Происхождение птиц. Откуда произошли птицы


Ответы@Mail.Ru: Когда появились первые птицы?

<a rel="nofollow" href="http://www.apus.ru/site.xp/049052056055124054057049053124.html" target="_blank" >Первые птицы появились в мезозойскую эру. </a> Древнейшая птица Protoavia была найдена в местечке Пост, Техас, США (1984 г. ) , ее предполагаемый возраст 225 000 000 лет. <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/02116b456e8e5303a3145436bbf45aaa_i-678.jpg" >Около 3,5 миллиардов лет назад появились первые крохотные бактерии и водоросли. В эпоху протерозоя, около 700 лет назад, в море появились первые животные. Это были примитивные беспозвоночные существа. Палеозойская эра началась 590 миллионов лет назад и продолжалась 342 миллиона лет. Тогда Землю покрывали болота. Во время палеозоя появились крупные растения, рыбы и земноводные. Мезозойская эра началась 248 миллионов лет назад и длилась 183 миллиона лет. В это время Землю населяли огромные ящеры динозавры. Появились также первые млекопитающие и птицы. Кайнозойская эра началась 65 миллионов лет назад и продолжается до сих пор. В эту пору возникли растения и животные, которые кружают нас сегодня. Первые птицы произошли от целурозавров. Живших в конце триаса и в юрском периоде небольшие хищные динозавры из группы целурозавров были двуногими с длинными хвостами и мелкими передними конечностями хватательного типа. Им не было необходимости лазать по деревьям и планировать с ветки на ветку. Активный полет древних птиц мог возникнуть на основе хлопающих движений передних конечностей, что помогало сшибать летучих насекомых, для чего, <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/02116b456e8e5303a3145436bbf45aaa_i-679.jpg" >кстати, хищникам приходилось высоко подпрыгивать. Целурозавры пережили массовое вымирание динозавров в конце мезозойской эры. Самые первые птицы-динозавры. <img src="//otvet.imgsmail.ru/download/02116b456e8e5303a3145436bbf45aaa_i-680.jpg" >В мезозойскую эпоху, то есть 150 млн. лет назад, предки птиц составляли основную группу наземных животных на территории Аргентины. Их называют тероподы (Argentavis magnificens), звероногие ящеры, и они уже умели летать. Передвигались тераподы на двух ногах, передние лапы превратились в короткие хватательные конечности. Опираться на них былоуже нельзя, зато сражаться с добычей оказалось удобно. Мощные челюсти тероподов были густо усеяны зубами и напоминали полотно пилы. На месте сточившихся зубов вырастали новые, поэтому, даже состарившись, ящеры все с тем же пылом могли терзать добычу. (Также обновляются зубы и у акул. ) В процессе эволюции у некоторых тероподов появился роговой клюв. Анализируя анатомические особенности тероподов, полагают, что птицы произошли именно от этих животных. Археоптерикс – непосредственный прародитель современных птиц. Форма черепа археоптерикса с зубами в обеих челюстях и очень длинный хвост с 20 позвонками напоминали пресмыкающееся. Большинством признаков археоптерикс походил больше на пресмыкающееся, чем на птицу, если не считать настоящих перьев на передних конечностях и хвосте. <a rel="nofollow" href="http://www.apus.ru/site.xp/049052056055124054057049053124.html" target="_blank" >В юрском периоде птицы приобрели способность к активному полету. </a> Благодаря взмахам передних конечностей они смогли преодолеть действие земного притяжения и получили массу преимуществ перед своими наземными, лазающими и планирующими конкурентами. Полет позволил им ловить в воздухе насекомых, эффективно избегать хищников и выбирать наиболее благоприятные для жизни условия среды. Его развитие сопровождалось укорочением длинного хвоста с заменой его веером из длинных перьев, хорошо приспособленным для руления и торможения. Большинство анатомических преобразовани

когда и динозавры

Первые птицы появились примерно в конце Триасового - начале Юрского периода (180-150 млн. лет до н. э. ) Произошли они предположительно либо от ящеробедрых динозавров, либо от мелких и быстрых рептилий Триасового периода, передвигавшихся на двух заднних конечностях. Одной из самых примитивных птиц был Археоптерикс. У него сохранились зубы в челюстях, пальцы на крыльях и удлиненный хвост с большим числом позвонков - признаки рептилии. Но, несмотря на многие черты, свойственные рептилиям, он имел прогрессивные черты современных птиц. После вымирания динозавров, в Кайнозойскую эру, появилось множество разнообразных видов птиц, превосходящих современных по размерам. В эоцене ( среднетретичный период, 54-38 млн. лет назад ) существовала птица диатрима. С виду она напоминала страуса. Рост ее составлял около 2-3 метров, длина клюва - до 50 сантиметров. На сильных лапах у нее имелось по четыре пальца с длинными когтями. Летать диатримы не умели, зато отлично бегали. Жила диатрима в засушливых степях Северной Америки и Европы, питалась мелкими млекопитающими и пресмыкающимися. Ближайший родственник диатримы - журавль. Другой вид - фороракос. Он достигал 1,5 м в высоту. Его острый крючковатый полуметровый клюв был весьма грозным оружием. Поскольку у него были маленькие, неразвитые крылья, он не мог летать. Длинные, сильные ноги фороракосов свидетельствуют о том, что они были прекрасными бегунами. По мнению некоторых исследователей, родиной этих огромных птиц была Антарктида, покрытая в то время лесами и степями. Большинство же ученых склоняется к выводу, что фороракос обитал па территории тогдашней Южной Америке. На островах Новой Зеландии обитал целый отряд нелетающих птиц, насчитывающий 6 родов и от 13 до 27 видов (по разным данным) - это Моаобразные. Размеры птиц: от индюка - Anomalopteryx и до гигантского 3х метрового и весом 250 кг - Dinornis. В начале ХVII века на о. Южном еще обитало несколько более мелких видов Моа. В середине ХIХ века там несколько раз видели, вероятно, Megalopteryx hectory (один из мелких видов) . Все они жили в лесах, питались растениями, самки были крупнее самцов. В музеях мира имеется несколько полных скелетов Моа, много костей, остатки шкур, перья и яйца) . Моа - одна из самых больших нелетающих птиц, населявших острова Новой Зеландии до ХVIII века. Эта огромная страусоподобная птица была, возможно, любимым объектом охоты местных жителей. По последним исследованиям выяснилось, что моа были не слишком сообразительными - размер мозга этого трехметрового гиганта был величиной примерно с мозг голубя. Сейчас в Новой Зеландии живет киви - птица, которая, видимо, близка к отряду моаобразных.

