Новый вид четырехкрылых динозавров указал на конвергенцию между микрорапторинами и авиалами

Палеонтологи описали новый вид мелких хищных динозавров из клады микрорапторин. Эта группа известна тем, что по крайней мере некоторые ее представители обладали удлиненными перьями не только на передних, но и на задних конечностях, то есть были четырехкрылыми. Предполагается, что они планировали с дерева на дерево, хотя не исключено, что им был доступен и активный полет. Новый вид был обнаружен на территории Китая и получил название Norellraptor barsboldi. Включив его в филогенетическое древо микрорапторин, авторы продемонстрировали, что по мере того, как эти эти динозавры и предшественники птиц независимо друг от друга осваивали полет, они обзавелись по крайней мере 57 общими анатомическими признаками. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Современные птицы и их вымершие родственники по кладе авиалов (Avialae) — не единственные динозавры, попытавшиеся освоить полет. Определенных успехов в этом направлении также смогли добиться микрорапторины (Microraptorinae) — мелкие хищные динозавры из семейства дромеозаврид (Dromaeosauridae), большинство из которых жили на территории Китая в раннем меловом периоде. По крайней мере некоторые представители этой группы — включая собственно микрорапторов (Microraptor) — обзавелись удлиненными перьями на передних и задних конечностях, которые образовывали подобие крыльев. За такую особенность этих динозавров иногда называют четырехкрылыми. Предполагается, что с помощью двух пар крыльев микрорапторины планировали с дерева на дерево подобно современным летягам. Однако есть свидетельства, что они были способны к активному полету.

Андреа Кау (Andrea Cau) из Палеонтологического музея и герпетологического центра OPHIS в Террано и его коллеги пополнили кладу микрорапторов новым видом. В центре внимания исследователей оказался отлично сохранившийся полный скелет мелкого теропода длиной всего 57 сантиметров. Он обнаружен на раннемеловой формации Цзюфотан в провинции Ляонин на северо-востоке Китая и передан Хэбэйскому геологическому университету в 2023 году. Возраст находки составил около 120 миллионов лет.

Основываясь на строении черепа и лобковой кости, Кау с соавторами отнес экземпляр к кладе Microraptorinae. Однако он отличался от всех известных представителей группы рядом анатомических деталей, которые в основном были сосредоточены в черепе, передних и задних конечностях и их поясах. Поэтому исследователи приняли решение выделить изученного динозавра новый вид и род, сестринский к роду Zhongjianosaurus. Он получил название Norellraptor barsboldi. Родовой и видовой эпитет отсылают к именам двух умерших в прошлом году палеонтологов — специалистов по тероподам: Марка Аллена Норелла (Mark Allen Norell) (1957–2025) и Ринченгийна Барсболда (Rinchyengiin Barsbold) (1935–2025).

Около передних и задних конечностей, сложного крестца и хвоста N. barsboldi можно заметить отпечатки перьев. Они сохранились слишком плохо, чтобы можно было точно описать их длину и строение. Судя по всему, в основном N. barsboldi был покрыт простыми перьями, которые плотно прилегали друг к другу. Однако на передних конечностях теропода росли ассиметричные маховые перья — а у перьев на конце хвоста были увеличенные по сравнению с опахалом стержни. По единственному известному экземпляру N. barsboldi невозможно сказать, располагались ли на задних конечностях этого теропода удлиненные перья, которые образовывали вторую пару крыльев. Но это весьма вероятно, если учесть, что его ближайшие родственники обладали таким признаком.

Кау и его коллеги сделали серию срезов левой лучевой кости N. barsboldi и подвергли их гистологическому анализу. На срезах компактной костной ткани (кортекса) они обнаружили две отчетливые линии остановки роста. Судя по всему, еще одна такая линия исчезла из-за расширения костомнозговой полости по мере роста динозавра. Таким образом, по мнению авторов, N. barsboldi прожил три года и погиб в самом начале четвертого года. Его возраст соответствовал границе между молодой и взрослой особью. Интересно, что на третьем году жизни скорость роста N. barsboldi сначала была низкой, позднее ускорилась, а затем снова замедлилась. Вероятно, в этот период теропод испытывал некие физиологические проблемы, отрицательно сказавшиеся на его росте.

На финальном этапе исследователи сопоставили эволюционную историю микрорапторин и авиалов. Для этого они отметили на филогенетическом древе Microraptorinae (в которое включен N. barsboldi) 194 характерных анатомических признака — апоморфии. Сравнение показало, что 57 из них (около 30 процентов) независимо возникли и у авиалов. Среди них особенности строения черепа, передних и зданих конечностей и их поясов, грудины, ребер и хвоста. Тем не менее, эти признаки возникали в двух кладах в разном порядке. Полученные результате свидетельствуют, что микрорапторины и авиалы осваивали полет независимо друг от друга, в результате чего в процессе конвергентной эволюции приобрели ряд общих анатомических черт. Альтернативное объяснение, согласно которому микрорапторины сами относились к авиалам (а значит, унаследовали от них часть анатомических черт), не поддерживается филогенетическим анализом. По словам авторов, их выводы заставляют усомниться, что микрорапторины являются подходящим аналогом, чтобы реконструировать эволюцию полета у птиц.

Ранее палеонтологи обнаружили свидетельство того, что микрорапторы поедали млекопитающих. На это указала стопа мелкого зверька, сохранившаяся между ребер голотипа Microraptor zhaoianus. До этого в окаменевших желудках микрорапторов уже находили окаменевшие кости рыб, ящериц и птиц. Судя по всему, эти динозавры были хищниками широкого профиля, которые охотились на разнообразных мелких позвоночных и не гнушались падалью.