Палеонтологи объяснили функции необычных ног энанциорнисовых птиц из бирманского янтаря
Американские палеонтологи изучили образцы бирманского янтаря, содержащие остатки двух видов энанциорнисовых птиц с уникальным строением ног. У одного вида был длинный третий палец, который, вероятно, служил для добычи насекомых из древесины, у другого — широкий четвертый палец, помогающий, как считают авторы работы, крепче держаться за подвижные ветки во время выслеживания добычи. Такое строение задних конечностей ранее не встречалось ни среди энанциорнисов, ни среди других групп птиц. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Ecology and Evolution.
Энанциорнисовые птицы (Enantiornithes) — группа вымерших птиц, которые отличались от современных строением пояса передних конечностей, клювами с зубами и когтистыми пальцами на крыльях. Считается, что эта группа независимо от современных птиц приобрела маховые бугорки для крепления маховых перьев. В палеонтологической летописи энанциорнисы появляются в нижнем мелу (примерно 130 миллионов лет назад). В меловом периоде эта группа широко распространяется по всему миру (их окаменелости не найдены только в Антарктиде) и достигает высокого разнообразия. Однако 66 миллионов лет назад энанциорнисы вымирают вместе с нептичьими динозаврами.
Большинство окаменелостей энанциорнисовых птиц известно из северо-востока Китая — они входят в состав так называемой биоты Джехол (Жэхэ). Однако в последние годы увеличилось количество находок энанциорнисов в бирманском янтаре (его возраст — около 99 миллионов лет), который добывают на севере Мьянмы. Например, в одном из образцов этого янтаря ученые обнаружили хорошо сохранившегося птенца энанциорнисовой птицы.
В 2019 году палеонтологи сообщили о находке в бирманском янтаре энанциорниса с необычным строением ног: третий палец конечности был очень длинным. Авторы работы назвали птицу Elektorornis chenguangi (родовое название переводится как «янтарная птица», а видовое дано в честь хранителя музея, в котором находится образец). Ученые сравнили эту птицу с одним из видов приматов — мадагаскарской руконожкой (Daubentonia madagascariensis) — и предположили, что длинным пальцем птица добывала насекомых из древесины, как и руконожка, либо этот палец способствовал древесной локомоции.
В том же году было опубликовано исследование остатков другой энанциорнисовой птицы из бирманского янтаря — образца YLSNHM01001 (но авторы работы не описали по нему новый таксон). Ученые обнаружили, что у нее был широкий четвертый палец на ноге, хотя обычно у энанциорнисов этот палец самый тонкий. Палеонтологи предположили, что он использовался для захвата добычи.
Александр Кларк (Alexander D. Clark) из Университета Западной Виргинии и Цзинмай О’Коннор (Jingmai K. O’Connor) из Филдовского музея естественной истории решили изучить голотип E. chenguangi и образец YLSNHM01001. На основе последнего они описали новый род и вид — Fortipesavis prehendens. Родовое название означает «птица с сильными ногами», а название вида переводится как «захватывающий».
На основании пропорций задней конечности E. chenguangi специалисты опровергли предположение о том, что длинный палец способствовал древесной локомоции. Но они присоединились к мнению коллег о том, что этот вид птиц использовал удлиненный третий палец для зондирования древесины в поисках насекомых. Палеонтологи провели аналогию с древесными птицами, такими как дятлы (Picidae) и акиаполаау (Hemignathus wilsoni). Дятлы достают насекомых из древесины с помощью длинного языка, акиаполаау — при помощи удлиненного надклювья.
Однако авторы согласились с коллегами, что E. chenguangi в большей степени похож на руконожку. Также исследователи сравнили электорорниса с другим млекопитающим — большим полосатым кускусом (Dactylopsila trivirgata). Этот вид сумчатых извлекает насекомых из-под коры при помощи удлиненного четвертого пальца. Однако палеонтологи отметили, что и передние конечности этих млекопитающих не являются полными аналогами, так как их пропорции отличаются от таковых у E. chenguangi. Также ученые предположили, что клюв птицы помогал ей проникать в древесный субстрат, поэтому, вероятнее всего, он был прочным и без зубов.
После изучения второй птицы — F. prehendens — палеонтологи пришли к выводу, что она, вероятно, все же охотилась на небольших животных, но строение ее ноги не было адаптацией для захвата добычи из-за бокового расположения широкого пальца. Авторы работы предположили, что у этого вида, скорее всего, была анизодактилия, как и у всех остальных энанциорнисов, — три пальца ноги обращены вперед и один назад. При анизодактилии могут срастаться два пальца (обычно третий и четвертый) — это явление называется синдактилией Такое строение задней конечности характерно, к примеру, для представителей отрядов ракшеобразных (Coraciiformes) и птиц-носорогов (Bucerotiformes).
Среди ракшеобразных у семейств зимородковых (Alcedinidae) и щурковых (Meropidae) наблюдается высокая степень синдактилии. Эти птицы охотятся на небольших животных с присады, в качестве которой в основном выступают качающиеся ветки. Развитая синдактилия обеспечивает птицам более плотный захват подвижной присады. Исследователи предположили, что широкий палец у F. prehendens выполнял ту же функцию. Зимородки охотятся на рыб или других мелких животных, а щурки — на летающих насекомых. Палеосреда, в которой обитал F. prehendens, реконструируется как мангровый лес, поэтому гипотетически этот вид мог быть рыбоядным. Однако F. prehendens был меньше, чем большинство зимородков, поэтому авторы склоняются к насекомоядной диете этой птицы.
