Kādi senie dzīvnieki tiek uzskatīti par putnu senčiem Dinozauri ir putni? Putnu izcelsme no dinozauriem ir atspēkota

Raksta lasīšana prasīs: 4 min.

"Un kāpēc cilvēki nelido kā... dinozauri?" ©

Pirmo reizi doma par zvirbuļu, pīļu, zosu un citu spalvaino radījumu milzu zobaino izcelsmi man iešāvās prātā svētdienas rītā - aiz loga gar cinkoto paisumu lēkāja kāds stutējams radījums, komentējot savus lēcienus ar kliedzieniem plkst. augstās notis. Nedaudz atvilcis priekškaru, es atklāju strazdu sistēmas putnu - un tieši tajā brīdī strazds man nez kāpēc atgādināja filmu veidotāju iecienīto tiranozauru. Jā, sasodīts - tie paši galvas pagriezieni, ķermeņa šūpošanās ejot, nepatīkami saucieni! Vai tiešām ir iespējams, ka starp senčiem atdzesētu vistu liemeņu pārdod mazumtirdzniecības tīkli, vai tur bija dinozauri?

Tiranozaurs ir kolibri tuvs radinieks

Pirmā lieta, kas putniem ir kopīgs ar dinozauriem, ir olas, kuras tie nesa vairošanās nolūkos. Tomēr vienīgā mazāk zināmo lidojošo dinozauru grupa ir pterodaktili, kuriem, spriežot pēc paleontologu rekonstruētajiem attēliem, nebija apspalvojuma vispār... Un vēl viena lieta - ir labi zināms, ka jebkuri rāpuļi ir aukstasinīgi. , t.i. viņu ķermeņi nespēj uzturēt nemainīgu temperatūru kā zīdītāji. Un visi putni ir siltasiņu.

Saskaņā ar skolas kurss Bioloģijā par mūsdienu putnu priekšteci tiek uzskatīts arheopterikss – šī būtne ar savu apspalvojumu un dažu kaulu uzbūvi tiešām izskatījās pēc putna. Bet saskaņā ar pēdējo gadu desmitu pētījumu rezultātiem arheopterikss nebija putns; lielākā mērāŠī ir dinozauru pasuga, turklāt strupceļa, t.i. nav saņemts tālākai attīstībai un pilnībā izmira pirms miljoniem gadu. Tātad, kas viņš ir - putnu sencis?

Paleontologi uzskata, ka putni attīstījušies no terapodiem – plēsīgiem dinozauriem ar spēcīgām un garām kājām, īsām augšstilbiem, spēcīgu galvaskausu, asiem zobiem un izcilu apetīti. Putnu skeleta un divu terapodu apakšklases ģimeņu dinozauru - oviraptozauru un dromaeozauru - skeletu struktūra ir ļoti līdzīga. Turklāt vairāku pieminētajām dzimtām piederošo dinozauru ģinšu pārstāvji bija klāti ar spalvām un tiem bija spārni!

Pirms 66 miljoniem gadu, pašās krīta perioda beigās, dzīvoja dromaeosaurīdi. Spēcīgs, veikls, apmēram 180 cm garš un aptuveni 15 kg smags dromaeozaurs bija veiksmīgs dzīvu laupījumu mednieks – tā garās kājas ļāva paātrināties līdz 80 km/h un lēkt līdz 7 m. Katra kāja bija gara un asa nags, ar kura palīdzību dromaeozaurs lēcienā iedūra upura ādu, kā arī uzkāpa kokos, lai medītos no slazda. Īsie spārni neļāva tai lidot – dinozaurs tos izmantoja, lai bremzētu, griežoties. Ja neņem vērā ķirzakas garo asti un zobaino muti, tad pēc izmēra dromaeozaurs bija līdzīgs mūsdienu strausiem.

Oviraptozauru ģimenē paleontologi atklāja lielāko dinozauru putnu pārstāvi Zemes vēsturē, kuram bija spārni - Gigantoraptor, kura augstums pārsniedza 3 metrus, un kopējais ķermeņa garums, ieskaitot asti, bija aptuveni 8 metri. Šī dinozaura putna svars ir no pusotras līdz divām tonnām. Interesantās lietas ar to nebeidzas - Gigantoraptoram nebija dinozauriem raksturīgās zobainās mutes, bet gan... putna knābis! Tāpat kā dromaeozauri, arī Gigantoraptor izmantoja īsus spārnus, lai palēninātu pagriezienus, dzenoties dzenājot laupījumu.

Starp citu, lielākais dinozaurs no terapodu apakškārtas, lai gan tam nebija spārnu, bet bija pārklāts ar vienkāršām 15 centimetru spalvām, bija Yutyrannus - augstums 3,5 metri, ķermeņa garums 9 metri un svars viens un pustonnu. Yutyrannus dzīvoja krīta perioda sākumā, apmēram pirms 125 miljoniem gadu, un piederēja tiranozauru ģimenei - jā, tie paši tiranozauri!

Atgriezīsimies pie oviraptozauriem, kurus zinātnieki kļūdaini dēvē par "olu zagtājiem", jo... pagājušā gadsimta paleontologi tos par tādiem uzskatīja. Faktiski divus metrus un 400 kilogramus smagie oviraptori, kas dzīvoja pirms 75 miljoniem gadu, nemaz nezaga citu cilvēku olas, gluži pretēji, viņi inkubēja savus sajūgus, kā to dara mūsdienu putni. Oviraptozauri nevarēja lidot, viņu spārni bija pārāk īsi, taču šo dinozauru ķermenis bija pilnībā noklāts ar spalvām, bet galva bija aprīkota ar putna knābi.

Noslēgumā es jums piedāvāju Avimimus, nelielu oviraptozauru dzimtas pārstāvi - augums ne vairāk kā 70 centimetri, svars aptuveni 15 kg. Šis dinozaurs nevarēja lidot to pašu īso spārnu dēļ, taču skrēja labi, tā knābis bija aprīkots ar zobiem, kas ļauj zinātniekiem uzskatīt Avimimu par plēsēju. Bet paskatieties vēlreiz uz viņa tēlu – kam viņš vairāk līdzinās, dinozauram vai... piemēram, sekretāram putnam?

Krīta laikmetā piedzima ne tikai spalvu dinozauri, bet arī pirmie putni - Protoavis, Ichthyornis, Enantiornis u.c., ar kuriem spalvu dinozauri ar prieku barojās. Kā zināms, krīta periods uz mūsu planētas beidzās ar strauju temperatūras kritumu, kādēļ visi dinozauru pārstāvji izmira, bet pirmie putni izdzīvoja – attīstījās apspalvojums un sadalītā asinsrite (arteriālā un venozā) ļāva tiem uzturēties. ķermeņa temperatūra neatkarīgi no saules siltuma. Un spārni atviegloja pārvietošanos no pārtikas nabadzīgām teritorijām uz bagātām, no aukstām uz siltām. Spalvainie sauszemes dinozauri arī mēģināja izolēt savus ķermeņus ar spalvām, taču vai nu tie attīstījās pārāk lēni, vai arī to modernizācija tur apstājās - tomēr dinozauru laikmets dzemdēja mūsdienu putnus.

Dzīvu putnu senču medības sākās ar Archeopteryx, pirmā zināmā putna, kas tika atklāts 1860. gadu sākumā, atklāšanu. Tāpat kā putniem, tai bija spalvas gar priekšējām kājām un asti, taču atšķirībā no mūsdienu putniem tai bija arī zobi un gara, kaula aste. Turklāt daudzi arheopteriksa roku, plecu jostu, iegurņa un kāju kauli tika atdalīti un nesaplūda un nesaraujās, kā tas notiek mūsdienu putniem. Pamatojoties uz šīm īpašībām, arheopterikss tika atzīts par starpposmu starp putniem un rāpuļiem.

70. gados paleontologi pamanīja, ka arheopteriksam ir kopīgas unikālas iezīmes ar mazajiem. gaļēdāji dinozauri sauc par teropodiem. Visas dinozauru grupas šajā eugramā, izņemot ornitiešu dinozaurus, ir teropodi. Pamatojoties uz šīm līdzībām, zinātnieki ir pieļāvuši, ka teropodi varētu būt putnu priekšteči. Kad paleontologi sāka konstruēt evolūcijas koku, lai izpētītu šo jautājumu, viņi par to pārliecinājās vēl vairāk. Putni ir tikai zars, kas nāk no dinozaura zara uz dzīvības koka.

