Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле - Пол Баррет

У археоптерикса были большие крылья, и мы можем оценить размер мышц на его груди и передних лапах, так как несколько скелетов сохранились очень хорошо. Часто пишут, что перья на его крыльях имеют форму, типичную для летающих птиц. Исходя из этих признаков, некоторые специалисты считают, что археоптерикс был способен на машущий полет подобно чайкам или воронам. Но более поздние исследования поставили эту точку зрения под сомнение. Оказалось, что длинные передние конечности археоптерикса больше похожи на таковые у нелетающих птиц. Гленоидная впадина лопатки[10] археоптерикса и других ранних птиц не похожа на таковую современных летающих видов и предполагает, что они не были способны на машущий полет, хотя планирование по-прежнему не исключено.

Явные признаки приспособления к машущему полету появились гораздо позже в истории птиц (см. главу 5). Но, возможно, своего рода полет возник у другой ветви манирапторов? Версия, что микрораптор– знаменитый своими длинными перьями на передних и задних лапах – возможно, был «четырехкрылым планером», популярна с момента описания этого динозавра в 2000 г. Микрораптор не относится к ветви птиц. Он скорее дромеозаврид, а значит, относится к той же группе манирапторов, что велоцираптор и дейноних.

Были опубликованы многочисленные статьи о том, как мог летать микрораптор. Некоторые исследователи создавали модели микрораптора в натуральную величину и запускали их в воздух, другие строили компьютерные модели, третьи делали модели с точно воссозданным оперением и помещали их в аэродинамическую трубу. Выводы исследователей относительно летных способностей микрораптораразнятся. Частично это связано с тем, что они исходили из различного положения передних и задних лап. Некоторые исследователи реконструировали микрораптора с задними конечностями, торчащими в стороны, что выглядит довольно логично, учитывая большие крылообразные перья на ногах и ступнях. Но такое положение не соответствует нашим знаниям о строении таза дромеозаврид. Судя по форме таза и бедренной кости, задние ноги должны были быть направлены вниз, лишь слегка отклоняясь в стороны.

Эксперименты в аэродинамической трубе, проведенные Гаретом Дайком и его коллегами в 2013 г., показали, что микрораптор мог планировать, но лишь на небольшие расстояния, так как из-за сопротивления воздуха его планирование было весьма неэффективным. Также выяснилось, что он планировал лучше всего, когда ноги располагались под телом и немного отклонялись в стороны –положение, которое соответствует данным исследования костей. Хотя микрораптор вполне мог планировать, лазить и охотиться на добычу среди ветвей, большинство признаков его анатомии говорят, что он охотился у поверхности земли.

Вполне вероятно, что планирование, а может, и машущий полет, появились у птицеподобных манирапторов и у ранних птиц. Неопределенности и споры окружают точные способности этих животных, и предстоит еще большая работа, в том числе компьютерное моделирование, испытания в аэродинамических трубах и микроскопическое исследование ископаемых перьев и костей. Неясно также, появилось ли планирование и полет один раз у какого-то манираптора, который был предком дромеозаврид, птиц и других групп, или эти способности развивались независимо несколько раз.

Ясно одно: нельзя считать, что хорошие летательные способности были обычным делом для нептичьих динозавров и древних птиц с длинными сложными перьями на конечностях. Очевидно также, что эволюция планирования и полета манирапторов была сложнее, чем считалось всего несколько лет назад.

У современных животных есть разные стратегии выработки энергии, поддержания тепла, предотвращения перегрева и преобразования пищи в энергию и ткани тела. Все животные переваривают пищу и используют полученную энергию, чтобы питать свои мышцы или органы. Многие животные также собирают тепло от солнца или земли, а другие запасают тепло внутри своего тела. Животные, которые полагаются на внешние источники тепла, традиционно называются эктотермами, или холоднокровными, а те, которые генерируют и сохраняют тепло внутри, – эндотермами, или теплокровными. Процесс, описывающий, как животные функционируют – например, как переваривают пищу, вырабатывают энергию, поддерживают температуру тела или регулируют водообмен – называется физиологией. Вопрос о том, какой тип физиологии был у нептичьих динозавров (и древних птиц), стал одним из величайших источников споров и разногласий во всей области исследований динозавров.

Современные птицы и млекопитающие (в основном) эндотермные. Они сохраняют тепло внутри (часто используя разные способы утепления, чтобы его не растерять) и с его помощью поддерживают высокую температуру внутренних органов. Сохранять тепло полезно, так как в тепле быстрее работают органы и переваривается пища, можно быстрее выращивать яйца (или детенышей). Эндотермия также означает, что животное не зависит от внешней температуры: оно может жить в холодной среде и действовать в том числе (или только) в ночной прохладе.

Между тем эктотермные животные имеют более низкие энергетические потребности и в основном полагаются на солнечное тепло. Поскольку они зависят от температуры окружающей среды, эктотермы, как правило, малы, а их органам нужно меньше энергии, чем органам эндотермов.

Так как люди и большинство других крупных современных животных – эндотермы, нам часто кажется, что эндотермия – самый лучший и продвинутый тип физиологии. Это очень предвзятая точка зрения, да к тому же не особенно верная. Амфибий, рептилий и насекомых очень много в различных средах обитания, а значит, эктотермию стоит считать весьма успешной стратегией для многих животных.