Найден самый древний вокальный орган птицы

Международная группа ученых обнаружила и описала самый древний из известных образцов вокального органа певчих птиц — нижней гортани, или сиринкса. Результаты работы опубликованы в журнале Nature.

Сиринкс дает птицам возможность издавать многообразные звуки — от простых криков до сложных трелей и песен. В зависимости от отряда птиц он расположен либо в трахее, либо в месте ее разделения на два основных бронха и представляет собой структуру из плотных минерализованных хрящевых колец, к которым крепятся анатомические образования, служащие для производства звуков. Хрящи, даже с высокой степенью минерализации, сохраняются в окаменелостях гораздо хуже, чем кости, и ископаемых останков, содержащих сиринкс, найдено относительно мало. Практически все они относятся к плейстоцену и голоцену — их возраст не превышает 2,5 миллиона лет. До сих пор единственным исключением служила окаменевшая нижняя гортань птицы Presbyornis, жившей в эоцене (56–34 миллиона лет назад), однако этот образец даже не был описан должным образом. У птиц, живших до вымирания остальных динозавров в конце мезозоя (по современным представлениям птицы — единственные выжившие динозавры), этот орган до сих пор найден не был.

Сотрудники Техасского университета в Остине с коллегами из других научных центров США, Аргентины и Китая обнаружили хорошо сохранившийся сиринкс в останках птицы Vegavis iaai, жившей в позднемеловом периоде (примерно 69–66 миллионов лет назад). Эти окаменелости нашли в 1992 году на антарктическом острове Вега и описали в 2005 году, однако лишь в 2013 году в них заметили сохранную нижнюю гортань — единственный известный образец этого органа, относящийся к мезозойской эре.

Ученые исследовали сиринкс V. iaai с помощью рентгеновской компьютерной томографии. Он находился в месте разделения гортани на основные бронхи и имел асимметричную форму, то есть у птицы было два разных по характеристикам источника звука — в правой и левой части органа (ни у одной из известных ископаемых птиц подобного не наблюдалось). Сросшиеся хрящевые кольца сиринкса формировали сильно минерализованный козелок — место прикрепления массивных голосовых складок, характерное для неогнатических (новонебных) птиц.

Сравнение нижней гортани V. iaai с соответствующим органом эоценового Presbyornis и 12 видов современных неворобьиных птиц позволило уточнить эволюцию вокальных органов и выяснить, что устройство сиринкса V. iaai наиболее близко к представителям семейства утиных, то есть эта птица, скорее всего, умела кричать и крякать.

Двухлетний поиск в ископаемых останках динозавров, проведенный учеными, не дал результатов, что свидетельствует о низкой минерализации их трахей и бронхов. Принимая во внимание это, а также то, что у современных рептилий (например, крокодилов) трахея и бронхи также слабо минерализованы и не имеют нижней гортани, ученые пришли к выводу, что сиринкс с высокой вероятностью является особенностью, присущей только птицам. То есть эволюционно этот орган появился значительно позже, чем перья и крылья (кстати, недавно в Мьянме нашли янтарь с останками птичьих крыльев возрастом 99 миллионов лет). Исследование, проведенное тем же научным коллективом ранее, показало, что некоторые динозавры могли издавать звуки с закрытым ртом, напоминающие то, как трубят страусы.

В настоящее время исследователи совместно с командой инженеров работают над моделированием вокальных органов, чтобы уточнить, как они работают и какие звуки могут производить.

В последние годы палеонтологам удалось найти самого древнего динозавра юрского периода, самого большого из известных сухопутных динозавров и крупнейшего пернатого динозавра. Кроме того, им впервые удалось поставить ископаемой рептилии диагноз артрита, определить среду обитания ящера по его окраске, а также выяснить, что динозавры начали вымирать за десятки миллионов лет до полного исчезновения. У бразильских ученых недавно нашлась возможность описать самого большого из найденных в стране динозавров по останкам, которые пролежали в шкафу 60 лет.

Олег Лищук