Kad putni attīstījās no teropodiem dinozauriem, daudzas to pazīmes tika pārveidotas. Tomēr ir svarīgi atcerēties, ka dzīvnieki nekādā ziņā "necentās" būt putni. Faktiski, jo tuvāk mēs skatāmies, jo skaidrāk kļūst tas, ka putnus raksturojošo pazīmju kopums attīstījās sarežģītu darbību virknē un kalpoja dažādām funkcijām.

Pēc arheopteriksa parādīšanās uz skatuves putni turpināja attīstīties tajos pašos virzienos kā viņu teropodu senči. Daudzām sugām kauli tika ievērojami samazināti un "saauguši kopā", kas, iespējams, palīdzēja uzlabot lidojumu efektivitāti. Tāpat kaulu sienas kļuva vēl plānākas, spalvas kļuva garākas un to asmeņi asimetriskas, iespējams, tādējādi tie vēl vairāk uzlaboja savas aerodinamiskās spējas. Astes kauli gandrīz pilnībā izzuda, tos aizstājot ar astes spalvu pušķi un galu galā uzņemoties stabilitātes un veiklības uzlabošanas funkciju. Krūšu ķīlis, kas bija dinozauriem, kas nav pīds, kļuva stiprāks un sarežģītāks pēc struktūras, un plecu jostas kauli attīstījās un savienojās ar krūtīm, nodrošinot priekšējo kāju lidojuma aparātu. Pats krūšu kauls kļuva lielāks un izveidoja centrālo ķīli gar krūškurvja viduslīniju, pie kura bija piestiprināti muskuļi, kas kontrolē lidojumu. Priekšējās kājas kļuva garākas par kājām, jo ​​primārais pārvietošanās veids no skriešanas pārgāja uz lidošanu, un agrīnajiem putniem pazuda zobi. Visu mūsdienu putnu sencis dzīvoja kaut kad vēlā krīta periodā, un 65 miljonu gadu laikā kopš atlikušo dinozauru izzušanas šis zars ir izaudzis par galvenajām mūsdienās dzīvojošo putnu grupām.

Daudzi zinātnieki uzskata, ka putni attīstījušies no maziem teropodiem dinozauriem. Šeit galvenais bija spalvu parādīšanās = rezultātā daži skrejoši un kāpjoši dzīvnieki ieguva spēju lidot.
Zinātnieki uzskata, ka arheopterikss, kas pirmo reizi tika atklāts 1861. gadā, ir pats pirmais putns. Spriežot pēc izskata, tas izskatījās pēc rāpuļa un putna krustojuma, ar zobainu knābi, garu kaulainu asti un izteiktu apspalvojumu. IN pēdējos gados tika atrastas arī citu spalvaino rāpuļu atliekas.

Paši pirmie spalvainie putni.

Putnu apspalvojums veic divus svarīgas funkcijas: sasilda putnus un palīdz tiem lidot. Tās spalvas, kas kalpo apkurei, parasti ir īsākas un mīkstākas, un tās, ar kurām lido putni - tā sauktās lidojuma spalvas - ir lielākas un izliektas vēdekļa formā. Maz ticams, ka abu sugu apspalvojums putniem parādījās vienlaikus. Viņi gandrīz noteikti bija pirmie, kas izaudzēja no karstuma aizsargājošas spalvas, un pēc tam, miljoniem gadu vēlāk, dažas no tām ieguva citu, pilnīgi īpašu formu, kas paredzēta tieši lidojumam. Kad tieši apspalvojums parādījās, nav zināms. Pēc dažu paleontologu domām, kāda spalvu līdzība jau ir konstatēta rāpulim, kas dzīvoja Krievijā, tomēr lielākā daļa zinātnieku par to nav pilnībā pārliecināti. Pārliecinošākie pierādījumi šajā ziņā nāk no apspalvojuma kā tāda mazos teropodos, kuru pārakmeņojušās atliekas nesen tika atklātas Ķīnā. Viens no tiem, Sinosauropteryx, ir saglabāts acīmredzamas pazīmesīss pūkains apspalvojums garas ķemmes veidā, kas stiepjas gar kaklu un visu muguru. Tas jau bija spalvains dinozaurs, taču acīmredzami tas vēl nezināja, kā lidot.

Pacelšanās no zemes.

Sinosauropteriksi parādījās nedaudz vēlāk nekā arheopteriksi, kas liecina, ka pirmie nebija viņu tiešie pēcnācēji. Tikmēr, spriežot pēc pūkaina apspalvojuma klātbūtnes lidojošo putnu senčiem, ir viegli iedomāties, kā tie izskatījās ilgi pirms pilnīgas apspalvojuma. Bet daudz svarīgāk ir pat ne tas, bet gan tas, kā spārni attīstījās un, pats galvenais, kāpēc? Saskaņā ar vienu teoriju spārni attīstījās mūsdienu putnu senču vidū kā īpašs pielāgojums kukaiņu un citu mazu dzīvnieku medībām. Tātad, saskaņā ar šo teoriju, pirmie putni, cenšoties apdzīt upuri, pacēlās no zemes un apdzina to lēcienā, jau gaisā. Pēc tam, ievērojot to pašu teoriju, ilgu laiku vēlāk pirmo putnu priekšējās kājas sāka augt spalvas, kas palīdzēja saglabāt līdzsvaru vai, iespējams, noturēt upuri. Spalvas pamazām izstiepās, un priekšējo kāju muskuļi kļuva stiprāki. Iespējams, šādi radās dzīvnieki, kuriem vienā jaukā dienā bija spēks pacelties no zemes.

Avimim (pa kreisi) bija spalvains teropods, taču tas nevarēja lidot. Arheopterikss (centrā) bija mazāks un vieglāks, un tam bija arī labi attīstītas lidojuma spalvas. Salīdzinot ar arheopteriksu, mūsdienu putniem, piemēram, baložiem (pa labi), uz spārniem nav zobu vai spīļu, izņemot gaocīnu, un to astes ir ievērojami īsākas.

Koku lidojošās vāveres.

Šī "piezemētā teorija" balstījās uz dažiem raksturīgās iezīmes, kas identificēts arheopteriksā, piemēram, ķepu neparastais spēks. Tomēr, pēc lielākās daļas paleontologu domām, mūsdienu putni cēlušies no rāpuļiem, kas dzīvoja nevis uz sauszemes, bet kokos. Attīstoties īpaši garām spalvām, šādi dzīvnieki ieguva spēju peldēt gaisā, kas ļāva tiem viegli pārvietoties pa mežainām vietām, nenolaižoties zemē. Nu ar laiku viņi iemācījās lidot pa īstam – vicinot spārnus. Taču rāpuļiem bija vajadzīgs daudz laika, lai iemācītos planēt. To panāca, piemēram, coelurosaurus un citi koku rāpuļi; to pašu var teikt par dažām mūsdienu ķirzakām. Un "koku" teorijas atbalstītāji uzskata šo tiešo pierādījumu tam, ka pirmie putni sākās no tā paša.
Arheopteriksam uz spārniem bija asimetriskas vai drīzāk izliektas spalvas, tāpat kā mūsdienu putniem. Šādas spalvas palīdz putniem lidot, kad vējš pūš tiem pāri, kas savukārt apstiprina, ka arheopterikss varētu lidot.

Svars un lidojums.

Lai planētu, nav vajadzīgs daudz spēka, taču vicināt spārnus nav viegls uzdevums. Laika gaitā pirmo putnu anatomijā notika nopietnas izmaiņas, pateicoties kurām viņi iemācījās ne tikai ilgstoši uzturēties gaisā, bet arī sāka pārsteidzoši atšķirties no saviem senčiem - dinozauriem. Šajā ziņā evolūcija gāja pavisam citu ceļu. Un, attīstoties, pirmie putni sāka pavadīt arvien vairāk laika gaisā. Pateicoties tām pašām izmaiņām, putni atbrīvojās no liekais svars. Pirmo putnu kauli pārsvarā bija sakausēti, kā dēļ to skelets bija nedaudz vieglāks. Tāpat kā viņu teropodu senčiem, arī pirmo putnu kauli bija dobi, piepildīti ar gaisu – laika gaitā gaisa dobumi paplašinājās, īpaši uz spārniem un ķepām. Turklāt viņu krūšu kauls paplašinājās un kļuva stiprāks. krūšu muskuļi, kas nodrošināja lidojumu, kā arī trīsstūrveida dakša jeb arka, kas lidojuma laikā atbalstīja krūšu kauli. Šādas anatomiskas izmaiņas izrādījās diezgan veiksmīgas. Krīta periodā putni burtiski piepildīja Zemi, jo īpaši tāpēc, ka rāpuļu laiks tuvojās savam liktenīgajam beigām. Tāpēc putni bija vienīgie izdzīvojušie dinozauru pēcteči.

