У птерозавров нашлись нелетающие родственники

Лагерпетиды — небольшое семейство предшественников динозавров, появившиеся в Триасовом периоде — оказались сестринской группой по отношению к птерозаврам, что проливает свет на их эволюцию: предки птерозавров до сих пор неизвестны, но зато теперь известны ближайшие родственники. Об этом говорится в исследовании, опубликованном в журнале Nature.

Птерозавры — первые позвоночные, освоившие контролируемый полет — были открыты еще в XIX веке, но от кого они произошли, до сих пор неизвестно. Они считаются близкими родственниками большого количества рептильных клад, включая динозавров, но сильно отличаются от них строением скелета, что указывает на существование недостающих звеньев в эволюционной цепочке. Усложняет проблему и то, что окаменелостей птерозавров сохранилось мало, и под давлением горных пород они стали почти плоскими, что затрудняет изучение особенностей скелета. Скелетов переходных форм и вовсе пока не найдено.

Количественные филогенетические исследования, в целом, демонстрируют, то птерозавры относятся к линии архозавров — кладе, включающей птиц и крокодилов и ведущей к динозаврам. Вместе с динозаврами птерозавры входят в кладу авеметатарзалии. Но есть и альтернативные гипотезы: в некоторых исследованиях птерозавров не включили в архозавры, а выделили как сестринскую группу, то есть группу, происходящую от общего предка.

Мартин Эзкурра (Martín D. Ezcurra) из секции палеонтологии позвоночных Аргентинского музея естественных наук вместе с палеонтологами из Бразилии, Великобритании, Испании, США и Швейцарии проверили гипотезы о происхождении птерозавров, включив в анализ все известные экземпляры лагерпетид, которые тоже относятся к авеметатарзалиям.

Лагерпетиды были небольшими (до одного метра в длину) изящными наземными рептилиями, окаменелости которых находят в средне-и верхнетриасовых отложениях Южной и Северной Америки и Мадагаскара. Ранее палеонтологам были доступны только позвонки, задние конечности и несколько костей черепа.

Команда Эзкурра проанализировала найденные относительно недавно (2003 год) хорошо сохранившихся окаменелости лагерпетид из нескольких таксонов — Lagerpeton, Ixalerpeton, Kongonaphon и Dromomeron. Среди этих окаменелостей — челюсти, кровельные кости черепа, покрывающие мозг, глаза и ноздри, лопатки и пястные кости.

Сначала ученые просканировали окаменелости методом микрокомпьютерной томографии, потом построили их трехмерные модели методом трехмерной геометрической морфометрии, при котором на кость наносятся специальные метки, позволяющие зафиксировать мельчайшие нюансы строения.

После этого палеонтологи взяли из предыдущего исследования Эзкурры готовую комплексную матрицу филогенетических данных пермско-триасовых архозавров (то есть эволюционное древо, которое строят на основании сходства морфологических характеристик). В эту матрицу добавили новые данные о лагерпетидах. Также в матрице содержится 9 триасовых и 4 юрских птерозавра, 13 ранних динозавров и большинство архозавроморфов, не относящихся к архозаврам — всего 157 видов, оцененных по 822 признакам. Таким образом, набор данных охватил практически все возможные филогенетические положения птерозавров.

После этого, на основании данных морфометрии, ученые оценили количество сходств в строении скелетов птерозавров и остальных таксонов. С лагерпетидами и птерозавров нашлось 33 общих особенности, что указывает на высокую степень родства. В частности, у представителей двух клад похожее строение внутреннего уха с сильно закругленным передним отделом полукружного канала, что увеличивает его радиус. Эта особенность встречается у приматов и птиц и улучшает чувство равновесия, что указывает на ее связь с полетом, древесным образом жизни или стремительным перемещением по земле.

Также лагерпетиды и птерозавры — единственные архозавриды с сильно увеличенным флоккулосом — небольшой яйцевидной областью на нижней поверхности мозжечка. Она составляет 40 процентов высоты внутричерепной полости. Большой флоккулус мог иметь значение для передвижения лагерпетид или хищничества, учитывая связь этой структуры с координацией движений глаз, головы и шеи. Несмотря на то, что у лагерпетид эта часть мозга была развита хуже, чем у птерозавров, ее относительной большой размер указывает, что у этой клады эволюция в направлении полета уже началась.

Таким образом, нейроанатомия лагерпетид, определенная по строению костей черепа, имеет промежуточные черты между анатомией птерозавров и других триасовых архозавроформ. В итоге ученые пришли к выводу, что лагерпетиды — сестринский вид по отношению к птерозаврам, у которого уже началась эволюция в сторону полета. По-видимому, лагерпетиды тоже произошли от птерозавроморф — гипотетического общего предка, представители которого пока не открыты.

Недавно палеонтологи по трещинам на зубах реконструировали, чем птерозавры питались: по-видимому, это была рыба и наземные позвоночные.

Евгения Щербина