Первые птицы появились примерно в конце Триасового - начале Юрского периода (180-150 млн. лет до н. э. ) Произошли они предположительно либо от ящеробедрых динозавров, либо от мелких и быстрых рептилий Триасового периода, передвигавшихся на двух заднних конечностях. Одной из самых примитивных птиц был Археоптерикс. У него сохранились зубы в челюстях, пальцы на крыльях и удлиненный хвост с большим числом позвонков - признаки рептилии. Но, несмотря на многие черты, свойственные рептилиям, он имел прогрессивные черты современных птиц.

очень давно, я даже и не помню!

touch.otvet.mail.ru

Происхождение птиц Википедия

Эволюция птиц началась, согласно традиционным представлениям, в юрском периоде. Согласно этой версии, самым древним из известных видов птиц считается археоптерикс (Archaeopteryx lithographica). Птицы в этом случае рассматриваются как специализированные представители теропод, близкие к другим оперённым динозаврам из группы манирапторов, например дромеозавридам.

Вместе с тем ряд авторов придерживается альтернативной версии, согласно которой, первой достоверной находкой птиц является довольно спорное ископаемое протоавис из позднего триаса. Согласно этой версии, и птицы, и тероподы произошли от одной из более ранних групп архозавров.

В настоящее время выдвинуто несколько различных гипотез происхождения и эволюции птиц, но общепринятой филогении нет.

Классические гипотезы

«с деревьев вниз» (arboreal; trees down)

Текодонтная гипотеза

Эту гипотезу предложил в начале XX века Герхард Хайльман (англ.)русск., основываясь на детальном обзоре биологии птиц (включая археоптерикса) и рептилий. По его мнению, наиболее близкими родственниками птиц следует считать триасовых псевдозухий (из надотряда текодонтов). Текодонтная гипотеза была общепринятой в середине XX столетия и поддерживается сегодня рядом специалистов. Однако вплоть до настоящего времени среди псевдозухий не удалось обнаружить форм, филогенетически близких к археоптериксу или другим ранним птицам.

Гипотеза Уокера (архозавроморфная)

Уокер обосновывал в 70-х годах XX века родство археоптерикса и всех птиц с триасовыми архозаврами из подотряда сфенозухий, родственных современным крокодилам. Аргументы Уокера неоднократно критиковались, и сам автор впоследствии признал гипотезу несостоятельной.

До недавнего времени обе гипотезы постепенно теряли сторонников. Однако, после открытия четырёхкрылого оперённого динозавра в Китае, предсказанного ещё Бибом в 1915 году[1] под именем «тетраптерикс» (Tertrapteryx), группа гипотез «с деревьев вниз» вновь переживает расцвет. Что любопытно, подтвердить гипотезу Биба в 1926 году пытался Хейльман[2], исследовавший ноги птенцов горлиц и яканы, однако его исследования были тогда восприняты с большим скепсисом.

Опубликованное в июле 2014 года в журнале Journal of Ornithology исследование позволило отнести Scansoriopteryx к древним птицам, потомкам архозавров. У Scansoriopteryx обнаружили характерные для птиц анатомические особенности: удлиненные передние конечности, кости запястий в форме полумесяца, лапы, приспособленные для сидения на ветках. Перья, расположенные на передних и задних конечностях, свидетельствуют о том, что он мог планировать в воздухе, перелетая между деревьями, а это, в свою очередь, означает, что полет возник не «снизу вверх», когда наземные динозавры-тероподы начали летать, а «сверху вниз», когда архозавры нарастили перья, позволившие им короткое время держаться в воздухе. Факт отнесения Scansoriopteryx к птицам вновь ставит вопрос о том, что птицы не являются потомками динозавров.[3]

«с земли вверх» (cursorial; ground up)

Тероподная гипотеза

Гипотеза первоначально была выдвинута Томасом Генри Хаксли в XIX веке. В 70-х годах XX века её возродил Джон Остром. Основываясь на сравнении пересмотренной им остеологии археоптерикса и тероподных динозавров (в особенности описанного им дейнониха), Остром заключил, что ближайшими родственниками археоптерикса являются целурозавры из семейства дромеозаврид.

Впоследствии выводы Острома были подтверждены кладистическими исследованиями, обнаружением экземпляров целурозавров с отпечатками перьев, сравнением микроструктуры яичной скорлупы и репродуктивной биологии целурозавров и птиц[4][5][6]. Сегодня тероподная гипотеза принимается большинством палеонтологов.