Arheopterikss ļoti atgādināja mazu teropodu. Tika uzskatīts, ka 1950. gados atrastās arheopteriksa fosilijas pieder pie Kompsognathus, līdz tām tika atklātas vājās spalvu kontūras.

Līdzības starp putniem un rāpuļiem
Ir viegli saskatīt līdzības starp putnu un rāpuļu klasēm. Abos gadījumos ādai gandrīz nav dziedzeru, bet to aizsargā ragveida zvīņas rāpuļiem un spalvas putniem. Ņemiet vērā, ka putniem zvīņas veidojas uz ādas bezspalvām (tarsus). Putnu spalvas ir arī ragveida struktūras, kas veidojas no zvīņām. Abas klases ir olšūnas, un olas ir sakārtotas līdzīgā veidā: čaumalas, dzeltenums un balts. Pēc izskata putnu un rāpuļu embriji ir līdzīgi.

Putnu senči ir seni rāpuļi

Meklējot tiešos reptiļu priekštečus, tika atlasīti mazi primitīvi rāpuļi pseidosuhija, kas dzīvoja apmēram pirms 200 miljoniem gadu (triasa periods). Meklējot pārtiku, daži no šiem radījumiem pielāgojās kāpšanai kokos un lēkšanai no zara uz zaru. Evolūcijas gaitā šī metode izrādījās daudzsološa un palīdzēja primitīviem putniem izvairīties no konkurences radniecīgās sugas un bēgt no plēsējiem. Pagarinot zvīņas, tās pārvērtās par spalvām, kas palīdzēja senajiem putnu senčiem apgūt spēju plānot, pēc tam būt aktīviem, t.i. plivināšana, lidojums, kas piemīt lielākajai daļai mūsdienu putnu.

Vecākais putns

Protoavia (1984) tika atrasta Postā, Teksasā, ASV, un tās vecums ir aptuveni 225 000 000 gadu.

Pirmie putni parādījās mezozoja laikmetā

Zemes attīstība ir sadalīta piecos laika periodos, ko sauc par laikmetiem. Pirmie divi laikmeti, arheozoika un proterozoika, ilga 4 miljardus gadu, tas ir, gandrīz 80% no visiem. zemes vēsture. Arheozoja laikā notika Zemes veidošanās, parādījās ūdens un skābeklis. Apmēram pirms 3,5 miljardiem gadu parādījās pirmās sīkās baktērijas un aļģes. Proterozoja laikmetā, apmēram pirms 700 gadiem, jūrā parādījās pirmie dzīvnieki. Tie bija primitīvi bezmugurkaulnieki, piemēram, tārpi un medūzas. Paleozoja laikmets sākās pirms 590 miljoniem gadu un ilga 342 miljonus gadu. Tad Zemi klāja purvi. Paleozoja laikā parādījās lieli augi, zivis un abinieki. Mezozoja laikmets sākās pirms 248 miljoniem gadu un ilga 183 miljonus gadu. Šajā laikā Zemi apdzīvoja milzīgas dinozauru ķirzakas. Parādījās arī pirmie zīdītāji un putni. Kainozoja laikmets sākās pirms 65 miljoniem gadu un turpinās līdz mūsdienām. Šajā laikā radās augi un dzīvnieki, kas mūs ieskauj šodien.

Cēlies no coelurosaurus

Triasa beigās un juras periodā dzīvojošie mazie gaļēdāji dinozauri no grupas coelurosaurus bija divkāju no garas astes un mazās satveršanas veida priekškājas. Viņiem nevajadzēja kāpt kokos un slīdēt no zara uz zaru. Seno putnu aktīvais lidojums varēja rasties, balstoties uz priekšējo kāju plivināšanas kustībām, kas palīdzēja notriekt lidojošos kukaiņus, kuru dēļ, starp citu, plēsējiem bija jālec augstu. Koelurozauri izdzīvoja masveida izmiršana beigās dinozauri Mezozoja laikmets.

Pirmie dinozauru putni
Mezozoja laikmetā, tas ir, pirms 150 miljoniem gadu, putnu senči veidoja galveno sauszemes dzīvnieku grupu Argentīnā. Viņus sauc teropodi (Argentavis magnificens), zvēru pēdu ķirzakas, un viņi jau prata lidot. Terapodi pārvietojās uz divām kājām, to priekšējās kājas pārvērtās īsās satveramās ekstremitātēs. Uz tiem vairs nebija iespējams paļauties, bet bija ērti cīnīties ar laupījumu. Spēcīgie teropodu žokļi bija blīvi izklāti ar zobiem un atgādināja zāģa asmeni. Nodilušo zobu vietā izauga jauni, tāpēc arī novecojot ķirzakas varēja ar tādu pašu degsmi mocīt savu upuri. (Arī haizivīm atjauno zobus.) Evolūcijas gaitā dažiem teropodiem izveidojās ragaini knābji. Analizējot teropodu anatomiskās iezīmes, tiek uzskatīts, ka putni cēlušies no šiem dzīvniekiem.

1979. gadā Argentīnā atrastās fosilijas liecina, ka šim milzīgajam grifu līdzīgajam putnam bija vairāk nekā 6 m spārnu platums, 7,6 m augstums un 80 kg svars.

Zvēram līdzīga plēsīga ķirzaka ornitholesti, kura ķermeņa garums bija 2,5 m, sniedz priekšstatu par senajiem putniem.

to spārnu plētums bija 7,5 m; viņi dzīvoja Eiropā, Āfrikā, Ziemeļos un Dienvidamerika un bija plēsēji (ēda zivis un ūdens bezmugurkaulniekus).

Mūsdienu putns, kas dzīvoja pirms 120 miljoniem gadu

Izpētot neliela putna pārakmeņojušās atliekas, kas atrastas Liaoningas provincē Ķīnas ziemeļos, zinātnieki nonāca pie secinājuma, ka "Confuciusornis sanctus" - kā tika saukts senais putns - dzīvoja pirms 120 miljoniem gadu. Spriežot pēc knābja uzbūves, Confuciusornis līdzinājās mūsdienu putniem: zobu vairs nebija, bet bija parādījies ragveida apvalks.

Plīvojoša lidojuma izskats

Juras periodā putni ieguva spēju aktīvi lidot. Pateicoties priekškāju šūpolēm, viņi spēja pārvarēt gravitācijas ietekmi un ieguva daudzas priekšrocības salīdzinājumā ar saviem konkurentiem uz zemes, kāpšanas un planēšanas. Lidojums ļāva viņiem noķert kukaiņus gaisā, efektīvi izvairīties no plēsējiem un izvēlēties dzīvībai vislabvēlīgākos vides apstākļus. Tās attīstību pavadīja garās astes saīsināšana, aizstājot to ar garu spalvu ventilatoru, kas labi piemērots stūrēšanai un bremzēšanai. Lielākā daļa anatomisko pārvērtību, kas nepieciešamas aktīvam lidojumam, tika pabeigtas līdz agrā krīta beigām (apmēram pirms 100 miljoniem gadu), t.i. ilgi pirms dinozauru izzušanas.

Par tiešām attiecībām starp ķirzakām un putniem nevar būt ne runas.

Atklājuši amerikāņu zinātnieki no Ziemeļkarolīnas štata universitātes. Viņi salīdzināja teropodu ekstremitāšu izmaiņas ar cāļu, strausu un jūraskraukļu spārnu attīstību. Evolūcijas procesā abi saglabāja tikai trīs pirkstus no sākotnējiem pieciem. Tomēr amerikāņu biologi atklājuši, ka putniem trūkst abu ārējo pirkstu, tas ir, pirmā un piektā. Ķirzakas ir zaudējušas ceturto un piekto pirkstu.

garš putns
Ķirzakas skelets "unenlagia comahuensis", " garš putns", kas tika atrasts 1996. gada maijā Argentīnā, aizpilda plaisu, kas atdala senos teropodus rāpuļus un pirmo putnu arheopteriksu.

