Когда на земле появились птицы

Когда на земле появились птицы

Классические гипотезы

«с деревьев вниз» (arboreal; trees down)

Текодонтная гипотеза

Эту гипотезу предложил в начале XX века Герхард Хайльман (англ.)русск., основываясь на детальном обзоре биологии птиц (включая археоптерикса) и рептилий. По его мнению, наиболее близкими родственниками птиц следует считать триасовых псевдозухий (из надотряда текодонтов). Текодонтная гипотеза была общепринятой в середине XX столетия и поддерживается сегодня рядом специалистов. Однако вплоть до настоящего времени среди псевдозухий не удалось обнаружить форм, филогенетически близких к археоптериксу или другим ранним птицам.

Гипотеза Уокера (архозавроморфная)

Уокер обосновывал в 70-х годах XX века родство археоптерикса и всех птиц с триасовыми архозаврами из подотряда сфенозухий, родственных современным крокодилам. Аргументы Уокера неоднократно критиковались, и сам автор впоследствии признал гипотезу несостоятельной.

До недавнего времени обе гипотезы постепенно теряли сторонников. Однако, после открытия четырёхкрылого оперённого динозавра в Китае, предсказанного ещё Бибом в 1915 году под именем «тетраптерикс» (Tertrapteryx), группа гипотез «с деревьев вниз» вновь переживает расцвет. Что любопытно, подтвердить гипотезу Биба в 1926 году пытался Хейльман, исследовавший ноги птенцов горлиц и яканы, однако его исследования были тогда восприняты с большим скепсисом.

Опубликованное в июле 2014 года в журнале Journal of Ornithology исследование позволило отнести Scansoriopteryx к древним птицам, потомкам архозавров. У Scansoriopteryx обнаружили характерные для птиц анатомические особенности: удлиненные передние конечности, кости запястий в форме полумесяца, лапы, приспособленные для сидения на ветках. Перья, расположенные на передних и задних конечностях, свидетельствуют о том, что он мог планировать в воздухе, перелетая между деревьями, а это, в свою очередь, означает, что полет возник не «снизу вверх», когда наземные динозавры-тероподы начали летать, а «сверху вниз», когда архозавры нарастили перья, позволившие им короткое время держаться в воздухе. Факт отнесения Scansoriopteryx к птицам вновь ставит вопрос о том, что птицы не являются потомками динозавров.

«с земли вверх» (cursorial; ground up)

Тероподная гипотеза

Гипотеза первоначально была выдвинута Томасом Генри Хаксли в XIX веке. В 70-х годах XX века её возродил Джон Остром. Основываясь на сравнении пересмотренной им остеологии археоптерикса и тероподных динозавров (в особенности описанного им дейнониха), Остром заключил, что ближайшими родственниками археоптерикса являются целурозавры из семейства дромеозаврид.

Впоследствии выводы Острома были подтверждены кладистическими исследованиями, обнаружением экземпляров целурозавров с отпечатками перьев, сравнением микроструктуры яичной скорлупы и репродуктивной биологии целурозавров и птиц. Сегодня тероподная гипотеза принимается большинством палеонтологов.

Современная филогения птиц и наиболее близких к ним групп тероподов выглядит следующим образом:

Однако после открытия четырёхкрылого оперённого динозавра в Китае основная идея гипотезы — «с земли вверх» — стала всё чаще подвергаться острой критике. При этом надо заметить, что остальные находки оперённых динозавров в Китае довольно хорошо вписываются в концепцию «с земли вверх».