Современная филогения птиц и наиболее близких к ним групп тероподов выглядит следующим образом:

Однако после открытия четырёхкрылого оперённого динозавра в Китае основная идея гипотезы — «с земли вверх» — стала всё чаще подвергаться острой критике. При этом надо заметить, что остальные находки оперённых динозавров в Китае довольно хорошо вписываются в концепцию «с земли вверх».

Другие гипотезы

После открытия протоависа Санкаром Чаттерджи (en:Sankar Chatterjee) в 1984 году появился ряд новых гипотез:

  • По мнению самого Чаттерджи, древнейшей птицей является протоавис, а не археоптерикс. При этом ближайшими родственниками птиц являются триасовые цератозавры — группа тероподных динозавров, обладавшая рядом существенных особенностей, характерных для птиц (близкое к гетероцильному строение шейных позвонков, сплав тазовых костей и др.). Эти особенности скелета цератозавров традиционно расцениваются как результат конвергенции. При этом полёт появился в результате планирования дромерозаврид с деревьев.
  • Гипотеза дифилетического происхождения птиц, разрабатываемая Е. Н. Курочкиным, частично основывается на изучении протоависа. Согласно этой гипотезе, веерохвостые птицы произошли от некоторой группы юрских архозавров, близким родственником которых является протоавис. Ящерохвостые птицы (например, археоптерикс и энанциорнисы) являются потомками тероподов. При этом предки птицы обитали не на настоящих деревьях, а в кустарниках, на которые они запрыгивали, используя силу ног, а спрыгивали, замедляя прыжок быстрыми махами оперённых передних конечностей. Ключевым в этой гипотезе является отсутствие стадии планирующего полёта, которая неоднократно критиковалась сторонниками гипотезы «с земли верх», согласно мнению которых, планирующий полёт самодостаточен и не способен перейти в машущий. Тем не менее, согласно Курочкину, планирующий полёт всё же имел место, но относился не к настоящим птицам, а к тупиковой ветви развития, представленной археоптериксом. Другим ключевым моментом в гипотезе Курочкина является то, что, в отличие от авторов классических гипотез «с деревьев вниз», он считает, что передние конечности при лазаньи играли вспомогательную роль и не обхватывали ствол дерева, а цеплялись за мелкие соседние ветви, помогая балансировать. Основная роль при лазаньи в гипотезе Курочкина отводится сильным задним конечностям. Это является вторым ответом критикам гипотезы «с деревьев вниз», по мнению которых, лазанье по деревьям с обхватом передними конечностями ствола дерева несовместимо с машущим полётом.
  • Гипотеза Диала — выдвинута в 2003 году на основе наблюдения птенцов кекликов, взбиравшихся по наклонным поверхностям (вплоть до почти вертикальных), помогая себе взмахами крыльев.
  • Гипотеза Гарнера «атакующий проавис» («prouncing proavis») — выдвинута в 1999 году, отвергает как идею «с земли вверх», так и «с деревьев вниз». Согласно этой гипотезе, полёт появился в результате прыжков на добычу из засады с возвышения, а появление перьев служило повышению точности прыжка. В подтверждение гипотезы Гарнер приводит кладистическую линию Sinosauropteryx-Protarchaeopteryx-Caudipteryx-Archaeopteryx-Iberomesornis-Enantiornithes-Ornithurae, годом ранее построенную Джи.
  • Гипотеза Петерса — выдвинута в 2002 году как развитие идеи Гарнера. В качестве одного из доказательств своей гипотезы Петерс раскритиковал как классическую гипотезу «с деревьев вниз», так и классическую «с земли вверх». Так, например, по его мнению, приспособление передних конечностей к лазанью противоречит приспособлению к полёту.
  • Гипотеза Лакасы-Руиса (Lacasa-Ruiz, 1993) и Лопарёва (1996) — изначально выдвинута Лакасой-Руисом в 1993 году, а затем доработана в 1996 году С. А. Лопарёвым, который в качестве доказательства привёл сравнительный анализ строения таза птиц, а также онтогенез современных птиц. Согласно гипотезе, предки птиц обитали на заросшем мелководье, и перья на передних конечностях изначально служили для создания тени с целью привлечения рыбы (так охотятся некоторые болотные птицы). При спасении от хищников махи передними конечностями облегчали бег по заросшему болотистому мелководью, что постепенно перешло в использование экранного эффекта, затем в транзитный полёт (cruising flight).
  • Гипотеза Савельева — выдвинута в 2006. Согласно этой гипотезе, птицы изначально обитали на мелководье, а затем научились нырять, используя передние конечности подобно оляпке и пингвину, что явилось преадаптацией к полёту.
  • Гипотеза Острома (Ostrom) — выдвинута в 1976 году, и согласно ей, перья на передних конечностях изначально использовались в качестве ловчих сетей для насекомых. Гипотеза неоднократно критиковалась, и в 1997 году Остром от неё отказался.

Найденные ископаемые

Эволюционное происхождение перьев можно проследить, начиная с карнотавра, покрытого многочисленными бугорками[7], похожими на фолликулы. Следующий этап виден у синозавроптерикса и у Dilong paradoxus, покрытых волокнистым пухом[7]. И, наконец, у каудиптерикса, протархеоптерикса, синорнитозавра и микрораптора можно наблюдать настоящие перья[7].

