Извечная проблема палеонтологических доказательств биологической эволюции - поиск переходных форм, а именно промежуточных звеньев в филогенетических линиях современных жизненных форм. В этом ключе «священной коровой» считается переходная форма от рептилий к птицам - археоптерикс (это в переводе с греческого означает «древнее крыло»). Но последние исследования, о которых скажем позже, пошатнули эти устоявшиеся убеждения. И все-таки археоптерикс - птица или пресмыкающееся? Постараемся ответить на этот вопрос.

История находок

Сегодня палеонтология имеет в своем распоряжении более десяти скелетных отпечатков этого существа, и все они относятся к позднему юрскому периоду (200-150 миллионов лет назад) и найдены на территории Австрии и Германии.

Наиболее известное изображение и отпечаток археоптерикса - это берлинский экземпляр, который хранится в Музее естествознания Берлина. Этот отпечаток был обнаружен в 1876 году археологом Якобом Неймером, который выменял его за корову. Но описал его другой археолог - Вильгельм Дамес в 1884 году. Именно с того времени археоптерикс - переходная форма от рептилий к птицам, вошел в историю палеонтологии.

А вот самый хорошо сохранившийся экземпляр - термополиский. Он долгое время находился в частной коллекции и лишь в 2007 году был подробно описан. Можно сказать, что только эти два экземпляра имеют практически все части скелета в относительно полной сохранности.

Уже не рептилия, но еще и не птица

Это существо было описано как промежуточное звено между холоднокровными рептилиями и теплокровными птицами. Как пресмыкающееся, археоптерикс имеет;

• конические зубы, по строению очень схожие с крокодильими;
• хвостовую часть скелета;
• четырехфаланговые пальцы на передних конечностях с выраженными когтями.

Есть и другие особенности скелета, которые сближают его с рептилиями (затылочная часть, строение голени и ребер).

Признаком птиц у археоптерикса считается в первую очередь перьевое оперение, которое четко отпечатано в скелетных оттисках. Маховые и рулевые, с бороздками как у современных не оставляют сомнений в том, что перед нам один из предков пернатых. Есть и другие особенности скелета, а именно вилочка - сросшиеся ключицы. Отдельно стоит упомянуть о размерах мозга археоптерикса (это довольно спорное доказательство, но оно есть), объем его в 3 раза больше, чем у рептилий.

Если бы он жил сегодня

Если бы эта праптица жила бы сейчас, то мы увидели бы, что археоптерикс - это существо размером с голубя, скорее всего, темного или черного цвета и с оперенными ногами. При этом у него хорошо развита мускулатура, а ассиметричное оперение способствует быстрому полету, но затрудненной посадке и тяжелому взлету. Анатомические особенности скелета говорят о том, что эта полуптица-полуящер активный полет с маханием крыльями использует кратковременно и эпизодически. Скорее всего, археоптериксы жили бы сейчас на скалистых обрывах рек и именно с высоты начинали бы свой полет с элементами планирования. Предположительно эти животные вели бы одиночный и ночной образ жизни, лишь изредка собираясь в группы. Пища археоптерикса - это черви, насекомые, мелкие пресмыкающиеся. Только он не клевал бы их, а направлял бы себе в зубастый клюв когтистыми передними конечностями.

Птичий генезис в эволюции

С 1867 года, когда английский зоолог и сторонник дарвинизма Томас Генри Хаксли ввел в биологию археоптерикса как переходную форму в эволюции птиц, эта точка зрения хотя и подвергалась периодической критике, но сохраняла свои позиции. Последующие находки окаменелостей лишь добавляли значимости в обосновании филогенетики пернатых. В палеонтологии сохранялась точка зрения, что археоптерикс - это все равно что Тутанхамон в египтологии. Но…

Труды американского палеонтолога Шанкара Чаттерджи, опубликованные в 1991 году о находках в Техасе скелетных отпечатков, названных протоависом, внесли определенную смуту в устоявшуюся систему взглядов на эволюцию птиц. Протоавис был больше похож на современных пернатых, чем на археоптерикса, а жил на 70-75 миллионов лет раньше его.

В 2010 году появилась находка, которая еще больше пошатнула "пьедестал" полуящера-полуптицы. На северо-востоке Китая были обнаружены скелетные окаменелости пернатого существа, которое жило на 10 миллионов лет раньше археоптерикса. Группа под руководством профессора Линьинского университета (Китай) Син Сюйа нашла останки оперенного динозавра. Исследования и выводы этих ученых сводятся к утверждению, что археоптерикс - это представитель тупиковой ветки эволюции и совсем не предок птиц.

Другие обоснованные сомнения

Палеонтолог из Университета Южной Калифорнии Майкл Хаббиб приводит данные о структурном анализе скелета археоптерикса, в соответствии с которыми это «чудо в перьях» вообще не умело летать.

Авторитет археоптерикса подрывают и многочисленные исследования эволюции мозга древних рептилий и птиц. Хотя соотношение массы мозга к массе тела у птиц больше, чем у динозавров, но «икона палеонтологии» имела объем мозга еще меньше, чем ее современники динозавры.

Перья не птичьи

А вот исследования пера археоптерикса, которые провел при помощи сканирующего микроскопа палеонтолог из Англии Алик Уокер, дали шокирующую информацию о том, что перья праптицы и современных птиц принципиально отличаются по своему строению. То, что ранее считали бороздками, аналогичными бороздкам на перьях современных птиц, у археоптерикса - это оказалось лишь гребнями для увеличения механической прочности. И если главная птичья черта - совсем не приближает археоптерикса к современным пернатым, тогда, кто же он?

