima bili rijetki. Papje i perje ponovno su bili prikladni gmazovima za zaštitu od zračenja. 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 identifikacijski znakovi. Oni su postali osnova za pojavu letećeg perja kod nekih dinosaura. Drugi gmazovi, među kojima su bili i daleki preci ptica, mogli su dobiti perje na sličan način.

Ne pojavljuje se kod ptica

Gotovo 150 godina, od prvog otkrića, arheopteriks se smatrao praocem modernih ptica. Naime, osim saznanja o ovom stvorenju, znanstvenici dugo nisu imali nikakvih drugih podataka o podrijetlu ptica. Čini se da takvi znakovi kao što su perje i krila nepobitno pokazuju da je arheopteriks najstarija ptica. S druge strane, po građi lubanje, kralježnice i ostalih dijelova kostura bio je sličan dinosaurima mesožderima. Ova zapažanja dovela su do hipoteze o podrijetlu ptica od drevnih pangolina, koja je sada postala posebno popularna.

Kao što se često događa u znanosti, alternativna hipoteza također je pronašla podršku u isto vrijeme. Dugo izricane sumnje u izravnu vezu Arheopteriksa i ptica (previše su različite anatomski) pretvorile su se u uvjerenje, budući da su od ranih 1980-ih paleontolozi pronalazili pernate dinosaure, drevne ptice i njihove bliske rođake. Također su pronašli nove kosture arheopteriksa. Danas ih je poznato deset, svi iz gornje jure (prije 145 milijuna godina) iz rijeke Altmühl u Bavarskoj. Posljednji primjerak, koji je bio bolje očuvan od ostalih, opisan krajem 2005. godine, konačno uvjerava da Arheopteriks dolazi 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 iskopano prirodno područje. Obično su morske ili blizuvodene životinjske i biljne zajednice dostupne za proučavanje zbog boljih uvjeta ukopa. Šumski, stepski ili planinski stanovnici prošlosti najčešće nisu sačuvani u fosilnom stanju, jer ih bakterije brzo prerade u prah. A ovdje je snimka života šuma srednje krede, snimljena vulkanskim pepelom.

Prvi otkriveni kostur pangolina s kratkim pahuljastim brazdama duž konture cijelog tijela - Sinosauropteryx prima - izazvao je brojne kontroverze: nisu se svi složili da su male brazde na okamenjenoj glini ostale od pahuljica. Zatim su iskopali još jedno stvorenje, koje je bez sumnje već imalo otiske perja na repu i prednjim šapama. Zbog sličnosti s Archeopteryxom, dobio je ime Protarchaeopteryx (Protarchaeopteryx robusta). Na udovima drugog dinosaura - caudipteryx (Caudipteryx zoui) - perje je postalo još deblje, a paperje je prekrilo tijelo.

Sada je opisano više od desetak guštera, s perjem na iznenađujuće različite načine: od kratkog do pravog asimetričnog perja na udovima, što ukazuje na sposobnost letenja. Osim toga, u kosturu ovih grabežljivih dinosaura pronađene su neke značajke karakteristične samo za ptice: furkula, kukasti procesi na rebrima i pigostil. Ali ipak, to nisu bile ptice, već mali grabežljivci koji su se kretali uglavnom trčeći. S dugim repovima, zubati, prekriveni ljuskavom kožom, sa skraćenim prednjim šapama i dugim prstima s pandžama. Sudeći po građi kostura, većinom nisu mogli stvarno letjeti, odnosno mahati krilima. Poznato je da je samo jedna vrsta napredovala. Ovaj mikroraptor gui (Microraptor gui) zanimljiv je primjerak malog dromaeosaurusa pronađen na istom mjestu, u Liaoningu. Sav u lijepom perju, s čuperkom na glavi. Prednje su mu šape bile prekrivene asimetričnim (s uskom vanjskom i širokom unutarnjom mrežom) letnim perjem, točno kao kod ptica. Stražnje noge također su bile prekrivene letećim perjem, dužim na metatarzusu i skraćenim na potkoljenici. Ispada ništa više od četverokrilnog pernatog dinosaura koji može letjeti od drveta do drveta. Letak s njega, međutim, pokazao se nevažnim. U nedostatku binokularnog vida (kada se vidno polje oba oka preklapa), mikroraptor nije mogao točno naciljati mjesto slijetanja i spustio se među drveće, očito prilično nespretno.