См. также

Примечания

  1. ↑ Beebe W.H. «Zoologia» 1915.V.2 p.38-52
  2. ↑ Heilmann G. «The Origin of Birds» L.1926
  3. ↑ Lenta.ru: Наука и техника: Наука: Птицы оказались «братьями» динозавров
  4. ↑ Gauthier J. «Saurischian Monophyly and the origin of birds», in K. Padian: The Origin of Birds and the Evolution of Flight. 1986. Mem. California Acad. Sci 8, 1-55
  5. ↑ Padian K., Chiappe L. The origin and early evolution of birds. Biol. Rev., 1998, v. 73, p. 1-42
  6. ↑ Chiappe L. The Closest Relatives of Birds. Ornitología Neotropical, 2004, v. 15, p. 101—116
  7. ↑ 1 2 3 «Dinosaurs. A Concise Natural History.» David E. Fastovsky (University of Rhode Island) and and David B. Weishampel (The Johns Hopkins University), With illustrations by John Sibbick, Cambridge University Press 2009, ISBN 978-0-511-47941-0 (e-book), ISBN 978-0-521-88996-4 (в твёрдой обложке), ISBN 978-0-521-71902-5 (в мягкой обложке), часть III: «Saurischia: meat, might, and magnitude», глава 9 «Theropoda I: nature red in tooth and claw», раздел «Theropod lives and lifestyles», подраздел «The skinny on skin», Страница 199

Литература

  • Курочкин Е. Н., Богданович И. А. К проблеме происхождения птиц: компромиссный и системный подходы. Известия РАН, Серия Биологическая, 2008 № 1 с.15-17, УДК 568.2(591.174)
  • Курочкин Е. Н. Параллельная эволюция тероподных динозавров и птиц. — Зоологический журнал 2006, том 85, № 3.
  • Курочкин Е. Н. Новые идеи о происхождении и ранней эволюции птиц // Достижения и проблемы орнитологии Северной Евразии на рубеже веков. Труды Международной конференции «Актуальные проблемы изучения и охраны птиц Восточной Европы и Северной Азии». Республика Татарстан, 29 января — 3 февраля 2001 г. Ред. Е. Н. Курочкин и И. И. Рахимов. — Казань: изд-во МАГАРИФ, 2001. — С. 68-96.
  • Курочкин Е. Н. О четырёхкрылом динозавре и происхождении птиц // Журнал «Природа», 2004.
  • Курочкин Е. Прародители царства пернатых // «Вокруг света», февраль 2007, № 2 (2797), рубрика «Спираль времени».
  • Курзанов С. М. Авимимиды и проблема происхождения птиц // Труды совместной советско-монгольской палеонтологической экспедиции, вып. 31. — М.: Наука, 1987. — 95 с.
  • Прам Р., Баш А. Динозавры или птицы: кто оперился первым? // «В мире науки», 2003, № 7.
  • Розанов А. Ю. и др. Евгений Николаевич Курочкин (1940-2011) // Палеонтологический журнал : журнал. — 2012. — № 5. — С. 106-108.
  • Chatterjee S. The Rise of Birds. — Baltimore and London, Johns Hopkins University Press. 1997
  • Chatterjee S. Protoavis and the early evolution of birds. — Palaeontographica, Abt. A, Bd. 254, Lfg., 1999, 1-3, p. 1-100
  • Chatterjee, S. 1987. Skull of Protoavis and Early Evolution of Birds. Journal of Vertebrate Paleontology 7(3)(Suppl.): 14A.
  • Kevin Padian and Luis M. Chiappe. The Origin of Birds and Their Flight. SCIENTIFIC AMERICAN, FEBRUARY 1998

wikiredia.ru

Происхождение птиц

В старинных сказках и легендах люди бывают наделены сверхъестественными силами и часто изображаются летающими по воздуху.

Но лишь около 150 лет назад наука впервые подошла вплотную к этому вопросу, и фантазия начала воплощаться в действительность. Начались первые полеты на воздушных шарах. На этой ступени воздухоплавание держалось до конца XIX века, когда был сделан новый и крупный шаг вперед в развитии воздухоплавательной техники—создан летательный аппарат, поднимающий и летчика, и двигатель, и запас топлива. Но и теперь, несмотря на огромные достижения авиации, современные аэропланы в некоторых отношениях еще далеки от того совершенства, каким отличается удивительная «летательная машина» — птица. Достижение птичьего совершенства в полете — задача будущей техники.

Остатки древней представительницы пернатых — первоптицы — удивительным образом сохранилась до наших дней.

Это было в юрском периоде. Если бы человек мог перенестись в то время, он на месте большей части современной Европы увидел бы огромное мелководное море, покрытое бесчисленными островами и островками. В теплых водах этого моря процветала богатая жизнь. Пестрые кораллы громоздили свои постройки, и в них находили приют бесчисленные рыбы, рачки и черви. Особенно много было мягкотелых, обладающих разнообразными раковинами (аммониты, белемниты). От времени до времени из воды высовывалась крокодилообразная голова ихтиозавра и поднималась длинная лебединая шея плезиозавра, этих прожорливых хищников тогдашних морей.

Дно моря было сплошь усеяно множеством скорлупок, раковин и скелетов умерших животных и представляло собой нежнейший и мельчайший известковый ил. Порывы ветра нередко заносили с соседних островов семена растений, зеленой рамкой окаймлявших известковые берега, а иной раз и насекомых — крупных стрекоз, носившихся в воздухе за добычей. Упав на мягкий ил, эти животные нередко оставляли на нем нежные отпечатки своего строения. Волны приливов и отливов несли с собой тела других животных. Остатки морских пород они выбрасывали на сушу, а сухопутных увлекали в море. Эти последние находили здесь для себя могилу в мягком известковом иле, в котором из года в год, из столетия в столетие накоплялось все больше остатков и отпечатков живых существ.

