Когда он поднимал передние лапы и хвост с оперением на них, насекомые спасались бегством
Нептичьи динозавры могли охотиться на насекомых и других мелких животных, распугивая их с помощью контрастно окрашенных перьев на передних конечностях и хвосте, подобно некоторым современным птицам. К такому выводу пришли исследователи в ходе экспериментов с роботизированной версией мелкого теропода каудиптерикса и кобылками. Как отмечается в статье для журнала Scientific Reports, не исключено, что примитивные маховые и рулевые перья изначально возникли именно для охоты, а позднее пригодились и для полета.
Динозавры обзавелись перьями задолго до того, как научились летать. Вероятно, они унаследовали напоминающее пух примитивное оперение от общего предка с птерозаврами. Предполагается, что первоначально перья служили для теплоизоляции и общения с сородичами, например, брачных ритуалов. Кроме того, они могли использоваться в качестве камуфляжа, чтобы избежать лишнего внимания хищников. Более подробно об оперенных динозаврах и их открытии вы можете прочитать в нашем материале «Время перьев».
Команда ученых под руководством Петра Яблонского (Piotr G. Jablonski) из Сеульского университета предположила, что перья нептичьих динозавров выполняли еще одну функцию. Исследователи обратили внимание, что некоторые современные птицы во время охоты резко раскрывают оперение крыльев или хвоста, зачастую окрашенное в контрастные цвета. В результате затаившаяся мелкая добыча пугается, покидает убежище и пытается спастись бегством, так что ее становится легче поймать. Например, горихвостковые певуны (Myioborus) вспугивают насекомых с помощью ярко-белых крайних рулевых перьев.
Согласно гипотезе Яблонского и его коллег, некоторые нептичьи динозавры могли использовать оперение на передних конечностях и хвосте похожим образом. Более того, не исключено, что маховые и рулевые перья развились у них именно для охоты, и лишь потом стали использоваться для полета. Чтобы проверить предположение, исследователи создали робота, имитирующего мелкого теропода из рода каудиптериксов (Caudipteryx). Эти нептичьи динозавры жили на территории Китая в раннем мелу, около 125 миллионов лет назад, и обладали удлиненными перьями на передних конечностях и хвосте. Предполагается, что эти перья были покрыты контрастными черно-белыми полосами.
На следующем этапе авторы провели ряд экспериментов с участием кобылок Oedaleus infernalis. Похожие на них представители отряда прямокрылых (Orthoptera) уже существовали в раннем мелу и вполне могли служить добычей для мелких теропод. В ходе опытов насекомых сажали перед роботом-динозавром, после чего тот поднимал передние конечности или хвост, снабженные оперением из черной бумаги и пластика. При этом в разных тестах характеристики оперения были разными. Например, бумажные перья на передних лапах могли отсутствовать, располагаться в их проксимальной или дистальной части, а также обладать или не обладать белыми участками. Хвостового оперения в одних опытах не было, а в других его площадь была маленькой или большой.
Оказалось, что движения передних конечностей и хвоста робота-динозавра действительно пугают кобылок. Сильнее всего насекомые реагировали, когда робоптерикс раскрывал и после короткой остановки складывал оперение на дистальных концах передних лап. Такая демонстрация обратила в бегство 27 из 30 подопытных особей. При этом перья с белыми участками пугали кобылок больше, чем однотонные. Оперенный хвост действовал на насекомых сильнее, чем лишенный перьев. При этом чем больше была площадь хвостового оперения, тем сильнее пугались подопытные особи. В дополнительном эксперименте авторы показывали кобылкам анимационные ролики с движениями робоптерикса и фиксировали активность нервной системы подопытных насекомых. Пики возбуждения нейронов, отвечающих за прыжки, наблюдались, когда робот раскрывал и складывал оперенные передние конечности.
Результаты исследования показывают, что каудиптериксы и их родственники в теории могли охотиться на насекомых и других мелких животных, распугивая их перьями на передних конечностях и хвосте. По мнению Яблонского и его коллег, способность вспугивать затаившуюся добычу с помощью оперения подтолкнула эволюцию теропод в сторону появления полета. Чтобы эффективно использовать данную стратегию, этим динозаврам пришлось уменьшиться в размерах, научиться быстро бегать на двух ногах и оперативно реагировать на движения жертв. Все эти признаки являются важными преадаптациями для развития полета.
Главными врагами мезозойских прямокрылых, возможно, были не динозавры, а млекопитающие. Чтобы не привлекать их внимания, древним кузнечикам, кобылкам и их родственникам пришлось исполнять более высокие брачные песни. К такому выводу пришли палеонтологи, проанализировав сотни экземпляров прямокрылых из мезозойских отложений.