Исследователи отмечают, что морфология задних конечностей E. chenguangi и F. prehendens уникальна и не имеет прямых аналогов среди других таксонов. Авторы оговаривают, что для более точной реконструкции экологии необходимо больше ископаемых остатков этих видов энанциорнисовых птиц.
Недавно N + 1 рассказывал о другой необычной находке в бирманском янтаре — палеонтологи обнаружили остатки второго вида ящерицы, которую изначально приняли за динозавра. Изучение второго вида позволило окончательно опровергнуть предположение о том, что это был крошечный динозавр.
Семён Морозов
В те времена здесь росли густые леса и жили теплолюбивые животные
В раннем эоцене на расположенном в канадской Арктике острове Элсмир жили родственники приматов. Палеонтологи обнаружили здесь ископаемые остатки двух неизвестных ранее видов из семейства Paromomyidae. Несмотря на то, что в те времена Элсмир отличался теплым климатом и был покрыт густыми лесами, выживать здесь зимой все равно было непросто из-за полярной ночи. Чтобы выжить в таких условиях, местные паромомииды в периоды долгой темноты переходили с кормления фруктами на семена и орехи. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала PLoS One. Остров Элсмир, расположенный в канадской части Арктики, трудно назвать гостеприимным местом. На протяжении нескольких зимних месяцев здесь царят полярная ночь и тридцатиградусные морозы — и даже коротким летом средняя температура воздуха лишь немного поднимается выше ноля. Неудивительно, что остров покрыт ледниками и тундрами. Однако в раннем эоцене, около пятидесяти миллионов лет назад, Элсмир выглядел совершенно иначе. Тогда на планете было в среднем на тринадцать градусов теплее, чем сегодня (ученые называют этот период раннеэоценовым климатическим оптимумом), благодаря чему на острове могли существовать густые заболоченные леса, населенные разнообразными теплолюбивыми животными, например, крокодилами из рода Allognathosuchus и родственниками тапиров Thuliadanta mayri. При этом географически остров располагался всего на несколько градусов южнее, чем в наши дни. Условия на раннеэоценовом Элсмире должны были хорошо подходить и для приматов, которые в те времена были широко распространены в Северной Америке, Евразии и Берингии. Однако до сих пор специалисты не находили здесь следов присутствия этих млекопитающих. На острове были обнаружены лишь остатки близких родственников приматов — плезиадапиформов из семейства Paromomyidae (вместе с настоящими приматами, шерстокрылами (Dermoptera) и некоторыми вымершими группами они составляют группу приматоморфов (Primatomorpha)). Однако даже эти находки никогда не были должным образом исследованы. Команда палеонтологов под руководством Кристофера Бирда (K. Christopher Beard) из Университета Канзаса решила разобраться, действительно ли на Элсмире в раннем эоцене жили приматы или представители родственных им групп. Для этого они подробно изучили остатки предполагаемых паромомиид, найденные в течение нескольких десятилетий на формации Маргарет, возраст которой оценивается в 52 миллиона лет. Сравнительный анализ зубов и фрагментов челюстей подтвердил, что эти млекопитающие действительно относились к семейству Paromomyidae. Исследователям даже удалось установить их родовую принадлежность. Оказалось, что элсмирские приматоморфы представляют два неизвестных ранее вида из рода Ignacius. Они получили названия I. mckennai и I. dawsonae. До сих пор ученым было известно четыре вида этого рода, которые населяли запад Северной Америки со среднего палеоцена по ранний эоцен. По словам авторов, I. mckennai и I. dawsonae — самые северные известные приматоморфы за исключением человека. I. mckennai и I. dawsonae состояли в сестринских отношениях и были самыми молодыми представителями рода (а их ближайшим родственником, в свою очередь, являлся I. graybullianus из раннего эоцена Вайоминга). Вероятно, их предок проник на территорию будущего Элсмира с территории Северной Америки в период время раннеэоценового климатического оптимума, а затем разделился по меньшей мере на два вида. Один из двух этих видов, I. mckennai, стал самым крупным представителем своего рода, увеличившись в четыре раза по сравнению с североамериканскими видами (впрочем, он все равно оставался относительно небольшим животным, сопоставимым по размеру с белкой). Некоторые другие североамериканские млекопитающие заселили раннеэоценовый Элсмир аналогичным путем. Несмотря на то, что в раннем эоцене на Элсмире было тепло, в течение нескольких месяцев здесь стояла полная темнота из-за полярной ночи. В эти периоды здесь было трудно найти пищу. По мнению Бирда его соавторов, I. mckennai и I. dawsonae на время полярной ночи переходили с фруктов и насекомых на альтернативные источники пищи, например, семена и орехи. На это указывает строение их челюстей, более приспособленных к поеданию твердых объектов, чем у игнациусов из континентальной Северной Америки. Результаты исследования демонстрируют, что когда в период раннеэоценового климатического оптимума Арктика сильно прогрелась, ее быстро заселили многие теплолюбивые животные. Тем не менее, далеко не все обитатели средних широт смогли проникнуть сюда. Например, среди многочисленных приматоморфов, обитавших тогда в Северной Америки, до Элсмира добрались только представители рода Ignacius. Вероятно, главным ограничительным фактором при колонизации Арктики в раннем эоцене была не температура воздуха, а сезонные изменения, связанные с наступлением полярной ночи. На раннеэоценовом Элсмире жили не только теплолюбивые млекопитающие, но и крупные нелетающие птицы из рода Gastornis. На это указывает найденная здесь фаланги пальца ноги одной из них.