Подводим итог

И сегодня вызывает множество вопросов. Большинство эволюционистов говорят о том, что приспособленность к полету возникала на эволюционной арене как минимум дважды. И не столь важно, как долго и на какие расстояния, активно или планирующе летел вымерший археоптерикс, его находки все же можно считать условно переходными формами от ящеров к птицам.

И пусть возникает вопрос: "Как могли выжить столь маленькие и уязвимые существа в эру но их существование не вызывает сомнений. Сравнительная малочисленность палеонтологических данных не дает возможности воссоздать их внешний облик и образ жизни, заполнить все белые пятна в этой эволюционной истории. Оставим же их восполнение фантастам, по крайней мере, пока.

Археоптерикс — вымершее позвоночное животное, относящееся к позднему юрскому периоду. По морфологическим признакам животное занимает так называемое промежуточное положение между птицами и пресмыкающимися. По мнению ученых, археоптериксы обитали примерно 150-147 миллионов лет назад.

Описание археоптерикса

Все находки, так или иначе связанные с вымершими археоптериксами, относятся к территориям в окрестностях Зольнхофена южной части Германии . На протяжении долгого времени, еще до момента обнаружения других, более свежих находок, ученые использовали с целью реконструкции облика предполагаемых общих предков птиц.

Внешний вид

Строение скелета археоптериксов принято сравнивать со скелетной частью современных птиц, а также дейнонихозавров, которые относились к тероподныхдинозаврам, являющимся самыми близкими родственниками птиц по филогенетическому положению. Черепная часть вымершего позвоночного животного несла конические зубы, по морфологическим признакам наиболее подобные зубам обычных крокодилов. Для предчелюстных костей археоптерикса не было характерно срастание друг с другом, а нижняя и верхняя его челюсти были полностью лишены рамфотеки или рогового чехла, поэтому у животного отсутствовал клюв.

Большим затылочным отверстием соединялась черепная полость и позвоночный канал, который располагался сзади черепа. Шейные позвонки являлись двояковогнутыми сзади и спереди, а также не имели седловидных суставных поверхностей. Крестцовые позвонки археоптериксов не обладали срастанием друг с другом, а крестцовый позвоночный отдел был представлен пятью позвонками. Несколькими несросшимися хвостовыми позвонками археоптерикса образовывался костистый и длинный хвост.

Ребра археоптериксов не имели крючковидных отростков, а наличие вентральных ребер, типичных для пресмыкающихся, не встречается у современных пернатых. Ключицы животного срастались и образовали вилочку. На подвздошной, лобковой и седалищной тазовых костях отсутствовало срастание. Лобковые кости были немного обращены по направлению назад и заканчивались характерным расширением, имеющим форму «ботинка». Дистальные концы на лобковых костях соединялись, в результате чего образовывался лобковый большой симфиз, полностью отсутствующий у современных птиц.

Достаточно длинные передние конечности археоптериксов заканчивались тремя хорошо развитыми пальцами, образованными несколькими фалангами. Пальцы имели сильно изогнутые и достаточно крупные когти. На запястьях археоптериксов присутствовала так называемая полулунная кость, а другие кости пясти и запястья не срастались в пряжку. Для задних конечностей вымершего животного было характерно наличие голени, образованной примерно равными по длине малой и большой берцовой костями, но цевка отсутствовала. Изучение эйсштадского и лондонского экземпляров позволило палеонтологам установить, что другим пальцам на задних конечностях было противопоставлен большой палец.

На первом рисунке берлинского экземпляра, сделанном неизвестным иллюстратором еще в 1878-1879 годах, явственно просматривались отпечатки перьев, позволявшие отнести археоптерикса к птицам. Тем не менее, окаменелости птиц, имеющих отпечатки перьев, встречаются крайне редко, а их сохранение стало возможным только благодаря наличию в местах находок литографического известняка. При этом сохранность отпечатков перьев и костей у разных экземпляров вымершего животного неодинакова, а самыми информативными являются берлинский и лондонский экземпляры. Оперение археоптериксов в плане основных особенностей соответствовало оперению вымерших и современных птиц.

Археоптериксы обладали рулевыми, маховым и контурными перьями, которые покрывали тело животного . Рулевые и маховые перья образованы всеми структурными элементами, характерными для оперенья современных птиц, включая стержень пера, а также бородки и отходящие от них крючочки. Для маховых перьев археоптерикса свойственна асимметрия опахал, а рулевые перья животные отличались менее заметной асимметричностью. Также отсутствовал отдельный подвижный пучок перьев больших пальцев, расположенных на передних конечностях. Признаки оперения отсутствовали на голове и верхней части в области шеи. Кроме прочего, шея, голова и хвост были изогнуты книзу.

Отличительная особенность черепа птерозавров, некоторых птиц и тероподов представлена тонкими мозговыми оболочками и маленькими венозными пазухами, что позволяет точно оценить поверхностную морфологию, объем и массу мозга, которыми обладали вымершие представители таких таксонов. Лучшую на сегодняшний день реконструкцию мозга животного удалось выполнить при помощи рентгеновской томографии ученым техасского университета еще в 2004 году.

Объем мозга археоптериксов приблизительно в три раза больше по сравнению с сходными по размерам рептилиями. Мозговые полушария пропорционально меньше, а также не окружены обонятельными трактами. Форма мозговых зрительных долей является типичной для любых современных птиц, а зрительные доли располагаются более фронтально.

Это интересно! Ученые полагают, что в строении мозга археоптериксов прослеживается наличие птичьих и рептилийных особенностей, а увеличенные размеры мозжечка и зрительных долей, скорее всего, являлись своеобразной адаптацией для успешного полета таких животных.

Мозжечок такого вымершего животного сравнительно больше, чем у любых родственных для него тероподов, но заметно меньше, чем у всех современных птиц. Боковой и передний полукружные каналы располагаются в типичном для любых архозавров положении, но для переднего полукружного канала характерно значительное удлинение и загнутость в обратном направлении.