Atšķirības starp putniem un rāpuļiem

Par putnu augstāku attīstību liecina palielinātas smadzenes (jo īpaši lieli izmēri smadzeņu puslodes un smadzenītes putniem), pilnība elpošanas un asinsrites sistēmas- dubultā elpošana un arteriālo asiņu atdalīšana no venozajām asinīm, kā arī nemainīga ķermeņa temperatūra. Rāpuļos nav visu šo putnu organizācijas uzlabojumu.

Lidoja vecākais putns

Debates par to, vai arheopterikss varētu lidot, ir turpinājušās kopš 1861. gada, kad tika atrasta pirmā fosilija, līdz pat šim brīdim. Atbilde tika atrasta pavisam nesen. Radījuma pārakmeņojušās smadzenes tika ievietotas rentgena aparātā, ļaujot iegūt plānas objekta "šķēles". Šīs šķēles tika apvienotas datorā trīsdimensiju modelī. Izrādījās, ka arheopteriksa smadzenes pēc savas anatomijas ir daudz tuvākas mūsdienu lidojošo putnu smadzenēm, nevis dinozauru smadzenēm, kā iepriekš uzskatīja paleontologi. Analīze jo īpaši atklāja pusloku kanālus iekšējā ausī, ko izmanto līdzsvara nodrošināšanai, un palielinātas smadzeņu daivas, kas ir atbildīgas par redzi - pazīmes, kas ietekmē lidojuma efektivitāti. “Lidojošās” smadzenes attīstījās vienlaikus ar spārniem, un spēja lidot pati attīstījās evolūcijas procesā daudz ātrāk, nekā iepriekš domāja zinātnieki.

Kauli kalpoja kā kondicionieris

Medībās senie ķirzaku-putnu teropodi regulēja ķermeņa temperatūru, lai izvairītos no pārkaršanas. Gaisa kondicionētāja funkciju pildīja dobie kauli.

Arheopterikss ir mūsdienu putnu tiešais priekštecis

Otrajā pusē dzīvojuša izmiruša putna paliekas, kas atgādina vareni Juras periods, t.i. Pirms 140 miljoniem gadu, tika atklāti Eiropā. Zemes garozas slāņos zinātnieki atklāja nezināmas būtnes skeleta pārakmeņojušos kaulus un netālu no tās spalvu nospiedumiem. Putns ieguva vārdu archeopteryx (Archaeopteryx litographica), Ko nozīmē “senais putns”? Šim mazajam putnam bija asi zobišūnās gara, ķirzakai līdzīga aste un priekškājas ar trim pirkstiem ar āķīgiem nagiem.

Arheopterikss atgādināja rāpuli

Arheopteriksa galvaskausa forma ar zobiem abos žokļos un ļoti garu asti ar 20 skriemeļiem atgādināja rāpuli. Lielākajā daļā pazīmju arheopterikss vairāk līdzinājās rāpulim, nevis putnam, izņemot īstās spalvas uz priekškājām un asti.

Kā arheopterikss lidoja?
Viss šīs radības ķermenis, izņemot galvu, bija klāts ar spalvām, un priekškājām bija visas putnu spārnu pamatiezīmes ar lidojuma spalvām. Tikai spārnu pirksti bija garāki nekā mūsdienu putniem, un tiem bija nagi. Pēdām bija četri pirksti: pirmais pirksts bija vērsts uz aizmuguri, pārējie – uz priekšu, kas palīdzēja labi satvert zarus ar pirkstiem. Astes spalvas tika piestiprinātas pa pāriem uz katra garās astes skriemeļa, nevis, kā mūsdienu putniem, platā vēdeklī uz astes kaula. Arechaeopteryx īpašības liecina, ka tas varēja lidot, bet tikai ļoti īsos attālumos.

Dzīvnieks vārnas lielumā

RahanavisŠis vārnas lieluma dzīvnieks, kas dzīvoja apmēram pirms 80 miljoniem gadu, pieder tai pašai dinozauru grupai kā Velociraptor. Tiesa, radījumam ir arī daudz kopīga ar putniem. Rahonavisam bija izvelkams sirpjveida spiks uz tā vidējā pirksta, spalvu apvalks un gara, spīļota aste, kas līdzīga arheopteriksam.

Pirmie putni dzīvoja mežā

Pirmie klases pārstāvji cēlās un sāka apgūt lidojumu, dzīvojot mežā uz koku zariem, lecot un rāpjoties pa zariem, turoties pie tiem ar gariem priekškāju pirkstiem ar nagiem. Izpletuši spārnus, tie slīdēja gaisā no augšas uz leju pa slīpu plakni, kā arī lidoja nelielus attālumus, plivinot spārnus. Tikai vēlāk daži putni sāka pielāgoties dzīvei stepēs un tuksnešos, ūdenskrātuvju krastos un citās vietās.

Firstbird - vēl viens putns-dinozaurs

Arheopterikss uz ilgu laiku palika vienīgais zinātnei zināms saikne starp putniem un rāpuļiem, bet 1986. gadā tika atrastas citas fosilās radības atliekas, kas dzīvoja 75 miljonus gadu agrāk un apvienoja dinozauru un putnu īpašības. Lai gan šis dzīvnieks tika nosaukts Protoavis (protautins), tā evolucionārā nozīme zinātnieku vidū ir pretrunīga.

Krīta periodā parādījās daudzas putnu sugas

Pēc Arheopteriksa putnu fosilajos ierakstos ir aptuveni 20 miljonu gadu atstarpe. Sekojošie atradumi datējami ar krīta periodu, kad parādījās daudzas putnu sugas, kas pielāgotas dažādiem biotopiem. No aptuveni diviem desmitiem krīta taksonu, kas zināmi no fosilijām, divi ir īpaši interesanti: Ichthyornis Un Hesperornis. Abi tika atvērti Ziemeļamerikā, gadā klintis, kas izveidojās plašas iekšējās jūras vietā.

Ichthyornis - sena kaija

Ichthyornis bija tāda paša izmēra kā Archeopteryx, tā ķermeņa garums bija aptuveni 50 cm, un tas svēra 5 kg. Ārēji tas atgādināja kaiju ar labi attīstītiem spārniem, kas liecina par spēju spēcīgi lidot. Tāpat kā mūsdienu putniem, tai nebija zobu, bet tā skriemeļi bija līdzīgi zivīm, tāpēc tā vispārējais nosaukums nozīmē “zivju putns”. Viņa mirstīgās atliekas tika atrastas ASV. Ihtiornis dzīvoja pirms 65-90 tūkstošiem gadu.

Hesperornis - sens zīle

Hesperornis ("rietumu putns") bija 1,5–1,8 m garš (līdz 2 m) un gandrīz bez spārniem. Viņa svars bija 40 kg. Ar milzīgo pleznām līdzīgo kāju palīdzību, kas taisnā leņķī izstiepās uz sāniem pašā ķermeņa galā, tas acīmredzot peldēja un nira ne sliktāk kā vēži. Tam bija "rāpuļu" tipa zobi, bet skriemeļu struktūra atbilst mūsdienu putniem raksturīgajai struktūrai. Hesperornisa mirstīgās atliekas tika atrastas ASV. Šis putns dzīvoja pirms 70 tūkstošiem gadu.

Mūsdienu putni veidojās pirms 65 miljoniem gadu

Sākoties terciārajam periodam (pirms 65 miljoniem gadu), putnu sugu skaits sāka strauji pieaugt. Šajā periodā ir senākās pingvīnu, zīļu, jūraskraukļu, pīļu, vanagu, dzērvju, pūču un dažu dziedātājputnu fosilijas.

Milzīgi nelidojoši putni
Papildus mūsdienu sugu senčiem terciārajā periodā parādījās vairāki milzīgi nelidojoši putni, kas acīmredzot ieņēma lielo dinozauru ekoloģisko nišu. Viens no tiem bija Diatrima, atklāts Vaiomingā, 1,8–2,1 m augsts, ar masīvām kājām, spēcīgu knābi un ļoti maziem, mazattīstītiem spārniem.

Krīta periodā dzīvoja lidojošās ķirzakas vai pterozauri,

Viņu spārnu plētums bija 7,5 m; viņi dzīvoja Eiropā, Āfrikā, Ziemeļamerikā un Dienvidamerikā un bija plēsēji (ēda zivis un ūdens bezmugurkaulniekus).