Čini se da se može pretpostaviti da su ptice evoluirale od grabežljivih dinosaura koji lebde među drvećem. Međutim, to ne dopuštaju prevelike anatomske razlike među njima. Zato nemojte žuriti i zapišite pernate dinosaure kao pretke ptica.

Etablirani konkurenti

Rame uz rame s pernatim dinosaurima živjeli su enantiornithes, što na grčkom znači "protuptice" - bića posebno važna za razumijevanje evolucije ptica. Sudeći prema nalazima, radilo se o najbrojnijoj i najraznovrsnijoj skupini letača koja je živjela u razdoblju krede.

Izvana su enantiornithes jako podsjećali na moderne ptice. Među njima je bilo malih i velikih vrsta, bezubih i zubatih, trkačih, vodenih ptica, drveća i, što je najvažnije, sve su lijepo letjele. U kosturu je također bilo dosta poznatog: iste kosti krila, torza i stražnjih udova. Samo nešto drugačije artikulira u lopatici, nešto u peti, potkoljenici i kralježnici. Male razlike na prvi pogled. I na kraju - drugačiji sustav dizanja krila i rada nogu. Većina pravih ptica može okrenuti šape u različitim smjerovima: okrenuti se, okrenuti se. Predatorima, orlovima i sokolovima, pomaže u vještom zgrabanju i držanju plijena. Noge enanciornisa (od kojih su mnogi, usput rečeno, također bili grabežljivci) raspoređene su drugačije, zbog čega su hodali po tlu, umjesto da se nespretno gegaju s jedne na drugu stranu, poput gusaka. Sve to uvelike odvaja enantiornithes od pravih ptica. Ispada da je njihova vanjska sličnost formalna. Baš kao što je rep vodenih guštera ihtiosaura sličan repu ribe, tako su šape i krila enantiornita slični šapama i krilima pravih ptica.

Mnoge anatomske značajke čine enenciornis srodnim dinosaurima mesožderima. To potvrđuju nalazi u Mongoliji embrija unutar fosilnih jaja. Ispostavilo se da su kosti kostura kod ovih primitivnih ptica konačno formirane vrlo rano. Zglobovi neizleženih pilića već su bili koštani kao u dinosaura, a ne hrskavica. U pilića modernih ptica, zglobovi dugo ostaju hrskavični i tek nakon nekoliko mjeseci zamjenjuju se rastućom kosti. Osim toga, linije zastoja u rastu vidljive su na poprečnim presjecima kostiju enantiornita, slično 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 se u hladnim godišnjim dobima. To znači da anti-ptice nisu mogle održavati tjelesnu temperaturu na konstantnoj razini – baš kao ni gmazovi. Očigledno su dinosauri mesožderi bili preci enantiornita. Prije otprilike 67 milijuna godina, oboje su izumrli, ne ostavivši potomke.

Predak koji možda nije

Dugo se vremena vjerovalo da su se prave ptice, ili, kako ih još zovu, ptice s lepezastim repom, pojavile na početku kenozojske ere, odnosno ne prije 65 milijuna godina. I odjednom su se zasuli nalazi stari 100, 130 milijuna godina s područja SAD-a, Mongolije i Kine. Isprva nisu ni vjerovali definicijama starosti, ali kasniji su radovi potvrdili da su, da, u vrijeme dinosaura i enanciornija već postojale lepezastorepe ptice. Izgledali su poput modernih i čak su postigli određenu raznolikost. Odakle su došli, ako gore spomenuta pernata i leteća stvorenja nisu prikladna za njihove pretke? Sada postoji samo jedna pretpostavka.