Размеры археоптерикса

Archaeopteryx lithofraphica из класса Птицы, отряда Археоптериксообразные и семейства Археоптериксовые имели длину тела в пределах 35 см при массе около 320-400 г.

Образ жизни, поведение

Археоптериксы были обладателями сросшихся ключиц и покрытого перьями тела, поэтому принято считать, что такое животное могло летать, или хотя бы очень хорошо планировать. Вероятнее всего, на своих довольно длинных конечностях археоптерикс быстро бежал по поверхности земли, пока восходящие потоки воздуха не подхватывали его тело.

Благодаря наличию оперение археоптериксы скорее всего весьма эффективно поддерживали температурный режим тела, чем летали. Крылья такого животного вполне могли служить своеобразными сетями, используемыми для ловли всевозможных насекомых. Предполагается, что археоптериксы могли взбираться на довольно высокие деревья, используя с этой целью когти на своих крыльях. Значительную часть жизни такое животное скорее всего проводило именно на деревьях.

Продолжительность жизни и половой диморфизм

Несмотря на несколько найденных и хорошо сохранившихся останков археоптерикса, установить достоверно наличие полового диморфизма и среднюю продолжительность жизни такого вымершего животного на данный момент не представляется возможным.

История обнаружения

На сегодняшний день был обнаружен всего десяток скелетных экземпляров археоптериксов и отпечаток пера. Данные находки животного относятся к категории тонкослоистых известняков позднеюрского периода.

Основные находки, имеющие отношение к вымершим археоптериксам:

• перо животного удалось обнаружить в 1861 году вблизи Зольнхофена. Находка описана в 1861 г ученым Германом фон Майером. Сейчас это перо очень бережно хранится в берлинском музее естествознания;
• лондонский экземпляр животного без головы (голотип, BMNH 37001), обнаруженный в 1861 году вблизи Лангенальтайма, был описан спустя два года Ричардом Оуэном. Сейчас эта находка является экспонатом лондонского музея естествознания, а отсутствующая голова была реставрирована Ричардом Оуэном;
• берлинский экземпляр животного (HMN 1880) найден в 1876-1877 годах на Blumenberg, вблизи Айхштета. Якобу Нимейеру удалось выменять останки за корову, а сам экземпляр был описан через семь лет Вильгельмом Дамесом. Сейчас останки хранятся в берлинском музее естествознания;
• туловище максбергского экземпляра (S5) обнаружено предположительно в 1956-1958 году вблизи Лангенальтайма и описано в 1959 ученым Флорианом Геллером. Детальное изучение принадлежит Джону Острому. Некоторое время данный экземпляр демонстрировался в экспозиции Максбергского музея, после чего его возвратили владельцу. Только после смерти коллекционера удалось предположить, что останки вымершего животного были тайно проданы владельцем или украдены;
• харлемский или тейлеровский экземпляр (TM 6428) был обнаружен вблизи Риденбурга в 1855 году, и описан двадцать лет спустя ученым Мейером как Pterodactylus crassipes. Почти через сто лет переклассификацию произвел Джон Остром. Сейчас останки находятся в Нидерландах, в музее Тейлера;
• айхштетский экземпляр животного (JM 2257), обнаруженный приблизительно в 1951-1955 г вблизи Workerszell был описан Петером Велнхофером в 1974 году. Сейчас данный экземпляр находится в юрском музее Айхштета и является самым маленьким, но хорошо сохранившим голову;
• мюнхенский экземпляр или Solnhofen-Aktien-Verein с грудиной (S6) обнаружен в 1991 году вблизи Лангенальтайма и описан Велнхофером в 1993 году. Сейчас экземпляр находится в Мюнхенском палеонтологическом музее;
• зольнхофенский экземпляр животного (BSP 1999) найден в 60-х годах прошлого века около Айхштета и описан Велнхофером в 1988 году. Находка хранится в Музее бургомистра Мюллера и может принадлежать к Wellnhoferia grandis;
• мюллеровский фрагментарный экземпляр, обнаруженный в 1997 году, находится сегодня в Мюллеровском музее.
• термополиский экземпляр животного (WDC-CSG-100) был найден на территории Германии и длительное время содержался у частного коллекционера. Эта находка отличается наиболее хорошо сохранившимися головой и ступнями.

В 1997 году от Маузера поступило сообщение об обнаружении у частного коллекционера фрагментарного экземпляра. До сегодняшнего дня этот экземпляр не классифицирован, а его местонахождение и данные владельца не разглашаются.

Археоптерикс — это древняя птица, которая жила в течение Юрского периода, внешне это животное походило на современную ворону. Учёные считают, что археоптерикс был промежуточным звеном между птицами и пресмыкающимися. Безусловно, археоптерикс имеющий признаки птиц имел разительные отличия от животных его времени и ареала проживания. Умение летать было его уникальной способностью.

На сегодняшний день известно, что все разновидности археоптериксов проживали в землях современной германии около 155 миллионов лет назад еще в Юрский период.

Переводится название этого удивительного существа, как «древнее крыло», а это свидетельствует о его родстве именно с птицами. Но наличие двояковогнутых позвонков, длинного хвоста и челюстей с зубами может говорить о том, что археоптерикса можно отнести и к древним пресмыкающимся. Еще одна удивительная черта: археоптерикс имел крылья и был покрыт перьями, но у него отсутствовал клюв.

В 1855 году был найден самый первый экземпляр этого гибрида птицы и пресмыкающегося. Известный палеонтолог Дейв Харлемский назвал это животное археоптериксом в честь музея в Нидерландах, где хранятся останки этого существа и по сей день. Все последующие находки останков Археоптериксов почти не отличались друг от друга, но обладали рядом особенностей.