Ил морского дна постепенно превращался как бы в подводный музей, сохранявший бесчисленные остатки тогдашних растений и животных. Даже те из них, которые не имели твердых скелетных частей, а целиком состояли из мягкого студенистого вещества, иногда оставляли на нем свои следы. Их нежные тельца окутывала мягкая масса, которая постепенно затвердевала; когда от животного уже не оставалось ничего, на месте его погребения сохранялась как бы посмертная маска из затвердевшего, нередко окаменевшего ила.

Медленно тянулись миллионы лет. Если бы мы могли ускорить их течение и наблюдать, как в кинематографе, за переменами, которые совершались там, где теперь простирается среднеевропейская равнина, мы заметили бы, как поднималось морское дно и отступали волны, как двигалась земная кора, как возникали и росли горы, как одни растения и животные сменялись другими, пока, наконец, не сложилась картина современной Европы.

Какая судьба постигла тот мягкий ил, в котором были захоронены коллекции животных и растений юрского времени? Этот ил превратился в тот замечательный литографский камень, на котором так удобно вытравлять рисунки, предназначенные для печатания. Камень этот стали добывать, а вместе с ним обнаружились и погребенные в нем сокровища, — следы жизни, процветавшей в юрском море и на его островах. Среди этих сокровищ оказалось и то, которое открывает нам глаза на происхождение птиц: это два отпечатка животного, названного учеными археоптерикс (т. е. первоптица).

По отпечаткам перьев вы сразу видите, что перед вами — остатки птицы, а не какого-либо другого животного. Однако не все ученые сразу с этим согласились. Некоторые настаивали, что это отпечаток ящерицы, только «покрытой перьями».

Почему же они так думали? Да потому, что отпечатки костей действительно очень похожи на кости ящериц. Всмотритесь хотя бы в отпечаток головы. Вместо рогового птичьего клюва перед вами челюсти, усаженные зубами. У современных птиц, как всякому известно, зубов нет. А те кости, которые поддерживали крылья? Они заканчивались пальцами, вооруженными когтями. У теперешних же птиц на концах крыльев когтей почти никогда не бывает.

Не менее замечателен хвост археоптерикса. Он очень длинный и состоит из множества косточек—позвонков, причем по бокам каждого позвонка сидит пара перьев. Получался длинный хвост с двумя длинными рядами перьев, похожих на листочки папоротника; такого хвоста у птиц никогда не бывает. У них перья на хвосте сидят веером и прикрепляются не к хвостовым позвонкам, которых нет, а к особой копчиковой косточке (которая происходит путем слияния нескольких хвостовых позвонков).

Чем больше изучали остатки этого животного, тем больше открывали у него сходства то с птицами, то с пресмыкающимися. После внимательного изучения пришли, наконец, к тому выводу, что археоптерикс был существом промежуточным между пресмыкающимися и птицами и что он указывает нам путь, по которому шло изменение пресмыкающихся, когда они превращались в птиц. Таким образом, первоптица говорит нам, что предками птиц были пресмыкающиеся животные.

Но как могло совершиться такое изумительное превращение пресмыкающейся ящерицы в свободно порхающую в воздухе птицу? На первый взгляд кажется невероятным, чтобы пресмыкающееся, «ползающее на брюхе», могло стать птицей. В самом деле: существует ли большая противоположность, чем между быстро несущейся ласточкой и медленной, неуклюжей черепахой, чем между холодным, полусонным ужом и носящимся в облаках соколом? Пресмыкающееся покрыто чешуей, птица одета перьями; пресмыкающееся имеет «холодную» кровь, т. е. не может поддерживать в своем теле постоянную температуру и потому только в теплом месте нагревается и оживляется (на холоде же погружается в спячку), а у птицы кровь всегда горячая, нагретая до 40 градусов.

Однако более глубокое изучение показывает нам, что это превращение не так невероятно, как кажется с первого взгляда, и что птицы на самом деле представляют собой высшую ступень развития пресмыкающихся.

Пресмыкающиеся должны были, конечно, пережить целую биологическую революцию, чтобы стало возможно такое превращение. Толчком к ней был воздушный образ жизни, который начали вести некоторые мелкие древесные пресмыкающиеся юрского времени.

При древесной жизни у животных нередко вырабатывается острые когти, которыми они цепляются за кору деревьев, и способность к большим прыжкам, чтобы перескакивать с ветки на ветку. Это поймет всякий, кому случалось наблюдать в лесу белку. Пресмыкающиеся предки птиц ловко взбирались на деревья главным образом с помощью задних ног, не служивших у них для прикрепления кожистых крыльев, как у пальцекрылов и летучих мышей. Пальцы на передних ногах были удлинены, хвост тоже был длинным и тонким. Судя по сохранившимся отпечаткам, у некоторых мелких древесных пресмыкающихся чешуи уже были удлиненными и покрыты полосками, точно они готовы распуститься в небольшие перышки. Такое удлинение чешуй, вероятно, было полезно этим животным тем, что согревало их в холодные ночи. У прыгавших по веткам животных тело больше согревалось, сердце билось быстрее, дышали они чаще и глубже и потому легче могли стать теплокровными, чем другие пресмыкающиеся. А удержание в теле теплоты в свою очередь помогало дальнейшему разрастанию чешуй. Они разрослись, разветвились и дали начало теплому мягкому покрову из перьев, сохраняющему температуру тела.

Ведь и у современных птиц чешуи еще сохранились на теле. Каждый может их видеть на птичьих ногах; по их цвету хозяйки узнают, молода курица или стара. А если следить за тем, как развиваются перья у птичьего зародыша, то видно, что первоначально они бывают удивительно похожи на чешуи пресмыкающихся. В коже зародыша закладываются маленькие чешуйки, потом они разрастаются, разветвляются очень тонко и превращаются в пух, а потом и в перья. Таким образом, были приобретены теплокровность и оперение — главные черты, отличающие птиц от пресмыкающихся.

