Но остается вопрос, в какой момент передние конечности превратились в крылья, что сделало возможным летать??
Профессор Университета Макгилла Ханс Ларссон и бывший аспирант Александр Дечекки решили ответить на этот вопрос, изучив данные об окаменелостях, значительно расширившиеся за последние годы, начиная с периода, указывающего на происхождение птиц.
В исследовании, опубликованном в сентябрьском выпуске журнала Evolution, Ларссон и Децекки обнаружили, что на протяжении большей части истории хищных динозавров длина конечностей показывала относительно стабильную зависимость от размера тела. И это несмотря на 5000-кратную разницу в массе между тираннозавром рексом и самыми маленькими пернатыми тероподами из Китая. Однако это масштабирование конечностей изменилось у птиц, когда и передние, и задние конечности претерпели резкое разобщение с размером тела. Авторы заключают, что это изменение могло иметь решающее значение для того, чтобы ранние птицы научились летать, а затем использовали полог леса.
По мере того как передние конечности удлинялись, они становились достаточно длинными, чтобы служить аэродинамическим профилем, что позволило эволюционировать в полет с двигателем. В сочетании с сокращением задних конечностей это помогло улучшить контроль полета и эффективность у ранних пташек. Более короткие ноги помогли бы уменьшить сопротивление во время полета — причина, по которой современные птицы подгибают ноги во время полета, — а также усаживаться и передвигаться на небольших ветвях деревьев.
Эта комбинация лучших крыльев с более компактными ногами была бы критически важна для выживания птиц в то время, когда другая группа летающих рептилий, птерозавров, доминировала в небе и боролась за пищу.
«Наши результаты показывают, что у птиц произошли резкие изменения в механизмах своего развития, так что их передние и задние конечности стали объектом различного контроля длины», — говорит Ларссон, канадский научный руководитель макроэволюции в Музее Редпата Макгилла. Отклонения от правил масштабирования конечностей животного при изменении размера тела — еще один пример — относительно длинные ноги и короткие руки людей — обычно указывают на некоторые серьезные изменения в функциях или поведении. "Такое разделение может иметь фундаментальное значение для успеха птиц, самого разнообразного класса наземных позвоночных на Земле сегодня."
«Происхождение птиц и их полет — классический важный эволюционный переход», — говорит Десекки, ныне научный сотрудник Университета Южной Дакоты. "Наши результаты показывают, что длина конечностей птиц должна быть отделена от общего размера тела, прежде чем они смогут так успешно излучать.
Возможно, именно этот факт позволил им стать чем-то большим, чем просто еще одна ветвь манирапторанов, и привел к тому, что они расширились до широкого диапазона форм и размеров конечностей, присутствующих у современных птиц."
"Эта работа в сочетании с нашими предыдущими выводами о том, что предки птиц не жили на деревьях, во многом проливает свет на экологию предков птиц."говорит доктор. Dececchi. "Знание, откуда пришли птицы и как они попали туда, где они сейчас находятся, имеет решающее значение для понимания того, как современный мир стал выглядеть таким, какой он есть."
Финансирование исследования было предоставлено Fonds de recherche du Quebec — Nature et technologies, программой Canada Research Chairs и Национальным советом по научным и инженерным исследованиям Канады.