Одна из них — это своеобразное строение черепа, внутри которого находились острые зубы, но полностью отсутствовал клюв. Так же строение ребер, конечностей и позвонков имело существенные отличия, что позволило учёным отнести это древнее животное и к классу пресмыкающихся.

Но есть парадокс: наличие оперения и возможность аэродинамического передвижения этого животного может говорить о том, что археоптерикса отдаленно можно отнести и к птицам.

Учёные пришли к выводу, что археоптерикс является условным промежуточным звеном между птицами и рептилиями, это животное унаследовало свои способности и черты и от тех и от других. Возьмём, к примеру, строение их мозга: он строится по принципу мозга земноводных, а у них отлично развиты мозжечок и зоны, отвечающие за зрение, что обуславливает хорошие способности к полёту.

Но назвать такое передвижение этого животного полётом в современном понимании можно очень условно. Ведь дело в том, что археоптерикс не умел летать в нашем понимании, он только мог планировать по воздуху с ветви на ветвь. Он не умел взмахивать крыльями, пикировать и создавать виражи.

Исследователи выяснили, что популяции археоптериксов были очень малочисленны. А вот реконструировать образ жизни этих животных учёные так и не смогли определить досконально. Была выдвинута такая версия: археоптериксы могли жить на невысоких деревьях, спускаться с них и отлично передвигаться по земле. На землю они спускались для того, чтобы охотиться на очень мелкую добычу, которую ловили с помощью мощных челюстей и когтей.

Впоследствии большинство этих родственных друг другу групп вымерло, а какая-то из выживших - дала начало современным птицам , адаптивная радиация которых пришлась уже на кайнозой .

В настоящее время известно множество иных анатомически переходных форм между рептилиями и птицами (Aurornis , Wellnhoferia, Xiaotingia , Anchiornis , Rahonavis и другие) и более ранних примитивных птиц (в том числе конфуциусорнис , уже имевший клюв и пигостиль , то есть, сравнительно более продвинутый, чем археоптерикс), что лишает археоптерикса того уникального положения, которое он занимал в палеонтологии ранее.

Энциклопедичный YouTube

1 / 4

✪ АРХЕОПТЕРИКС!Юрский период(Ч2)

✪ Предки птиц и зверей. Урок 4. Был ли археоптерикс предком птиц?

✪ Признаки пресмыкающихся у археоптерикса

✪ Признаки птиц у археоптерикса для ЕГЭ по биологии

Субтитры

История открытия

К началу XXI века обнаружено десять скелетных экземпляров археоптерикса и отпечаток пера. Все находки относятся к тонкослоистым известнякам позднеюрского возраста возле Зольнхофена в Баварии .

Список находок, имеющих отношение к археоптериксам:

Перо . Максбергский экземпляр (S5).

Только туловище. Обнаружен в 1956 или 1958 году около Лангенальтайма , описан в 1959 Геллером (Heller). Детально изучен Джоном Остромом в 1970-х. В течение некоторого времени демонстрировался в Максбергском музее, после чего был возвращен владельцу. После смерти коллекционера в 1991 году экземпляр обнаружить не удалось. Предполагается, что он был тайно продан владельцем или украден.

Харлемский экземпляр (TM 6428, также известен как тейлеровский экземпляр). Неописанный экземпляр.

В 1997 Маузер сообщил об обнаружении в частной коллекции фрагментарного экземпляра . Имя владельца и местонахождение окаменелости не разглашаются. До настоящего момента экземпляр формально не классифицирован, его отнесение к археоптериксам остается предварительным.

Термополиский экземпляр (WDC-CSG-100).

Обнаружен в Германии. Долгое время был в частной коллекции, описан в 2005 году в журнале Science . Находится в Wyoming Dinosaur Center, Термополис (штат Вайоминг , США). Имеет наиболее сохранившуюся голову и ступни. Более подробно описан в 2007 .

Скелет

В данном разделе приводится краткий обзор остеологии археоптерикса: описываются только основные детали анатомии скелета. Строение скелета археоптерикса сравнивается со строением скелета современных птиц и дейнонихозавров - тероподных динозавров, являющихся, по мнению большинства палеонтологов, ближайшими родственниками птиц (см. ниже ).

Череп

В отличие от современных птиц, которые не имеют зубов , предчелюстные, челюстные и зубные кости археоптерикса несли зубы. Конические зубы археоптерикса в морфологии наиболее подобны зубам крокодилов .

Предчелюстные кости археоптерикса не срастались друг с другом, по контрасту с современными птицами. Верхняя и нижняя челюсть были лишены рогового чехла (рамфотеки), таким образом, археоптерикс не обладал клювом .

Большое затылочное отверстие, соединяющее полость черепа с позвоночным каналом, у археоптерикса находится сзади черепа, аналогично положению у дейнонихозавров, в то время как у современных птиц оно смещено на дно черепа.

Позвоночник

Рёбра

Основываясь на изучении лондонского и эйсштадского экземпляров, палеонтологи заключали, что большой палец задней конечности археоптерикса был полностью противопоставлен другим пальцам, что характерно для современных птиц. Однако анализ лучше сохраненного термополиского экземпляра показал, что в действительности ориентация большого пальца археоптерикса более подобна положению у дейнонихозавров, чем у современных птиц . Впрочем, эта интерпретация была оспорена .

Кроме того, термополиский экземпляр подтвердил предположение о наличии у археоптерикса гиперудлиненного второго пальца задней конечности, несущего большой коготь . Гиперудлиненный второй палец, снабженный большим хищным когтем, типичен для дейнонихозавров.