Древесная жизнь повела также к возникновению крыльев. Необходимость скакать с ветки на ветку вызвала разные приспособления к полету. Такие приспособления можно видеть и у некоторых млекопитающих, например у водящейся в Сибири белки-летяги. Конечно, вначале этот полет скорее был похож на порхание и был очень непродолжительным и неуклюжим: предки птиц при своих парящих прыжках с дерева на дерево или с дерева на землю пускали в ход не только передние конечности, но и хвост. Конечно, умея хорошо взбираться на деревья, они могли бегать и по земле и не чувствовали себя на ней такими беспомощными как летучие мыши. В отличие от пресмыкающихся первоптицы и на землей в воздухе были очень активными, быстрыми существами, гонявшимися за добычей; это помогало им стать теплокровными и, в конце концов, сделало их господами положения в воздухе.

Но все это пришло не сразу, а путем долгой эволюции и было куплено ценой гибели множества мало приспособленных к полету пород. Давно вымерли и сами первоптицы и их изменившиеся потомки, о которых мы дальше скажем несколько слов. Почему они вымерли? Да потому, что не стали еще хорошими летунами. Форма их крыльев очень похожа на крылья некоторых теперешних куриных птиц (на фазанов). А кто не знает, как летает курица? По всей вероятности, и первоптица сначала могла делать лишь несколько быстрых взмахов крыльями и пролетать небольшое расстояние, а потом опускалась на землю или цеплялась за ветку дерева. Да и крылья у нее были небольшие. Сама она была величиной с ворону, а крылья были по крайней мере вдвое меньше вороньих. На них трудно было далеко улететь. Крылья были малы потому, что перьев (маховых), которые растут у птиц по краю крыла, у первоптицы было гораздо меньше, чем у теперешних даже нелетающих птиц (например, у страуса).

Затем особенно замечательно, что ноги первоптицы обрастали перьями в два ряда, чего у наших птиц не бывает, а это указывает на то, что перья на ногах служили как бы перепонкой, которая предохраняла первоптицу от быстрого падения на землю. Ту же роль, вероятно, играл и длинный хвост, тоже усаженный двумя рядами перьев. Все это заставляет думать, что первоптица была порхающим животным, которое, взмахнув слабыми крыльями, поднималось невысоко над землей, но быстро уставало и медленно падало вниз, растопырив крылья, хвост и ноги наподобие парашюта. Некоторые ученые даже думают, что у нее была и кожистая перепонка между пальцами.

Читатель в праве спросить: почему же не вымирают куриные птицы и многие другие, плохо летающие? Дело в том, что у всех этих птиц выработались разные новые приспособления, которые помогают им держаться в борьбе за существование: у них большая плодовитость, они выводят очень развитых птенцов, способных вскоре по вылуплении из яйца добывать себе пищу, у них много приспособлений, позволяющих им скрываться от врагов, и т. д. И тем не менее очень многие из предков куриных птиц вымерли, а некоторые куриные и теперь приближаются к вымиранию.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

www.activestudy.info

Происхождение птиц - культурогония и культургия

Продолжаю разговор о концепциях С.В. Савельева (д.б.н., руководитель отдела эмбриологии НИИ морфологии человека РАМН).

С точки зрения «красоты», первое место, конечно, нужно отдать теории происхождения птиц. Это действительно новое слово в эволюции позвоночных (во всяком случае, она не встречается в доступных мне книгах, а также в работах c обзорами по теме, датированных 2001 годом, 2006 г. и 2008 г.). Подозреваю, что палеонтологи на Савельева смотрят примерно так же, как историки на Галковского. Савельев – признанный специалист в том, что касается нейрофизиологии и эволюции мозга, но тема происхождения птиц – это «вотчина» профессиональных палеонтологов. И вот приходит к ним человек из другой дисциплины и дает логичный и красивый ответ на ВСЕ загадки.

Заметим, что теория Савельева опубликована исключительно в его полу-популярной книге «Происхождение мозга». Ссылок на эту теорию в специальной литературе я не видел. Нет о ней упоминаний на весьма представительном сайте http://macroevolution.narod.ru. Интересующиеся могут по ссылке изучить все статьи сайта, где хоть как-то затрагивается тема происхождения птиц. Плохо, если через 5-10 лет теория Савельева будет «открыта заново» маститым англоязычным палеонтологом, и под его же именем войдет во все учебники.

Но об этом достаточно, перейдем к самому предмету.

Существует две главных проблемы происхождения птиц (вторую, наиболее важную из них, решил Савельев).

1. На данный момент считается, что в раннем Мезозое сразу несколько линий рептилий независимо обзавелись перьями, а некоторые из них – еще и пытались освоить машущий полет. И только одна линия дала начало настоящим птицам. Пока не выяснено, какая. И здесь могло бы помочь адекватное решение второй проблемы.

2. Пока не выяснен механизм освоения птицами машущего полета. Дело в том, что существа, освоившие сначала планирующий полет (прыгая с дерева на дерево), как правило, не имеют эволюционных ресурсов, чтобы перейти затем к машущему полету. Это разнонаправленные специализации. Ни у одного из современных планирующих существ нет крылоподобных структур, пригодных для дальнейшего развития. Скажем, белка-летяга со своей летательной перепонкой никогда не разовьется в подобие летучей мыши. Этот способ освоения полета представляет собой тупик. Другой важный момент: строение задних конечностей птиц говорит о том, что их предки специализировались в быстром беге по ровной местности, а не в лазании по деревьям. Еще одно возражение: перепрыгивание с одной качающейся ветки на другую в двуногой птичьей манере – это на самом деле очень сложная (для мозга) операция, которая была освоена птицами уже на продвинутой стадии развития.

