Перья появились раньше птиц

Новое исследование под руководством Бристольского университета показывает, что перья возникли на 100 миллионов лет раньше птиц. Это меняет взгляд на динозавров, птиц и птерозавров — летающих рептилий.

Открытие также меняет понимание самих перьев, их функций и роли в некоторых крупнейших эволюционных событиях.

Новая работа, опубликованная в журнале Trends in Ecology & Evolution, объединяет данные палеонтологии и молекулярной биологии развития.

Ключевое открытие было сделано ранее, в 2019 году, когда перья были обнаружены у птерозавров. Если птерозавры действительно имели перья, это означает, что эти структуры возникли глубоко в эволюционном древе, задолго до появления птиц.

Ведущий автор, профессор Майк Бентон из Школы наук о Земле Бристольского университета, сказал: «Самой древней птицей по-прежнему считается археоптерикс, впервые найденный в поздней юре на юге Германии в 1861 году, хотя некоторые виды из Китая немного старше. Эти окаменелости демонстрируют разнообразие перьев — пуховые по телу и длинные контурные перья на крыльях. Но с 1994 года палеонтологи столкнулись с ошеломляющим открытием, основанным на сотнях удивительных образцов из Китая: многие динозавры также имели перья».

Соавтор Баоюй Цзян из Нанкинского университета добавил: «Сначала считалось, что оперённые динозавры были близки к точке происхождения птиц на эволюционном древе. В это было не так сложно поверить. Таким образом, происхождение перьев отодвинулось как минимум к моменту появления этих птицеподобных динозавров, возможно, 200 миллионов лет назад».

Доктор Мария Макнамара, соавтор из Университетского колледжа Корка, сказала: «Затем нам посчастливилось работать с новым динозавром из России, кулиндадромеусом. Этот динозавр показал удивительно хорошо сохранившуюся кожу, покрытую чешуёй на ногах и хвосте, и странные щетинистые перья по всему телу. Людей удивило то, что этот динозавр находился на эволюционном древе так далеко от птиц, как только можно представить. Возможно, перья присутствовали уже у самых первых динозавров».

Даниэль Дуайи из Университета Гренобля, также соавтор, изучает развитие перьев у птенцов, особенно их геномный контроль. Она сказала: «У современных птиц, таких как куры, часто есть чешуя на ногах или шее, и мы показали, что это — реверсии: то, что когда-то было перьями, превратилось обратно в чешую. Фактически мы показали, что одна и та же сеть геномной регуляции управляет развитием чешуи рептилий, перьев птиц и волос млекопитающих. Перья могли эволюционировать очень рано».

Баоюй Цзян продолжил: «Прорыв произошёл, когда мы изучали двух новых птерозавров из Китая. Мы увидели, что многие их «усы» были разветвлёнными. Мы ожидали увидеть одиночные нити — монофиламенты, — но увидели пучки и пуховые перья. У птерозавров были перья».

Профессор Бентон добавил: «Это отодвигает происхождение перьев как минимум к 250 миллионам лет назад, к точке происхождения птерозавров, динозавров и их родственников. Мир раннего триаса тогда восстанавливался после самого разрушительного массового вымирания, и жизнь на суше возродилась почти с нуля. Палеонтологи уже отмечали, что новые рептилии ходили прямо, а не растопырив конечности, их костная структура указывала на быстрый рост и, возможно, даже теплокровность, а предки млекопитающих, вероятно, уже имели волосы. Таким образом, динозавры, птерозавры и их предки также имели перья. Перья, вероятно, возникли, чтобы способствовать этому ускорению физиологии и экологии, исключительно для теплоизоляции. Другие функции перьев — для демонстрации и, конечно, для полета — появились гораздо позже».