Оперение

Маховые перья археоптерикса характеризуются асимметрией опахал, что типично для современных птиц, способных к полету. Рулевые перья были менее асимметричными. Отличие от современных птиц наблюдалось в отсутствии крылышка - отдельного подвижного пучка перьев на большом пальце передних конечностей.

Оперение тела археоптерикса менее хорошо описано, будучи должным образом исследованным только на хорошо сохранившемся берлинском экземпляре. Этот экземпляр на ногах носил «штаны» из хорошо развитых перьев, строение некоторых из них имело кое-какие отличия (например, отсутствовали бородочки, как у бескилевых птиц ), другие же были достаточно крепкими, допуская возможность полёта .

Вдоль спины был участок контурных перьев, симметричных и крепких (хотя и недостаточно жёстких по сравнению с полётными перьями), очень похожих на контурные перья на туловище современных птиц.

Остальные перья берлинского экземпляра имеют тип «псевдо-пуховых » и неотличимы от покровных волокон динозавра Sinosauropteryx : мягкие, разрозненные и, возможно, даже внешне более похожие на мех - они покрывали все оставшиеся части туловища (там, где сохранились), а также нижнюю часть шеи .

Нет никаких признаков оперения на верхней части шеи и голове. Хотя они могли и отсутствовать, как у многих оперённых динозавров, это может быть и недостатком сохранности экземпляров: похоже, что большинство экземпляров археоптерикса попало в осадочные породы после некоторого времени пребывания на поверхности моря, плавая на спине. Голова, шея и хвост обычно изогнуты книзу, что предполагает, что экземпляры только начинали разлагаться, когда были погребены. Сухожилия и мускулы расслабились и тела приняли характерную для обнаруженных экземпляров форму. Также это означало бы, что кожа к тому моменту размягчилась и обвисла. Это предположение поддерживается фактом, что у некоторых экземпляров полётные перья начинали отваливаться к моменту погружения в осадочную породу. Таким образом, перья головы и шеи могли просто отпасть, тогда как более крепко держащиеся хвостовые перья остались .

Мозг и внутреннее ухо

Отличительной особенностью черепов птерозавров , некоторых тероподов и птиц являются тонкие мозговые оболочки и маленькие венозные пазухи, что делает возможной точную оценку поверхностной морфологии, объёма и массы мозга вымерших представителей этих таксонов. Лучшая на сегодняшний день реконструкция мозга археоптерикса была сделана в 2004 году в Университете Техаса с использованием рентгеновской томографии .

Палеоэкология

В позднем юрском периоде территория современной Европы была архипелагом островов в мелководном теплом тропическом море , располагаясь гораздо ближе к экватору, чем в настоящее время. Зольнхофенские известняки, которым принадлежат все обнаруженные экземпляры археоптерикса, позволяют реконструировать картину эпохи позднего юрского периода. Следы флоры, хотя и довольно скудные, включают саговники и хвойные растения. Останков животного мира больше, обнаружено множество насекомых , маленькие ящерицы , птерозавры и компсогнаты .

Превосходная сохранность останков археоптериксов и других наземных животных, обнаруженных в зольнхофенских известняках, свидетельствует, что останки не могли быть перенесены издалека к месту фоссилизации . То есть, обнаруженные экземпляры археоптериксов скорее обитали на этих низких островах, окружающих зольнхофенскую лагуну , а не были занесены сюда после смерти откуда-то из другого места.

Популяции археоптерикса отличались сравнительной малочисленностью. В отложениях у Зольнхофена скелеты археоптериксов встречаются гораздо реже останков рамфоринхов , представителей группы птерозавров, доминировавших в экологической нише , в настоящее время занятой морскими птицами . С другой стороны, основная часть популяции могла обитать в местах, неблагоприятных для захоронения, а найденные особи - принадлежать к окраинам её ареала, что и создаёт иллюзию малочисленности. На самом деле, сам факт наличия нескольких находок, пусть и в пределах одной территории, говорит о достаточно большой численности популяции археоптерикса, хотя как вид он и мог быть эндемичен для данной территории.

На невысоких островах, окружавших зольнхофенскую лагуну, преобладал полупустынный субтропический климат с длинным засушливым периодом и незначительными осадками. Приспособленная к такому климату флора состояла преимущественно из невысоких (до 3 метров) кустарников . В противоположность распространённой в своё время и успевшей закрепиться в массовом сознании реконструкции археоптерикса, взбирающегося при помощи рудиментарных когтей крыльев на большое дерево, растущее в густом тропическом лесу, на островах, видимо, почти отсутствовали высокие деревья. В отложениях обнаружено очень мало древесных стволов и не найдено окаменевшей пыльцы деревьев.

Трудно реконструировать образ жизни археоптериксов. Относительно этого существует несколько теорий. Некоторыми исследователями было высказано предположение, что археоптериксы в основном были адаптированы к наземному образу жизни , тогда как другие предполагают, что образ жизни археоптериксов главным образом древесный. Отсутствие деревьев не противоречит этому предположению - некоторые современные виды птиц живут исключительно в невысоких кустарниках. Разные аспекты морфологии археоптерикса указывают как на наземное, так и на древесное существование. Длина ног и удлинённые стопы позволили некоторым авторам прийти к выводу об универсальности археоптерикса, который мог кормиться как в зарослях, так и на земле и даже вдоль побережья лагуны . Вероятнее всего добыча была небольшой, совсем маленьких жертв археоптерикс хватал челюстями, тех, кто побольше - когтями.

На основании анализа строения глазниц высказывается предположение, что археоптерикс вёл ночной образ жизни .