Недоразвитое крыло протоптицы изначально должно было использоваться для активного махания, хотя поднять животное в воздух оно было еще не в состоянии. Решить эту проблему – значит найти функцию, для которой предку птиц могло быть полезным такое недоразвитое крыло. И показать, как использование этого недо-крыла постепенно преобразовало физиологию птиц и сделало ее пригодной для полета.

Основные гипотезы, придуманные до Савельева. Ни одна из них не считается удовлетворительной и не разделяется всеми специалистами:

1) Протоптицы сначала использовали оперенные передние конечности для балансирования и маневрирования во время быстрого бега, охотясь за насекомыми. А когда прото-крылья подросли, птицы стали подпрыгивать за высоколетящей добычей. Прыгали все выше, и выше, и выше… Эта гипотеза признана наиболее адекватной в авторитетном трехтомнике Р. Кэрролла «Палеонтология и эволюция позвоночных» (англоязычное издание в 1988 г., русское – в 1993).

2) Протоптицы хлопали оперенными передними лапами, чтобы сбивать насекомых во время бега. Чем шире крылья и сильнее удар – тем больше насекомых можно сбить. А когда прото-крылья подросли, эти аплодирующие птицы стали еще и подпрыгивать за высоколетящей добычей. Прыгали все выше, и выше, и выше…

3) Прото-крылья у протоптиц вначале выполняли роль веера, чтобы охладить тело запыхавшегося животного в жаркой саванне. А когда прото-крылья подросли, птицы стали еще и подпрыгивать за высоколетящей добычей. Прыгали все выше, и выше, и выше… Эта гипотеза открывает хорошие перспективы для летающих слонов (слоны, как известно, охлаждают себя взмахами ушей).

4) Протоптицы, махая культяпками, помогали себе взбегать на крутые горки и наклонные стволы деревьев (спасаясь от хищников или, наоборот, преследуя добычу). Такая манера поведения зафиксирована у некоторых современных птиц. Правда, такой способ передвижения имеет какой-то смысл, только если передние лапы существа уже достаточно далеко зашли в своем превращении в крылья. (Если есть лапки с коготками, то гораздо удобнее взбегать на ствол в четвероногой манере, как это делают грызуны и куньи) Вопрос о первичном развитии крыльев отсылает нас к гипотезам 1, 2, 3.

На мой непрофессиональный взгляд, все эти гипотезы – надуманные конструкции ad hoc, вымученные палеонтологами за неимением лучшего.

И тут приходит Савельев со своим простым и гениальным решением: крыло птицы изначально использовалось не для полета, а для плавания под водой, как у пингвинов. В водной среде (в отличие от воздушной) даже маленькие культяпки оказываются полезными. «На них еще нельзя взлететь, но можно отлично нырнуть за добычей». При этом с точки зрения физики подводное плавание при помощи крыльев – это нечто очень близкое к полету. «Требования гидро- и аэродинамики к крыльям и перьевому покрову птиц практически идентичны». Недаром, помимо пингвинов, крылья для подводного плавания используют многие современные летающие птицы (кайры, гагарки, чистики, буревестники). Плавая, можно спокойно себе тренироваться, наращивать мускулатуру (у пингвинов она даже мощнее, чем у летающих птиц). В подводной среде есть все условия для постепенного развития всех уникальных особенностей птичьей физиологии: усиленной грудной мускулатуры, продвинутой системы кровообращения, теплокровности (водичка холодная на глубине), облегченных костей, воздушных мешков (дополнительный запас воздуха), специфической системы пищеварения (следствие рыбоядности). А когда крылья подросли и усилились, появилась возможность использовать их в воздушной среде, первоначально – для «пробежек» по воде, как это часто делают современные водоплавающие птицы (птица машет крыльями и «бежит» лапками по воде). Дальнейшее освоение воздуха оказалось выгодным с точки зрения экономии времени и сил при перемещении птиц от берега к местам кормежки.

Ниже - краткое резюме концепции, сделанное самим автором (для удобства разбито на пронумерованные абзацы, а в скобках даны пояснения):

«Птицы возникли в несколько этапов:

1) «На первом этапе это были небольшие оперённые рептилии, перешедшие к питанию рыбой на мелководье. В связи с новым типом питания протоптицы стали двуногими, а передние конечности долго оставались невостребованными. Обоняние было в значительной степени утрачено, а зрение стало доминирующим дистантным анализатором».

(Обоняние стало ненужным потому, что гниющие на берегу водоросли все равно забивают любые запахи. На этой же прибрежной стадии возникли удлиненные челюсти, клюв и тонкая подвижная шея – как следствие рыбоядности. «Архаичные нелетающие птицы были двуногими зрительными хищниками, которые ловили добычу клювом и почти не пользовались передними конечностями»)

2) «На втором этапе переход к плаванию и нырянию привёл к развитию машущих передних конечностей и мощных грудных мышц. Охота в холодных водах и продолжительное ныряние стали стимулом для развития сложного дыхания, теплокровности и внеорганизменного развития эмбрионов. Передний мозг, утратив функции обонятельного анализатора, стал структурной базой для развития памяти, обучения и ассоциативного мышления птиц. Сложные движения в трехмерной среде стали причиной развития мозжечка птиц как сенсомоторного центра координации движений».