Lielie aizvēsturiskie putni atgādināja strausus

Pēc paleontoloģiskajiem datiem, tur bijušas lielas, daļēji apspalvotas ķirzakas. 1834. gadā franču ceļotājs Goudeau atrada pusi olu čaumalas tāda izmēra, lai varētu izmantot kā ūdens trauku. Tad salas purvos tika atrasti vairāki milzu kauli, kas sākotnēji tika sajaukti ar ziloņa vai degunradžu paliekām. Bet kauli piederēja putnam, kas noteikti svēra vismaz pustonnu. Madagaskaras strausu epiornithes (Aepyornithes), sasniedza 5 m augstumu, izdēja 32 cm garas un 22 cm platas olas, kurās bija 8,5 litri šķidrā satura. Tiek uzskatīts, ka lielākā ola Epyornis sajūgā ir 24 cm gara un 11 litru tilpums.

Roc

Venēciešu ceļotājam Marko Polo pašam Madagaskaru nebija iespējas apmeklēt, taču viņš arī dzirdēja pārsteidzoši stāsti: “Saka, ka tur ir grifu putns, kas parādās zināms laiks gadiem, un visādā ziņā grifs nav tas, ko mēs domājam un kā tas tiek attēlots. Viņi saka, ka grifs ir pa pusei putns, pa pusei lauva, un tā nav taisnība. Tie, kas viņu redzējuši, apgalvo, ka viņš izskatās pēc ērgļa, bet tikai ļoti liels... Uz salas viņu sauc par Ruku.

Epiornis tika gredzenoti pirms 5 tūkstošiem gadu

Franču zoologi Madagaskarā atklāja apiornisa atliekas ar bronzas gredzenu, kas piestiprināts pie putna kājas. Speciālisti nonāca pie secinājuma, ka zīmes uz gredzena ir nekas vairāk kā zīmoga iespaids no Indijas senākās civilizācijas laikmeta - Mohenjo-Daro. izgatavots pirms apmēram pieciem tūkstošiem gadu. Putna kaulu radioaktīvā oglekļa datēšana palīdzēja noteikt putna vecumu: tas ir piecus tūkstošus gadu vecs! 3. gadu tūkstotī pirms mūsu ēras Hindustānas iedzīvotāji veica pārdrošas jūras ekspedīcijas. Līdz tam laikam viņi bija uzkrājuši gadsimtiem ilgu pieredzi kuģu vadīšanā, un arī indiāņi bija apmeklējuši Madagaskaru. Tajā laikā apiorni šeit bija sastopami bagātīgi. Mājās atgriezušos jūrnieku stāstos viņiem tika pievērsta liela uzmanība.

Vai epiornis joprojām pastāv šodien?

Olas, kas tika atrastas smilšu kāpās un purvos Madagaskaras salas dienvidu daļā, izskatījās aizdomīgi svaigas. Šķita, ka tās ir nojauktas pavisam nesen. Vietējie iedzīvotāji ir pārliecināti, ka salas dziļākajos mežos joprojām mīt milzu putni, taču tos nav viegli ieraudzīt. Madagaskarā joprojām ir milzīgas aizsargājamu džungļu teritorijas un nemīdīti purvi, kur pietiek vietas apyornis.

Strausu dromoms no Austrālijas

Spriežot pēc fosilajiem kāju kauliem, kas atrasti 1974. gadā netālu no Alisspringsas, nelidojošs Dromomis stirtoni, milzu, strausam līdzīgs putns, kas dzīvoja Austrālijas centrālajā daļā pirms aptuveni 15 miljoniem līdz 25 000 gadu, sasniedzot 3 m augstumu un sverot aptuveni 500 kg.

Moa strauss no Jaunzēlandes

Milzu putns, kas izskatās pēc strausa moa (Dinornis maximus), apdzīvoja Jaunzēlandes salas, domājams, līdz 19. gadsimta sākumam, iespējams, vēl bija lielāka izaugsme- 3,7 m, un svēra apmēram 230 kg.

Kad Austrālijā izmira pēdējie milzu putni?

Seno olu čaumalu analīze liecina, ka Austrālijas milzīgie nelidojošie putni izmira pirms 45 000 līdz 55 000 gadu pēc tam, kad cilvēki bija apdedzinājuši to dzīvotni.

Ko ēda pirmie putni?

Starptautiska zinātnieku komanda ir analizējusi simtiem olu čaumalu fragmentu no izmiruša nelidojoša putna Geniornis, kas dzīvoja pirms 130 000 līdz 50 000 gadu. Oglekļa izotopi no olu čaumalām atklāj, ko putni ēda, kad dēja olas. Tika atklāts, ka Geniornis diēta bija stingra un vienmēr ietvēra zāli.

Lielākais senais putns, kas spēj lidot

Terciārā perioda beigās (pirms 1 miljona gadu) un visā agrā pleistocēna jeb ledāju laikmetā putnu skaits un daudzveidība sasniedza maksimumu. Radās daudzas mūsdienu sugas, kā arī citas, kas vēlāk izmira. Teratornis incredibilis no Nevadas (ASV), milzīgs kondoram līdzīgs putns ar 4,8–5,1 m spārnu platumu; iespējams, bija lielākais zināmais putns, kas spēj lidot.

Atšķirība starp putniem un zīdītājiem

Putnu klasei raksturīgās īpašības galvenokārt ir saistītas ar šo dzīvnieku spēju lidot, lai gan dažas to sugas, piemēram, strausi un pingvīni, to zaudēja vēlākās evolūcijas laikā. Vēl vairāk tos izceļ viņu spalvas, kas nav sastopamas nevienam citam dzīvniekam. Viņi atšķiras no vairuma zīdītāju ar to, ka dēj olas.

Izmirušie un apdraudētie putni

Pirmais dokumentētais gadījums...šāda veida bija dodo iznīcināšana. Maurīcijas dodo Raphus cuculatus lieli, nelidojoši baloži, kas pēc izskata atgādina tītarus, kuru trīs sugas dzīvoja trīs Mascarene arhipelāga salās Indijas okeāns(Maurīcija, Reinjona un Rodrigesa). Cilvēce tos ātri iznīcināja gandrīz uzreiz pēc to atklāšanas: arhipelāgs tika atklāts 1507. gadā, pēdējais dodo tika novērots Maurīcijā 1681. gadā. 174 gadu laikā pēc tam, kad eiropieši 1507. gadā atklāja Maurīciju, visu šo putnu populāciju iznīcināja jūrnieki un dzīvnieki, ko viņi atveda uz saviem kuģiem. Reinjonas salā pēdējais putns tika nogalināts 1750. gadā Rodriges salā, arī pēdējais putns neizdzīvoja līdz 18. gadsimta beigām.

Slavenākie izmirušie putni

Pasažieru balodis
1914. gadā Sinsinati zoodārzā (Ziemeļkarolīna, ASV) nomira Marta, pēdējā agrāk lielas ģints pārstāve. pasažieru baloži (Ectopistes migratorius). Pasažieru baloži tika nežēlīgi iznīcināti gaļas dēļ.

Pirmā suga, kas izmirusi cilvēka rokās Ziemeļamerika
...kļuva lielā aukla (Alca impennis), izmira 1844. gadā. Arī nelidoja un ligzdoja kolonijās Atlantijas okeāna salās netālu no kontinenta. Jūrnieki un zvejnieki šos putnus viegli nogalināja gaļas, tauku un mencu ēsmas iegūšanai.

Drīz pēc lielās auklas pazušanas divas sugas Ziemeļamerikas kontinenta austrumos kļuva par cilvēku upuriem. Viens no tiem bija Karolīnas papagailis (Conuropsis carolinensis). Lauksaimnieki iekšā lielos daudzumosšie ganāmie putni tika nogalināti, jo tūkstošiem to regulāri veica reidus dārzos.

100 putnu sugas ir pazudušas
Kopš 1600. gada visā pasaulē ir izmirušas aptuveni 100 putnu sugas. Lielāko daļu no tām pārstāvēja nelielas populācijas jūras salās. Bieži vien nespējot lidot, tāpat kā dodo, un gandrīz nebaidoties no cilvēka un viņa atnestajiem mazajiem plēsējiem, viņi kļuva par vieglu laupījumu.

Daudzas putnu sugas ir arī uz izmiršanas robežas. Ziemeļamerikā vissliktākajā stāvoklī atrodas Kalifornijas kondors, dzeltenkājainā ērce, dzērve, eskimosu cirtas un ziloņkaula dzenis (iespējams, jau izmiris). Citos reģionos lielas briesmas apdraud Bermudu salu taifūns, Filipīnu harpija, kakapo (pūces papagailis) no Jaunzēlandes, nelidojoša nakts suga, kā arī Austrālijas zemes papagailis.