Godine 1991. američki paleontolog Shankar Chatterjee opisao je neobično biće koje je pronašao u državi Teksas, po mnogo čemu slično pticama. Njegova starost je 225 milijuna godina, što je 80 milijuna starije od Archeopteryxa. Stvorenje je nazvano Protoavis Texas (Protoavis texensis) - "protoptica", i to ne bez razloga. Njegova voluminozna lubanja sadržavala je prilično velik mozak s hemisferama i malim mozgom, koji u kasnom trijasu, kada je živio, nije pronađen u drugim kralješnjacima. Sudeći prema građi lubanje, Protoavis je imao binokularni vid i široko postavljene velike oči, što ukazuje na njegovu sposobnost spretnog lova i dobrog snalaženja u svijetu oko sebe, kao što je karakteristično za ptice. U kosturu protoavisa, općenito, postoji mnogo značajki sličnih onima ptica 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 više nalik pravoj ptici nego Archeopteryxu, au ovom trenutku se 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: koja je razlika između ptica i dinosaura? Budući da ptice troše toliko energije za let, njihov je metabolizam znatno 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 treba brzo ukloniti toksine iz tijela. To zahtijeva velike moćne bubrege. Moderne ptice u kostima zdjelice imaju tri duboka udubljenja u kojima se nalaze ti veliki bubrezi. Iste šupljine za bubrege nalaze se iu zdjeličnim kostima protoavisa. Očito se njegovo tijelo odlikovalo visokom razinom metabolizma, neuobičajenom 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 iznenađujuće brkati i računati dijelove dviju ili čak nekoliko različitih životinja kao jedno stvorenje. Općenito, za konačne zaključke treba pričekati druge nalaze, a moderne ptice za sada će ostati bez izravnih predaka.

Međutim, poput drevnih ptica bez izravnih potomaka. Jer nije moguće dosljedno pratiti evoluciju ptica od početka do kraja. Ima još dosta praznina. Konkretno, nisu pronađene posredne veze između drevnih lepezastih reptila, koje su još uvijek zadržale gmazovske značajke - zubi koji rastu iz alveola, trbušnih rebara i dugog niza kralježaka u repu - i modernih skupina ptica. Iznenada, kao niotkuda, na kraju mezozoika, pojavile su se prastare guske, lune, albatrosi, kormorani i druge vodene ptice.

Kao hipoteza

Dakle, vidjeli smo niz nevjerojatnih pernatih stvorenja koja su živjela na Zemlji barem na kraju mezozoika, u intervalu prije 145-65 milijuna godina. U to je vrijeme svijet bio pun životinja koje su nastojale zagospodariti zračnim prostorom. Osim sveprisutnog enanciornisa, u morima Sjeverne Amerike pronađeni su zubati ihtiornisi nalik mjehurićima. Hesperornis je živio u kasnoj kredi u morima drevne Euroazije. U Europi su postojali gargantuavis - neshvatljivo srodstvo ptice veličine purana. Šume Mongolije i Kine nastanjivali su arborealni ambiorthus, lyaoninghornis i pernati dinosauri. A postoji još mnogo pojedinačnih oblika, čiji je položaj na evolucijskom stablu ptica teško utvrditi. Samo su dvije grane jasno uočljive: od protoavisa do lepezastih ptica i od pernatih dinosaura do arheopteriksa i dalje do enantiornita.

Poznat je niz fosilnih oblika koji nisu napredovali dalje od planiranog. Dok je pravi lepršavi let bio moguć samo za pterosaure (ovdje ne raspravljamo o njima jer uopće nisu srodni pticama), gui mikroraptore, enanciornije i prave lepezaste ptice. Svi su uspješno svladali zračni okoliš. Pterosauri su vladali zrakom 160 milijuna godina, enantiornithes najmanje 80 milijuna godina. Obojicu su u konkurentskoj borbi vjerojatno nadmašile lepezastorepe ptice koje su se u posljednjih 65 milijuna godina nadaleko naselile planetom.

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 slete i postanu vodozemci, među gmazovima da postanu sisavci, među biljkama da procvjetaju i postanu kritosjemenjače. Ali obično se samo jedan ili dva od njih pokažu uspješnima u budućnosti.