(Скорее всего, именно на этой стадии птицы перешли от живорождения, общего для всех ранних амниот, к откладыванию и насиживаю яиц, что облегчило плавание. Здесь же был утрачен мочевой пузырь, развилась специфическая пищеварительная система, а также серьезно усовершенствована система кровобращения)

3) «На третьем этапе архаичные птицы перешли к «бегу по воде» при активной работе крыльев. Такой способ быстрого перемещения над водой стал предтечей свободного полета и создал переходные условия для медленного становления неврологических систем контроля полета. Свободный полет возник после увеличения размеров крыльев и изменения геометрии маховых перьев».

То же самое в моем популярном изложении:

1) Птицы начали свою эволюцию с цаплеподобных существ (но вместо крыльев – редуцированные культяпки как у тираннозавра), которые бегали по мелководью и ловили рыбешек, лягушек, крабов.

2) Потом эти «цапли» в поисках пищи стали уходить все дальше от берега и заныривать все глубже. И превратились в «пингвинчиков» (или, скорее, «гагарок»).

3) «Пингвиногагарки», то ли для экономии сил при движении (подобно китообразным), то ли спасаясь от хищников (подобно летающим рыбам), стали выпрыгивать из воды, и в какой-то момент освоили «бег по воде при поддержке крыльев». А дальше уже вопрос времени – они научились летать и превратились в подобие кайр, гагар, чистиков и других обитателей «птичьих базаров».

Отсюда уже пошла основная адаптивная радиация птиц. Но некоторые ветви отделились от общего ствола и раньше, до обретения полета. Например, предки киви (еще на «цаплеподобной» стадии), затем – предки пингвинов.

За подробностями отсылаю к первоисточнику (в интернете он представлен отрывками). Там все позиции детально обоснованы, причем важнейшие аргументы связаны с эволюцией и строением нервной системы птиц (область, где С.В. Савельев является признанным гуру).

P.S. Кстати, у меня тоже есть мысли о происхождении птиц. Правда, они абсолютно ненаучные:

«Птица – воплощенная мечта динозавра, гордого ящера, который смотрит в небо и желает сравняться с облаками. Безумный полет стрижа или гордое парение кондора над горными пиками, – для этого нужны поколения могучих рептилий, взыскующих скорости и полета. Огромные и тяжелые, они смотрят ввысь в безысходной тоске – в далекое чистое небо, в которое им никогда не подняться. Их величие, их безмерная гордыня, их высокая печаль, трагедия несбывшейся мечты, – вот откуда птицы получат свою легкость и свои прекрасные очертания. Без этого не будет на свете птиц, а будут только какие-нибудь летучие свиньи».

kornev.livejournal.com

Откуда произошли птицы Исследовательская работа ученика 3 Д

Откуда произошли птицы? Исследовательская работа ученика 3 Д класса школы № 104 Христотодорова Льва

Задачи §изучить литературу и видеоматериалы о происхождении птиц и о «летающих динозаврах » §сделать модель летающего динозавра и копию окаменелости… §сравнить и проанализировать полученные результаты

Птицы произошли ? ? ? ? ? ), от двуногих тероподов (от греч. θηρίο, «зверь» , и πόδι, «нога» , — звероногие), около 150 миллионов лет назад от протоависа около 225— 210 млн. лет некоторые палеонтологи (Е. Курочкин, Д. Петерз, Л. Мартин, Л. Хо)

Птерозавры Птеродактили Рамфоринхи. от греч. πτερόν — «крыло» и δάκτυλος — «палец» С греческого это слово переводится как «кривоклювые»

Окаменелость птерозавра

Почти как палеонтолог

Архиоптерикс вымершая птица позднего Юрского периода, величиной с ворону, занимающая по морфологии промежуточное положение между пресмыкающимися и птицами греч. ἀρχαῖος — древний, πτέρυξ — крыло)

Окаменелости архиоптерикса Мюнхенский экземпляр Термополиский экземпляр

Реконструкция археоптерикса музей Оксфордского университета До сих пор остаётся неизвестным, имел ли способность летать археоптерикс. Он имел структуры мозга и сенсорные структуры внутреннего уха, которыми птицы пользуются для контролирования своего полёта, а его перья были расположены подобно перьям современных птиц.

«с деревьев вниз» (arboreal; trees down)

«с земли вверх» (cursorial; ground up) Микрораптор Microraptor

Бег с помощью крыльев

Велоцераптор • Велоцира птор (лат. Velociraptor; от лат. velox — быстрый и raptor — охотник) — род хищных двуногих динозавров, существовавший в позднем меловом периоде 83 -70 млн лет назад

Сравните!!! велоцераптор и я

Дыхательная система ящеров, распределенная по всему скелету, схожа с птичьей

Анализ костей показал, что представители вида P. chilensis не могли эффективно махать крыльями. Так что вместо машущего крейсерского полёта они предпочитали парение, как это делают современные альбатросы

Самый , самый…. . гигантораптор В высоту древний ящер достигал восемь метров. Вес рептилии составлял около 1, 4 т. и при этом, судя по наличию крыльев, он свободно летал.

Я сравнил

Вывод • некоторые тероподы имели перья и крылья позволяющие летать и планировать • системы воздушных мешков птиц и динозавров очень похожи

Изучайте, узнавайте, исследуйте…. • Новые открытия, возможно, позволят ученым найти доказательства бытующей гипотезы о происхождении птиц от динозавров или же напрочь отвергнуть ее. • Необходимы новые подтверждения выдвинутой теории. Но это — дело будущего, и кто знает, возможно, вы, как и я, увлечетесь палеонтологией, и кто-то сделает важные открытия, которые поставят точку в этом длительном споре.

present5.com