Putni, kuriem draud izzušana

IN dabas apstākļi mūsdienās dzīvo tikai viens zilā ara (Cyanopsittaspixii), tomēr aptuveni 30 no šiem putniem tiek turēti nebrīvē.

Havaju straume, Lepidopteran mojo (Moxoracattus), uzskatīta par pilnībā izmirušu un no jauna atklāta tikai 1960. gadā, acīmredzot, pārstāv tikai 2 īpatņu pāri.

Pasaulē ir mazāk nekā 20 izdzīvojušo (galvenokārt nebrīvē) Sarkankājains ibis (Nipponia nippon), taču tie visi ir pārāk veci, lai vairotos.

Nekontrolētu medību rezultātā Jaunzēlandes pūces papagailis (Strigops habroptilus) bija uz izmiršanas robežas. Otrs izzušanas iemesls ir tas, ka šis nelidojošais putns nevar izbēgt no plēsējiem, tāpēc dzīvi palikuši tikai 10 īpatņi.

Mūsdienās tikai daži eksistē dabiskos apstākļos. Kalifornijas kondori, audzēts nebrīvē un atbrīvots 1992. gadā.

Citas zināmas izmirušas putnu sugas ietver

Labradora pūķis Camptorhynchus labradorius.
Samoa tīrelis Gallinula pacifica.
Balta spalviņa Porphyrio albus.
Maurīcijas zilais balodis Alectroenas nitidissima.
Norfolkas zemes balodis Hemiphaga argetraca.
Slaidknābis nestors Nestor productus.
Kubas ara Ara trīskrāsains.
Kaimanu zilputns Turdus ravidus.

Iepriekš uzskaitītie putni nokļuva neapskaužamā situācijā galvenokārt cilvēku vainas dēļ, kas noveda to populācijas uz izzušanas sliekšņa nekontrolētas medības, nepārdomātas pesticīdu lietošanas vai dabisko dzīvotņu radikālas pārveidošanas dēļ.

26 putnu sugas un 132 zīdītāju sugas šobrīd atrodas uz izzušanas robežas.

Ķīnas Liaoningas provinces meža iedzīvotāji pirms 130 miljoniem gadu. Priekšplānā lidinās neliels četrspārnu dinozaurs Microraptor gooi. Cathayornis, kas lido pa labi, arī netiek uzskatīti par putniem. Bet pa kreisi uz zara sēž Confuciusornis, kas pārstāv vienu no putniem tuvu evolūcijas līnijām. Acīmredzami, ka dažādas spalvu dzīvnieku grupas mēģināja apgūt gaisa vidi krīta periodā

Vēl nesen putnu agrīnā evolūcija veidoja, iespējams, tumšāko nodaļu fosilajos ierakstos. Un, lai gan nesenie paleontoloģiskie atklājumi ir daudz ko noskaidrojuši, to nav iespējams pilnībā izlasīt. Ir zināms, ka putni attīstījās no rāpuļiem. Bet no kuriem tieši? Mūsdienu putnu tiešie senči nekad nav atrasti, un apspalvojums un spēja lidot vairākkārt radās dažādiem mezozoja laikmeta dzīvniekiem. Hipotētisku senču ir vairāk nekā pietiekami: starp tiem ir pseidosuhi, ornitosuhi, pterozuri, dinozauri un pat krokodili. Bet arheopterikss, kas visiem pazīstams no skolas mācību grāmatas attēla, no šī saraksta ir jāizsvītro.

Putni kopā ar kukaiņiem ir galvenie Zemes gaisa telpu iemītnieki. Vairākas ierīces ļauj viņiem pacelties debesīs un kontrolēt savas kustības lidojuma laikā. Pirmkārt, īpašs skelets. Sarežģīts spārns spēj noturēt visu ķermeņa svaru gaisā. Tās šūpošanās kustības ir atkarīgas no plecu jostas struktūras, ko veido lāpstiņa, korakoīds, krūšu kauls un atslēgas kauli, kas saauguši dakšiņā. Tur, piemēram, ir trīs kaulu caurums, caur kuru iziet muskuļa cīpslu, kas paceļ spārnu uz augšu pēc tā nolaišanas. Lai noturētu astes spalvas, kas kalpo kā stūre lidojuma laikā, mugurkaula galā izveidojās īss un plats kauls - pigostīls. Otrkārt, apspalvojums palīdz putniem lidot. Vadāmību lidojumā nodrošina ļoti specifiskas spalvas: lidojuma spalvas un astes spalvas. Taču ir arī spalvas, kuru mērķis ir atšķirīgs: veido putniem rafinētu ķermeņa formu gan lidojuma laikā, gan niršanas laikā, kalpo kā karstuma aizsargpārklājums un, būdami koši krāsoti, palīdz komunikācijā starp tuviniekiem.

Izņemot putnus, vienīgie mugurkaulnieki, kas šobrīd spēj lidot, ir sikspārņi un augļu sikspārņi. Tomēr tiem ir principiāli atšķirīga spārnu struktūra un bez spalvām, kas padara to lidojumu atšķirīgu no putna lidojuma. Agrāk lidojošo un spalvaino radījumu daudzveidība bija ārkārtīgi liela. Papildus sen zināmajiem pterozauriem un arheopteriksiem paleontologi ir atklājuši liels skaits neparastas sugas, par kuras esamību pat nebija aizdomas. Šķiet, fauna debesis iekarot gribētāju netrūka.

Ir divas galvenās hipotēzes par dzīvniekiem, kuri apgūst plīvojošu lidojumu: no ātrākas skriešanas pa zemi vai no lēkšanas un slīdēšanas no kādām paaugstinātām vietām - kokiem, pacēlumiem kalnos. Pēdējā hipotēze guva netiešu apstiprinājumu pēc dažādu spalvu dinozauru atklāšanas Ķīnā, Liaoningas provincē. Tagad lielākā daļa zinātnieku uzskata, ka lidojošās sugas nākušas no meža dzīvesvietas vides, iespējams, dažas ļoti mazas, ne lielākas par balodi, rāpuļu un putnu sugas. Viņu pēcnācēji ātri izturēja primitīvo posmu - planēšanu no paaugstinātām vietām - un iemācījās lidot pa īstam. Cik ilgi tas viss prasīja, cik sugu mainījās, pirms putni ieguva lidojumu? Neviens neteiks, jo paleontologu atrastie lidojošie radījumi, iespējams, nebija pirmie, un pats putnu evolūcijas sākums mums joprojām ir slēpts.

Ilgu laiku tika uzskatīts, ka putnu apspalvojums ir miljoniem evolūcijas gadu laikā pārveidotu rāpuļu zvīņas. Tomēr jaunāko pētījumu rezultāti liek par to šaubīties. Gan apspalvojums, gan zvīņas, tāpat kā visi integumentārie veidojumi mugurkaulniekiem, rodas no ādas ārējā slāņa – epidermas – šūnām. Rāpuļu zvīņas sastāv no tā sauktā alfa-keratīna, proteīna ar īsām peptīdu ķēdēm. Tas veidojas no viena epidermas ārējā slāņa izvirzītajām vietām. Putniem spalvu attīstības laikā vispirms parādās arī epidermas bumbulis, taču to veido nevis viens, bet gan divi ārējie slāņi. Tad šis bumbulis iegrimst ādā, veidojot tādu kā maisiņu – folikulu, no kura izaug spalva. Turklāt spalvas materiāls ir nedaudz atšķirīgs - beta-keratīns, kas sastāv no garām peptīdu ķēdēm, kas nozīmē, ka tā ir elastīgāka un stiprāka, kas spēj atbalstīt spalvu plāksnes. Alfa-keratīns ir arī putniem, ko izmanto, lai veidotu knābja, nagu un zvīņu pārklājumu uz tarsa. Turklāt putnu spalvām ir cauruļveida struktūra, un rāpuļu zvīņas ir cietas. Acīmredzot spalva ir evolucionārs jauninājums, kas laika gaitā ir pierādījis savu lietderību.

Apspalvojums, ko viegli iegūst dažāda forma un krāsojums, pavēra gandrīz neierobežotas iespējas putniem dažāda veida lidojumiem, signālu un identifikācijas struktūru attīstībai un daudzu ekoloģisko nišu attīstībai. Tieši apspalvojums palīdzēja putniem sasniegt milzīgo daudzveidību, kādu mēs tagad redzam. Gandrīz desmit tūkstoši sugu ir vairāk nekā visi pārējie sauszemes mugurkaulnieki.