Способность к полёту

Асимметрия маховых перьев свидетельствует, что археоптерикс был аэродинамически адаптирован к полёту . Но археоптерикс не обладал рядом других адаптивных особенностей, характерных для способных к полету птиц, современных и вымерших, поэтому механика его полета и сам полет были более примитивными, по сравнению с более поздними птицами .

Среди исследователей нет единого мнения по вопросу о том, был ли археоптерикс способен к машущему (активному) полету или только к планирующему (пассивному).

Отсутствие у археоптерикса киля, надкоракоидного сухожилия, а также малый угол плечевого сустава и оцененная нагрузка на крыло , по мнению некоторых исследователей, свидетельствуют, что археоптерикс был способен только к планирующему полету. Боковая ориентация сустава между лопаткой, коракоидом и плечевой костью показывает, что археоптерикс не способен был поднимать крылья выше уровня спины - необходимое условие для замаха крыла у современных птиц . Была выдвинута гипотеза, что его планирующий полёт сопровождался небольшими движениями крыльев без замаха .

Другие исследователи отмечают, что археоптерикс отличается от типичных преимущественно планирующих птиц в форме тела, а также в размере крыльев. Кроме того, они указывают, что костная грудина или бумерангообразная вилочка , или пластинообразный коракоид археоптерикса могли служить местом прикрепления мышц, двигавших крыло. Сторонники таких аргументов заключают, что археоптерикс был способен к некоторой форме примитивного машущего полета .

Более современные данные говорят о том, что археоптерикс представлял собой преимущественно бегающую форму, населяющую расположенные вблизи мелководной солёной лагуны открытые пространства с засушливым климатом, покрытые редкими зарослями кустарника. В этом случае сложно говорить о наличии у него планирующего полёта (подразумевающего жизнь в густом лесу), однако вполне вероятно наличие способности взлетать на небольшую высоту и пролетать небольшие расстояния для спасения от хищников, аналогично современным фазанам .

В целом, поскольку реконструкция функциональной анатомии вымершего животного, к тому же находящегося на промежуточной эволюционной стадии развития, проблематична, в дискуссии о способности археоптерикса к полету вряд ли в скором будущем возобладает та или иная точка зрения.

Таксономия

Исторически первым названием археоптерикса является Pterodactylus crassipes Германа фон Майера. Название Archaeopteryx lithographica изначально было дано единственному перу, описанному Майером. В Суинтон предложил, чтобы название A. lithographica было официально отнесено к лондонскому экземпляру . Международная комиссия по зоологической номенклатуре устранила множество альтернативных названий в пользу A. lithographica .

1. расширенность слезной кости в дорзальной части;
2. краниально направленный медиальный мыщелок нижнечелюстного отдела квадратной кости ;
3. большой эктоптеригоид;
4. одинаковая ширина шейки и тела лопатки по всей длине;
5. плоский субквадратный коракоид ;
6. заметный бугор на коракоиде кранио-вентрально от гленоидного отверстия;
7. перпендикулярное положение плоскости проксимального эпифиза плеча к плоскости дистального эпифиза плеча;
8. короткое предплечье (короче кисти и плечевой кости);
9. сохранение в кисти 1-3-го пальцев и редукция 4-5-го;
10. контакт полулунной карпалии с 1 и 2 метакарпалиями;
11. увеличенные когтевые фаланги кисти с большими буграми для прикрепления сухожилий сгибателей;
12. развитие малого трохантера в проксимальной части бедра ;
13. краниальная часть подвздошной кости заметно больше каудальной;
14. развитие ножки на подвздошной кости для сочленения с лобковой костью ;
15. вильчатый каудальный конец подвздошной кости;
16. большой лобковый симфиз .

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

Coelurosauria Целурозавры Tetanurae Maniraptoriformes Maniraptora Eumaniraptora Deinonychosauria (Dromaeosauridae + Troodontidae) Aves Птицы Archaeopterygiformes Pygostylia

Значение

Лондонский экземпляр археоптерикса был обнаружен в 1861 году , два года спустя после опубликования «Происхождения видов» Чарльза Дарвина . Реконструкция анатомии археоптерикса, основанная на лондонском экземпляре, показала, что по строению скелета он занимает промежуточное положение между рептилиями и птицами. В «Происхождении видов» Дарвин отмечал, что, согласно его теории, такие формы должны были существовать, и указывал на их отсутствие как на серьёзное возражение против теории. В связи с этим открытие археоптерикса привлекло внимание единомышленников Дарвина (в первую очередь Томаса Генри Хаксли). Сам Дарвин в переизданиях «Происхождения видов» кратко упоминал археоптерикса в десятой главе, посвященной неполноте палеонтологической летописи (см. например, издание 1866 года .). В итоге археоптерикс и его анатомия стали предметом дискуссий между сторонниками эволюционного учения и их оппонентами. Открытие археоптерикса на заре становления эволюционной биологии и реконструкция его скелета сделали археоптерикса хрестоматийным примером существа, анатомия которого позволяет проследить происхождение одного таксона от другого. На сегодняшний день археоптерикс является одним из наиболее известных за пределами научного сообщества вымерших животных.

Археоптерикс был и остается самой ранней и самой примитивной птицей из известных науке. Поэтому любое исследование анатомии и физиологии ранних птиц , их происхождения, эволюции, филогении, возникновения полета, основывались и основываются в первую очередь на экземплярах археоптерикса. В связи с этим биология, в особенности анатомия, археоптерикса многократно переоценивалась и пересматривалась палеонтологами нескольких поколений. На посвященной археоптериксу конференции, состоявшейся в 1984, было отмечено, что за всю историю палеонтологии не многие вымершие животные становились предметом специальной конференции.

