Причудливая меловая птица из Китая демонстрирует эволюционно разъединенные череп и тело

 

Видео:Цифровая реконструкция птицы Cratonavis zhui возрастом 120 миллионов лет.

В настоящее время общепризнано, что птицы произошли от динозавров. Также понятно, что этот переход включает в себя некоторые из наиболее драматических преобразований морфологически, функционально и экологически, что в конечном итоге приводит к характерному строению тела птицы.

Однако палеонтологи до сих пор пытаются понять, как произошло это фантастическое эволюционное событие.

Теперь новая полная ископаемая птица возрастом 120 миллионов лет из Китая еще больше усложняет эту проблему, демонстрируя динозавроподобный череп, сочлененный с птичьим телом. Кроме того, ископаемый экземпляр, названный Cratonavis zhui, сохранил удивительно удлиненную лопатку и первую плюсневую кость, что выделяет его среди всех других птиц, включая ископаемых.

Исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution 2 января, было проведено палеонтологами из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (IVPP) Китайской академии наук.

Кратонавис расположен между более похожим на рептилий длиннохвостым археоптериксом и орнитотораками (у которых уже развились многие черты современных птиц) на эволюционном древе птиц.

Для изучения ископаемого черепа ученые впервые применили компьютерную томографию (КТ) высокого разрешения. Затем они извлекли кости из своей каменной гробницы с помощью цифровых технологий и реконструировали первоначальную форму и функцию черепа.

Результат показывает, что череп Cratonavis морфологически почти идентичен черепу динозавров, таких как Tyrannosaurus rex, а не птицеподобному. «Примитивные черты черепа говорят о том, что большинство птиц мелового периода, таких как Cratonavis, не могли двигать своим верхним клювом независимо от черепной коробки и нижней челюсти, функциональное нововведение, широко распространенное среди современных птиц, которое способствует их огромному экологическому разнообразию», — говорится в исследовании. Доктор Ли Чжихэн, ведущий автор исследования.

Что касается причудливой лопатки и плюсневой кости у Cratonavis, доктор Ван Минь, ведущий и соответствующий автор этого исследования, сказал: «Лопатка функционально жизненно важна для полета птиц, и она передает стабильность и гибкость. Мы прослеживаем изменения лопатки по всему миру. переход теропод-птица, и постулировать, что удлиненная лопатка может увеличить механическое преимущество мышц для втягивания/вращения плечевой кости, что компенсирует общее недоразвитие летательного аппарата у этой ранней птицы, и эти различия представляют собой морфологические эксперименты с летучим поведением на раннем этапе жизни птицы. диверсификация».

Новое исследование показывает, что первая плюсневая кость была подвергнута отбору во время перехода от динозавра к птице, который благоприятствовал более короткой кости. Затем он потерял свою эволюционную лабильность, когда достиг своего оптимального размера, менее четверти длины второй плюсневой кости.

«Однако повышенная эволюционная лабильность присутствовала среди мезозойских птиц и их родственников-динозавров, что могло быть результатом противоречивых требований, связанных с их прямым использованием большого пальца стопы в передвижении и питании», — сказал соавтор доктор Томас Стидхэм. Для Cratonavis такой удлиненный большой палец, вероятно, является результатом отбора хищного поведения.

По словам соавтора доктора Чжоу Чжунхэ, аберрантная морфология лопаток и плюсневых костей, сохранившаяся у Cratonavis, подчеркивает широту пластичности скелета у ранних птиц. Изменения этих элементов на древе теропод демонстрируют характерную для клады эволюционную лабильность, возникающую в результате взаимодействия развития, естественного отбора и экологических возможностей.

Источник