Ja lielākā daļa spalvu dinozauru nevarēja lidot, kāpēc viņiem bija vajadzīgas dūnas vai spalvas? Skaidrs, ka ne lidošanai. Katrā ziņā ne uzreiz uz lidojumu. Iespējams, ka plēsīgo ķirzaku vidū kā siltumizolācijas segums radušies dažādi pūkaini veidojumi, par ko liecina paleoklimata dati. Vidū un beigās Triass periods(pirms 230-210 miljoniem gadu), kad parādījās pirmie dinozauri, uz Zemes notika aukstums. Gar milzīgā kontinenta Pangea nomalēm, tajā laikā vienīgā platuma klimatiskās zonas ar vēsu mitrs klimats. Dzīvnieki, kas tur dzīvoja, pielāgojās aukstumam, tostarp ar apspalvojuma palīdzību. Gluži pretēji, Pangea centru aizņēma sausas un tuksnešainas teritorijas ar augsts līmenis saules starojums, jo mākoņainība šajās daļās bija reti sastopama. Lai aizsargātu pret radiāciju, rāpuļi atkal izmantoja dūnas un spalvas. Laika gaitā spalvas priekškāju galos, uz astes un uz galvas varēja pārvērsties par iegarenām spalvām, kas kalpoja kā dekorācijas vai identifikācijas zīmes. Tie kļuva par pamatu lidojošo spalvu parādīšanās dažiem dinozauriem. Līdzīgā veidā apspalvojumu varēja iegūt arī citi rāpuļi, starp kuriem bija putnu attālie senči.

Neparādās putniem

Gandrīz 150 gadus, kopš pirmā atklājuma, arheopterikss tika uzskatīts par mūsdienu putnu priekšteci. Faktiski, izņemot zināšanas par šo radību, zinātniekiem ilgu laiku nebija citas informācijas par putnu izcelsmi. Šķiet, ka tādas pazīmes kā apspalvojums un spārni nenoliedzami norādīja, ka arheopterikss bija vecākais putns. No otras puses, pēc galvaskausa, mugurkaula un citu skeleta daļu uzbūves tas bija līdzīgs plēsīgajiem dinozauriem. Šie novērojumi radīja hipotēzi par putnu izcelsmi no senajām ķirzakām, kas tagad ir kļuvusi īpaši populāra.

Kā tas bieži notiek zinātnē, atbalstu guva arī alternatīva hipotēze. Ilgstoši izteiktas šaubas par arheopteriksa un putnu tiešajām attiecībām (anatomiski tie ir pārāk atšķirīgi) izvērtās pārliecībā, jo kopš 80. gadu sākuma paleontologi ir atraduši spalvainos dinozaurus, senos putnus un to tuvākos radiniekus. Tika atrasti arī jauni arheopteriksa skeleti. Mūsdienās ir zināmi desmit no tiem, visi augšējā juras laikmetā (pirms 145 miljoniem gadu) no Altmīlas upes Bavārijā. Pēdējais eksemplārs, kas ir labāk saglabājies par citiem, aprakstīts 2005. gada beigās, beidzot pārliecina, ka Archeopteryx nāk no plēsīgajiem dinozauriem, taču tam nav nekāda sakara ar mūsdienu putniem. Viņš ir kaut kas cits: ne dinozaurs, bet arī ne putns. Nācās meklēt citu kandidātu putnu senča lomai.

Dinozauru dūnu jaka

Aizdomas par spalvu dinozauru eksistenci ir bijušas jau sen, taču tam nav pierādījumu. Tie parādījās 90. gados Ķīnā, Liaoningas provincē. Tur paleontologi atklāja veselu meža floras un faunas kapsētu 130-120 miljonu gadu vecumā. Pasākumu unikālu padara izrakumi dabas zona. Jūras vai ūdens tuvumā dzīvojošas dzīvnieku un augu kopienas parasti ir pieejamas studijām, jo labākus apstākļus apbedījumi. Pagātnes mežu, stepju vai kalnu iemītnieki visbiežāk nav saglabājušies fosilā stāvoklī, jo baktērijas tos ātri pārvērš putekļos. Un šeit ir momentuzņēmums par meža dzīvi krīta vidus periodā, ko fiksē vulkāniskie pelni.

Pirmais atklātais ķirzakas skelets ar īsām rievām, kas līdzīgas pūkām visā ķermeņa kontūrā - Sinosauropteryx prima - izraisīja daudz strīdu: ne visi piekrita, ka mazās rievas uz pārakmeņojušos mālu ir palikušas no pūkām. Tad viņi izraka vēl vienu radījumu, kuram, bez šaubām, jau bija spalvu nospiedumi uz astes un priekšējām kājām. Līdzības ar Archeopteryx dēļ tai tika dots nosaukums Protarchaeopteryx robusta. Uz cita dinozaura, Caudipteryx zoui, ekstremitātēm spalvas kļuva vēl biezākas, un ķermeni klāja pūkas.

Tagad ir aprakstītas vairāk nekā desmit ķirzakas ar pārsteidzoši daudzveidīgām spalvām: no īsām uz leju līdz īstām asimetriskām spalvām uz ekstremitātēm, kas norāda uz spēju lidot. Turklāt šo plēsīgo dinozauru skelets atklāja dažas iezīmes, kas raksturīgas tikai putniem: dakša, āķveida veidojumi uz ribām un pigostils. Bet tomēr tie nebija putni, bet gan mazi plēsēji, kas pārvietojās galvenokārt skrienot. Ar garām astēm, zobains, klāts ar zvīņainu ādu, ar saīsinātām priekškājām un gariem nagiem pirkstiem. Spriežot pēc skeleta uzbūves, lielākā daļa īsti nevarēja lidot, tas ir, plivināt spārnus. Ir zināma tikai viena suga, kas pakāpusies vienu pakāpi augstāk. Šis ir Microraptor gui — interesants neliela dromaeozaura paraugs, kas atrasts tur, Liaoningā. Viss smalkā apspalvojumā, ar cekulu galvā. Tās priekšējās kājas bija klātas ar asimetriskām (ar šaurām ārējām un platām iekšējām) lidojuma spalvām tieši tāpat kā putniem. Arī pakaļkājas bija klātas ar lidojošām spalvām, garākas uz pleznas kaula un īsākas uz apakšstilba. Izrādās, ka tas ir nekas cits kā četrspārnu spalvu dinozaurs, kas varētu lidot no koka uz koku. Tomēr viņš izrādījās slikts skrejlaps. Tā kā nebija binokulārās redzes (kad abu acu redzes lauks pārklājas), Microraptor nevarēja precīzi mērķēt uz savu nosēšanās vietu un nolaidās kokos, šķietami diezgan neveikli.

Šķiet iespējams pieņemt, ka putni cēlušies no plēsīgajiem dinozauriem, kas planē starp kokiem. Tomēr pārāk ievērojamas anatomiskās atšķirības starp tām neļauj to izdarīt. Tāpēc nav jāsteidzas un jāreģistrē spalvu dinozaurus kā putnu priekšteči.

Ievērojami konkurenti

Kopā ar spalvainajiem dinozauriem dzīvoja enantiornis, kas grieķu valodā nozīmē “pretputni”, radības, kas ir īpaši svarīgas putnu evolūcijas izpratnei. Spriežot pēc atradumiem, šī bija lielākā un daudzveidīgākā skrejlapu grupa, kas dzīvoja krīta periodā.

Ārēji enantiornhis ļoti līdzinājās mūsdienu putniem. Starp tiem bija mazas un lielas sugas, bezzobainas un zobainas, skrejošas, ūdensputni, meža putni, un, pats galvenais, viņi visi lidoja lieliski. Skeletā bija arī daudz pazīstamības: tie paši spārna, rumpja un pakaļējo ekstremitāšu kauli. Tikai dažas lietas atšķiras lāpstiņā, dažas papēdī, apakšstilbā un mugurkaulā. No pirmā acu uzmetiena nelielas atšķirības. Un gala rezultāts ir cita spārnu pacelšanas sistēma un kāju darbība. Lielākā daļa īsto putnu var iekustināt kājas dažādos virzienos: iegriezies, izgriezies. Tas palīdz plēsējiem, ērgļiem un piekūniem veikli satvert un noturēt savu upuri. Enantiornis (no kuriem daudzi, starp citu, arī bija plēsēji) kājas ir veidotas atšķirīgi, tāpēc tās staigāja pa zemi, drīzāk nemākulīgi brienot no vienas puses uz otru, kā zosis. Tas viss Enantiornis ļoti attālina no īstiem putniem. Izrādās, ka to ārējā līdzība ir formāla. Tāpat kā ūdens ķirzaku ihtiozauru aste ir līdzīga zivju astei, tā enantiornis ķepas un spārni ir līdzīgi īstu putnu ķepām un spārniem.