Для сохранения в окаменелостях покровных тканей необходимы особые условия, и поэтому окаменелости животных со следами наружного покрова редки. Экземпляры археоптерикса сохраняют отпечатки перьев , наличие которых стало основной диагностической особенностью, позволившей классифицировать археоптерикса как птицу. Впоследствии исследования экземпляров археоптерикса позволили реконструировать оперение этой птицы и выдвигать гипотезы об эволюции перьев.

Подлинность

В 80-х годах XX века подлинность лондонского и берлинского экземпляров археоптерикса была поставлена под сомнение рядом авторов, включая известного британского астронома Фреда Хойла и американского физика Ли Спетнера (Lee Spetner). Начиная с 1985 года эти авторы опубликовали ряд статей, в которых утверждали, что перья берлинского и лондонского экземпляров археоптерикса были фальсифицированы путём добавления к подлинным окаменелостям перьев современных птиц . Согласно Хойлу с соавторами без добавленных перьев экземпляры археоптерикса классифицировались бы как останки динозавра компсогнатуса (единственный известный в то время динозавр в золонгофенских отложениях).

Их аргументы были опровергнуты ведущим палеонтологом Лондонского музея естествознания Аланом Дж. Чериджем (Alan J. Charig ; 1927-1997) и соавторами . Большинство из доказательств фальсификации основывалось на неосведомлённости о процессах литификации. Высказывались сомнения в том, что пласты могут разделяться так гладко или что содержащая окаменелости половина пласта могла так хорошо сохраниться, тогда как вторая половина - нет . Однако, это обычные свойства золонгофенских ископаемых, мертвые животные падали на затвердевшую поверхность, которая формировала естественную плоскость для следующих пластов, так что большая часть останков оставалась на одной стороне, и совсем мало впечатывалось в твердую поверхность другой . Также они неправильно интерпретировали окаменелости , ошибочно утверждали, что другие экземпляры, известные на то время не имели перьев . Однако максбергский и эйнштадтский экземпляры имеют явные отпечатки перьев . Кроме того, новые экземпляры, обнаруженные уже после заявления о подделке, также сохранены с отпечатками перьев. Экземпляры археоптерикса многократно исследовались множеством профессиональных палеонтологов, и никто из них не классифицировал какой-либо экземпляр как компсогнатуса (см. раздел таксономия), равно как никто из них не утверждал, что экземпляры были подделаны.

Черидж и соавторы указали на микротрещины на литографических плитах, бегущие через обе стороны плиты и ископаемые отпечатки, которые существовали ещё до открытия останков, как свидетельство того, что перья были с самого начала . В ответ на это Ли Спетнер и соавторы попытались показать, что трещинки могли бы естественным образом распространиться на предполагаемый слой цемента

Существовал научно признанный и убедительный пример промежуточного положения между пресмыкающимися и птицами. Это Археоптерикс — вымершая «праптица» позднего юрского периода (примерно 147 млн. лет), величиной с современную ворону.

Динозавр-птица: Археоптерикс

Впервые останки Археоптерикса были найдены в окрестностях Зольнхофена на юге Германии. В плиточных известковых отложениях обнаружили хорошо сохранившиеся пять скелетов и отдельное перо животного. Недавно бал найден шестой экземпляр доисторической «праптицы».

В строении Археоптерикса существует ряд признаков, которые схожи с признаками и рептилии, и птицы. Среди типичных признаков пресмыкающихся отсутствие на грудине киля, пасть, заполненная зубами, строение позвоночника и когтей, удлиненный хвостовой отдел и отсутствие крюкообразных отростков на ребрах. Признаки строения птиц у Археоптерикса следующие: во-первых, оперение, а также строение скелета верхних и нижних конечностей и таза. Существует современные аналог Археоптерикса. Это — Гоацин (Opisthocomus hoatzin). На крыльях Гоацина есть когти, при помощи которых птенцы этого вида могут карабкаться по деревьям. Однако, в опасных ситуациях Гоацины отсиживаются в водоеме.

Археоптерикс считается прародителем современных птиц. Можно было бы ожидать, что «праптица» должна иметь какие-либо перьевые отростки, так называемые «праперья».

Эти образования были бы переходным звеном при эволюционном развитии перьев из чешуи рептилий. Однако, таких признаков у Археоптерикса нет. Оперение древнего животного до мельчайших подробностей повторяет строение перьев современных представителей птиц.

Некоторые фрагменты ископаемых находок нижнего мелового периода (например из Бернштейна) позволяют провести микроскопические исследования с помощью сильного увеличения светового микроскопа. В ходе этих исследований было подтверждено совершенное совпадение структуры перьев ископаемого экземпляра и перьев птиц, живущих в настоящее время. Отпечатки перьев были найдены в отложениях нижнего мела в Монголии и Сибири, а также в Ливии и Австралии. В известковых отложениях аналогичного периода в Канаде были обнаружены отпечатки птичьих лап. Эти находки ясно дают понять, что птицы были распространены по всему миру. Хотя существует мнение, что летали эти древние птицы очень плохо.

Кроме отпечатков перьев, в Монголии нашли останки птицы, у которой очень четко обозначен киль. Образовавшийся на грудине костяной гребень или киль служил местом крепежа для мышц и обеспечивал способность птицы к полету. Наличие киля в строении скелета, является типичным для «высокоразвитых» птиц. Экземпляры с подобным строением, — фламингоподобные птицы были обнаружены в нижнемеловых отложениях во Франции. Следует вывод, что такие виды птиц должны были появиться после Археоптерикса. Является также общеизвестным факт находки окаменевших останков пингвинов в нижнемеловых отложениях. Эта находка свидетельствует о том, что в процессе эволюционного развития у некоторых птиц способность к полету атрофировалась сразу после ее появления или иными словами, получила обратное развитие. Однако, остается загадкой как могла возникнуть такая необходимость.

