Ископаемое из мелового периода Антарктиды раскрывает древнейшую современную птицу
Шестьдесят шесть миллионов лет назад, в конце мелового периода, удар астероида у полуострова Юкатан в Мексике вызвал вымирание всех известных не-птичьих динозавров. Но для ранних предков современных водоплавающих птиц пережить это массовое вымирание было как с гуся вода.
Местоположение имеет значение: Антарктида могла служить убежищем, защищенным расстоянием от потрясений, происходивших в других частях планеты. Ископаемые свидетельства указывают на умеренный климат с пышной растительностью, возможно, служивший инкубатором для самых ранних членов группы, которая теперь включает уток и гусей.
Статья в журнале Nature описывает важную новую окаменелость древнейшей известной современной птицы — раннего родственника уток и гусей, жившего в Антарктиде примерно в то же время, когда Tyrannosaurus rex доминировал в Северной Америке.
Исследование возглавил доктор Кристофер Торрес, постдокторант Национального научного фонда (NSF) в Колледже остеопатической медицины Университета Огайо.
Окаменелость — почти полный череп возрастом 69 миллионов лет — принадлежит вымершей птице Vegavis iaai и была собрана во время экспедиции 2011 года в рамках Антарктического палеонтологического проекта на полуострове.
Новый череп демонстрирует длинный заостренный клюв и форму мозга, уникальные среди всех известных птиц, ранее обнаруженных из мезозойской эры. Вместо этого эти черты помещают Vegavis в группу, включающую всех современных птиц, представляя собой самое раннее свидетельство ныне широко распространенной и успешной эволюционной радиации по планете.
«Мало какие птицы способны вызвать столько споров среди палеонтологов, как Vegavis», — говорит ведущий автор доктор Торрес. — «Эта новая окаменелость поможет разрешить многие из этих споров. Главный из них: какое место занимает Vegavis на древе жизни птиц?»
Vegavis была впервые описана 20 лет назад соавтором исследования доктором Джулией Кларк и несколькими коллегами. Тогда её предложили считать ранним членом современных (коронных) птиц, эволюционно вложенным в водоплавающих.
Но современные птицы исключительно редки до конца мелового вымирания, и более поздние исследования поставили под сомнение эволюционное положение Vegavis. Новый образец, описанный в этом исследовании, обладает тем, чего не хватало всем предыдущим окаменелостям этой птицы: почти полным черепом.
Этот новый череп помогает развеять скептицизм, сохранив несколько черт, таких как форма мозга и костей клюва, которые соответствуют современным птицам, в частности водоплавающим. В отличие от большинства современных водоплавающих, череп сохраняет следы мощных челюстных мышц, полезных для преодоления сопротивления воды при нырянии за рыбой.
Эти особенности черепа согласуются с подсказками из других частей скелета, предполагая, что Vegavis использовал свои лапы для подводного движения во время преследования рыбы и другой добычи — стратегия питания, отличная от таковой у современных водоплавающих и более похожая на стратегию некоторых других птиц, таких как поганки и гагары.
«Эта окаменелость подчеркивает, что Антарктиде есть что рассказать нам о самых ранних этапах эволюции современных птиц», — говорит соавтор исследования доктор Патрик О'Коннор.
Птицы, известные из других частей планеты примерно в то же время, едва узнаваемы по современным стандартам. Более того, большинство горстки мест, где сохранились хрупкие окаменелости птиц, дают образцы настолько неполные, что дают лишь намеки на их идентичность, как это было с Vegavis до сих пор.
«А те немногие места со сколько-нибудь существенной летописью окаменелостей позднемеловых птиц, такие как Мадагаскар и Аргентина, раскрывают птичник из причудливых, ныне вымерших видов с зубами и длинными костистыми хвостами, лишь отдаленно связанных с современными птицами. Кажется, что-то очень другое происходило в дальних уголках Южного полушария, особенно в Антарктиде», — отметил доктор О'Коннор.
Как антарктический массив суши помог сформировать современные экосистемы в глубоком времени — тема активных исследований ученых со всего мира. Действительно, по словам соавтора исследования доктора Мэтью Ламанны, «Антарктида во многих отношениях является последним рубежом для понимания человечеством жизни во времена эпохи динозавров».
Доктор Торрес три года поддерживался в Университете Огайо программой постдокторантуры NSF, работая над проектом, изучающим взаимосвязь между диверсификацией птиц и устойчивостью к вымиранию через призму экологии, анатомии мозга и других жизненных черт.
«Это открытие демонстрирует силу научных исследований и решающую роль нашего учреждения в расширении знаний о глубокой истории Земли», — сказала президент Университета Огайо Лори Стюарт Гонсалес.
«Это исследование не только углубляет наше понимание ранней эволюции птиц, но и подчеркивает неоценимый вклад аспирантов и постдокторантов OHIO, которые находятся на переднем крае этих экспедиций. Именно благодаря этим глобальным экспедиционным усилиям — будь то в поле или в лаборатории — мы можем по-настоящему понять динамические изменения, которые претерпела наша планета за миллионы лет».
Другими соавторами исследования являются Джозеф Гренке, Росс Макфи, Грейс Массер и Эрик Робертс.