Daudzas anatomiskas iezīmes padara Enantiornis līdzīgu gaļēdāju dinozauriem. To apstiprina embriju atradumi fosilajās olās Mongolijā. Izrādījās, ka šiem primitīvajiem putniem skeleta kauli beidzot izveidojušies ļoti agri. Neizšķīlušos cāļu locītavas jau bija kaulainas kā dinozauriem, nevis skrimšļainas. Mūsdienu putnu cāļiem locītavas ilgstoši saglabājas skrimšļainas un tikai pēc dažiem mēnešiem tās nomaina augošs kauls. Turklāt enantiornis kaulu šķērsgriezumos ir redzamas augšanas kavēšanas līnijas, kas ir līdzīgas augšanas gredzeniem uz koku stumbriem. Tas liecina, ka viņu kauli nav izauguši līdz galīgajam izmēram vienā sezonā, bet veidojušies ciklos vairāku gadu laikā, gada aukstajos gadalaikos palēninot. Tas nozīmē, ka antiputni nevarēja uzturēt ķermeņa temperatūru nemainīgā līmenī - tāpat kā rāpuļi. Acīmredzot gaļēdāji dinozauri bija enantiornis priekšteči. Apmēram pirms 67 miljoniem gadu tie abi izmira, neatstājot aiz sevis nevienu pēcnācēju.

Sencis, kura var nebūt

Ilgu laiku tika uzskatīts, ka īstie putni jeb, kā tos mēdz dēvēt, fantastes parādījās sākumā Kainozoja laikmets, tas ir, ne agrāk kā pirms 65 miljoniem gadu. Un pēkšņi no Amerikas Savienotajām Valstīm, Mongolijas un Ķīnas sāka plūst 100 un 130 miljonus gadus veci atradumi. Sākumā viņi pat neticēja vecuma noteikšanai, bet vēlākais darbs apstiprināja, ka, jā, dinozauru un enantiornis laikā vēdeļastes putni jau tika atrasti. Tie izskatījās gluži kā mūsdienīgi un pat sasniedza zināmu dažādību. No kurienes tie radušies, ja iepriekš aplūkotie spalvainie un lidojošie radījumi nav piemēroti viņu priekštečiem? Tagad ir tikai viens pieņēmums.

1991. gadā amerikāņu paleontologs Shankar Chatterjee aprakstīja to, ko viņš atrada Teksasā neparasta būtne, daudzējādā ziņā līdzīgi putniem. Tās vecums ir 225 miljoni gadu, kas ir par 80 miljoniem vairāk vecāks par vecumu Arheopterikss. Radījumu sauca par Protoavis texensis - “protoputnu”, un ne bez iemesla. Viņa apjomīgajā galvaskausā bija diezgan lielas smadzenes ar puslodēm un smadzenītēm, kuru citiem mugurkaulniekiem vēlā triasa laikā, kad viņš dzīvoja, nebija. Spriežot pēc galvaskausa uzbūves, Protoavisam bija binokulāra redze un plaši novietotas lielas acis, kas liecina par putniem raksturīgo spēju veikli medīt un labi orientēties apkārtējā pasaulē. Kopumā Protoavis skeletam ir daudzas pazīmes, kas līdzīgas putniem ar vēdekļiem, taču ķermeņa proporcijas, īsas un spēcīgas ekstremitātes, kā arī smaguma centra novietojums liecina, ka tas nevarēja lidot. Un viņam acīmredzot nebija spalvu. Neskatoties uz to, Protoavis ir vairāk līdzīgs īstam putnam nekā arheopterikss, un šobrīd tieši Protoavis var uzskatīt par tuvāko mūsdienu putnu priekšteci. Ja tas tā ir, tad to evolūcija jāveic nevis no dinozauriem, bet gan no senākiem rāpuļiem, kas apvienoti arhozauru grupā.

Protoavis atklāšana ļāva rast atbildi uz citu jautājumu: ar ko putni atšķiras no dinozauriem? Tā kā putni lidošanai patērē milzīgu enerģijas daudzumu, to vielmaiņas ātrums ir daudz augstāks nekā rāpuļiem. Putniem skābekļa patēriņš vielmaiņas laikā uz kilogramu svara ir 3-4 reizes lielāks nekā rāpuļiem. Tā kā vielmaiņas ātrums ir augsts, toksīni ir ātri jāizvada no ķermeņa. Tam nepieciešami lieli, spēcīgi pumpuri. Mūsdienu putniem iegurņa kaulos ir trīs dziļi dobumi, kuros atrodas šīs lielās nieres. Tie paši dobumi nierēm ir arī Protoavis iegurņa kaulos. Acīmredzot viņa ķermenim bija augsts metabolisma līmenis, kas neparasts rāpuļiem.

Viss būtu labi, taču Protoavis rekonstrukcija nevieš uzticību daudziem paleontologiem. Tā atliekas bija mijas ar citu rāpuļu kauliem, tādos apstākļos nav pārsteidzoši sajaukt un skaitīt divu vai pat vairāku dažādu dzīvnieku daļas kā vienu būtni. Kopumā gala secinājumiem jāgaida citi atradumi, un mūsdienu putni pagaidām paliks bez tiešiem senčiem.

Tomēr kā senie putni bez tiešiem pēcnācējiem. Jo nav iespējams izsekot putnu evolūcijai secīgi no sākuma līdz beigām. Joprojām ir daudz nepilnību. Konkrēti, nav atrastas starpsaiknes starp senajām zīlītēm, kas joprojām saglabāja rāpuļu iezīmes - zobus, kas aug no alveolām, vēdera ribām un gara rinda skriemeļi astē, un mūsdienu putnu grupas. Pēkšņi, it kā no nekurienes, mezozoja laikmeta beigās parādījās senās zosis, zīles, albatrosi, jūraskraukļi un citi ūdensputni.

Kā hipotēze

Tātad, mēs redzējām vairākas pārsteidzošas spalvu radības, kas dzīvoja uz Zemes vismaz mezozoja beigās, pirms 145–65 miljoniem gadu. Tajā laikā pasaule bija pilna ar dzīvniekiem, kas mēģināja apgūt gaisa telpu. Papildus visuresošajiem enantiornis Ziemeļamerikas jūrās apdzīvoja zobaini, īkšķiem līdzīgie ihtiorni. Hesperornis dzīvoja vēlajā krītā senās Eirāzijas jūrās. Eiropā dzīvoja gargantuavis, nezināmas izcelsmes putns tītara lielumā. Mongolijas un Ķīnas mežus apdzīvoja arboreālie Ambiorthus, Liaoningornis un spalvu dinozauri. Un ir daudz vairāk atsevišķu formu, kuru pozīciju putnu evolūcijas kokā ir grūti noteikt. Var skaidri izsekot tikai divus zarus: no protoavis līdz vēdeļastes putniem un no spalvainajiem dinozauriem līdz Archeopteryx un tad enantiornis.

Ir zināmas vairākas fosilās formas, kas nav progresējušas tālāk par plānošanu. Savukārt īstu plivināšanas lidojumu panāca tikai pterozauri (par tiem šeit nav runa, jo tie nemaz nav saistīti ar putniem), mikroraptors gooi, enantiornis un īstie vēdējputni. Viņi visi bija veiksmīgi apguvuši gaisa vide. Pterozauri valdīja gaisā 160 miljonus gadu, enantiornithes vismaz 80 miljonus gadu. Abus, iespējams, konkurencē pārspēja vēdekļi, kas pēdējo 65 miljonu gadu laikā ir plaši izplatījušies pa visu planētu.

Pēdējo pāris gadu desmitu laikā paleontologi ir parādījuši, ka paralēlā evolūcija ir plaši izplatīts ceļš starp dzīvajām būtnēm. Bija vairāki mēģinājumi starp bezmugurkaulniekiem kļūt par posmkājiem, starp senajām zivīm nokļūt uz sauszemes un kļūt par abiniekiem, starp rāpuļiem kļūt par zīdītājiem, starp augiem iegūt ziedus un kļūt par segsēkļiem. Bet parasti tikai viens vai divi no tiem bija veiksmīgi nākotnē.