Все признаки пресмыкающихся у Археоптерикса, возможно, помогут палеонтологам найти предков доисторических птиц в классе рептилий. Или может быть даст возможность найти группу рептилий, давших начало существованию «праптиц». Сложность заключается в том, что признаки, присущие Археоптериксу, встречаются у совершенно разных групп рептилий, которые в принципе не могут быть предшественниками «праптиц». В качестве примера. Строение зубов Археоптерикса говорит о том, крокодил является его прямым потомком, во всяком случае «крокодилообразные ящерицы».

Типичный признак строения птиц, присущий Археоптериксу, — «вилочка» из сросшихся костей ключицы. Однако, многие виды амфибий тоже имеют ключицы. Но разве возможно связать напрямую земноводных и птиц? Родственная линия должна обойти крокодилов, ведь они не имеют ключиц. Кроме прочего, в строении тазобедренного пояса существуют существенные различия.

Все же различий в строении крокодилов и Археоптериксов гораздо больше, чем похожих частей тела. Хотя у крокодилов наблюдается соответствующая форма зубов, похожее строение слухового канала и челюстного сустава, рептилии отличаются от Археоптериксов строением всех других органов и частей тела. Эти отличия практически исключают крокодилов из возможных предков птиц. В настоящее время не осталось ученых, утверждающих, что предшественниками птиц были рептилии этого отряда. Наличие зубов тоже не может служить доказательством, так как в древности существовали птицы, имеющие зубы, но они впоследствии вымерли. Практически у всех позвоночных существуют виды имеющие зубы и не имеющие таковых.

Продолжая исследование предков современных птиц, учеными было рассмотрено еще несколько видов вымерших животных. Ихтиозавры, обладающие также как и Археоптерикс вогнутыми с обеих торцевыми поверхностями позвонков никогда не рассматривались, как предки древних птиц. Подобный вид позвонков (амфицельный) не был обнаружен ни у ископаемых, ни у современных птиц. По строению тазобедренного пояса (у Археоптерикса четырехлучевое строение) крылатая рептилия похожа на орнитисхий (птицеящеров). Однако, орнитисхии не имеют ключиц и представляется сомнительным предположение, что именно от них произошли Археоптериксы.

С родом Ornitholestes, относящимся к отряду Saurischia, у Археоптерикса имеется сходство в строении костей передних конечностей. Однако Ornitholestes имеют трехлучевое строение таза и не могут быть рассмотрены, как предки Археоптериксов. Существуют исследователи, которые соотносят строение таза Археоптерикса со строением аналогичной части тела рода Соmpsognathus, небольших динозавров, найденных также в окрестностях Зольнхофена в известковых отложениях. Одновременное обнаружение останков этих двух животных, говорит о том, что они были современниками. В строении лап Археоптерикса была одна особенность, — подвижными были лишь когтевые фаланги, а не пальцы. То же строение можно встретить у современного Гоацина. Однако, по строению запястий больше похож на рептилию. В строении скелета Археоптерикса можно наблюдать комбинацию различных признаков разных групп динозавров. Ученые считают, что строение Археоптерикса является мозаичной формой, которая хорошо распространена в животном мире. Поэтому, нельзя больше рассматривать Археоптерикса, как предка птиц.

Если бы современные ученые имели точное представление о составе атмосферы в меловом периоде, они могли бы знать о том, как летал Археоптерикс. Если атмосфера того времени была более плотной, чем теперь, то, возможно, Археоптерикс планировал по воздуху, что теперь совершенно невозможно. При более высокой плотности атмосферы «праптицы» могли не только планировать, но и летать, даже не смотря на отсутствие киля. Сейчас доподлинно известно, что в доисторические времена были совершенно другие атмосферные условия. Это доказывает существование в древности огромных летающих ящеров с размахом крыльев до 15 метров, хищных птиц Argentarius из миоцена Северной Америки (размах крыльев 7,5 м.) и насекомых (стрекоз). В современных условиях, ящер с размахом крыльев в 8 метров вряд ли смог бы подняться в воздух.

Специалисты в области биологии Д.С. Петерс и В.Ф. Гутманн описывают Археоптерикса так: «Если рассматривать археоптерикса вне теоретического контекста (эволюционной теории, прим. авторов), то он не что иное, как необычная окаменелость» (1976, с. 265). В своей книге «Орнитология» (1977, с. 230) Е. Беццель пишет так: «До настоящего времени не выяснено, присутствовал ли вообще Археоптерикс в момент начала развития других птиц». «Археоптерикс в классификационной системе стоит относительно изолированно, так как нам до сих пор неизвестны ископаемые, которые, с одной стороны, указывали бы на его связь с предками-рептилиями, а с другой стороны, устанавливали бы его связь с современными птицами».

В строении скелета Археоптерикса все неоднозначно. Его можно отнести к птицам, так как он имеет перья. Но как вид, вобравший в себя очень многие черты других групп животных (мозаичный вид), совершенно обособлен. Ведь до сих пор не найдено ни одного ископаемого ящера с подобными чертами. Исследователи не рассматривают Археоптерикса как переходную форму между рептилиями и птицами, так как окаменевшие останки птиц, напоминающих современных встречаются в отложениях позднего мела.

В научных публикациях с 1984 года появлялась информация о том, что останки Археоптерикса — это подтасовка данных. Ученые Ричел и Чариж с коллегами (1986) весьма убедительно приводят свои аргументы на этот счет.
Однако, большинством палеонтологов Археоптерикса относят к вымершей побочной ветви. Его считают в эволюционно-теоретическом смысле, как некий пример промежуточного вида. В любом случае, ископаемые кости Археоптерикса имеют большое значение для палеонтологии, так как представляют нам вымерший тип птиц.

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