Другие гипотезы

После открытия протоависа Санкаром Чаттерджи (en:Sankar Chatterjee) в 1984 году появился ряд новых гипотез:

  • По мнению самого Чаттерджи, древнейшей птицей является протоавис, а не археоптерикс. При этом ближайшими родственниками птиц являются триасовые цератозавры — группа тероподных динозавров, обладавшая рядом существенных особенностей, характерных для птиц (близкое к гетероцильному строение шейных позвонков, сплав тазовых костей и др.). Эти особенности скелета цератозавров традиционно расцениваются как результат конвергенции. При этом полёт появился в результате планирования дромерозаврид с деревьев.
  • Гипотеза дифилетического происхождения птиц, разрабатываемая Е. Н. Курочкиным, частично основывается на изучении протоависа. Согласно этой гипотезе, веерохвостые птицы произошли от некоторой группы юрских архозавров, близким родственником которых является протоавис. Ящерохвостые птицы (например, археоптерикс и энанциорнисы) являются потомками тероподов. При этом предки птицы обитали не на настоящих деревьях, а в кустарниках, на которые они запрыгивали, используя силу ног, а спрыгивали, замедляя прыжок быстрыми махами оперённых передних конечностей. Ключевым в этой гипотезе является отсутствие стадии планирующего полёта, которая неоднократно критиковалась сторонниками гипотезы «с земли верх», согласно мнению которых, планирующий полёт самодостаточен и не способен перейти в машущий. Тем не менее, согласно Курочкину, планирующий полёт всё же имел место, но относился не к настоящим птицам, а к тупиковой ветви развития, представленной археоптериксом. Другим ключевым моментом в гипотезе Курочкина является то, что, в отличие от авторов классических гипотез «с деревьев вниз», он считает, что передние конечности при лазаньи играли вспомогательную роль и не обхватывали ствол дерева, а цеплялись за мелкие соседние ветви, помогая балансировать. Основная роль при лазаньи в гипотезе Курочкина отводится сильным задним конечностям. Это является вторым ответом критикам гипотезы «с деревьев вниз», по мнению которых, лазанье по деревьям с обхватом передними конечностями ствола дерева несовместимо с машущим полётом.
  • Гипотеза Диала — выдвинута в 2003 году на основе наблюдения птенцов кекликов, взбиравшихся по наклонным поверхностям (вплоть до почти вертикальных), помогая себе взмахами крыльев.
  • Гипотеза Гарнера «атакующий проавис» («prouncing proavis») — выдвинута в 1999 году, отвергает как идею «с земли вверх», так и «с деревьев вниз». Согласно этой гипотезе, полёт появился в результате прыжков на добычу из засады с возвышения, а появление перьев служило повышению точности прыжка. В подтверждение гипотезы Гарнер приводит кладистическую линию Sinosauropteryx-Protarchaeopteryx-Caudipteryx-Archaeopteryx-Iberomesornis-Enantiornithes-Ornithurae, годом ранее построенную Джи.
  • Гипотеза Петерса — выдвинута в 2002 году как развитие идеи Гарнера. В качестве одного из доказательств своей гипотезы Петерс раскритиковал как классическую гипотезу «с деревьев вниз», так и классическую «с земли вверх». Так, например, по его мнению, приспособление передних конечностей к лазанью противоречит приспособлению к полёту.
  • Гипотеза Лакасы-Руиса (Lacasa-Ruiz, 1993) и Лопарёва (1996) — изначально выдвинута Лакасой-Руисом в 1993 году, а затем доработана в 1996 году С. А. Лопарёвым, который в качестве доказательства привёл сравнительный анализ строения таза птиц, а также онтогенез современных птиц. Согласно гипотезе, предки птиц обитали на заросшем мелководье, и перья на передних конечностях изначально служили для создания тени с целью привлечения рыбы (так охотятся некоторые болотные птицы). При спасении от хищников махи передними конечностями облегчали бег по заросшему болотистому мелководью, что постепенно перешло в использование экранного эффекта, затем в транзитный полёт (cruising flight).
  • Гипотеза Савельева — выдвинута в 2006. Согласно этой гипотезе, птицы изначально обитали на мелководье, а затем научились нырять, используя передние конечности подобно оляпке и пингвину, что явилось преадаптацией к полёту.
  • Гипотеза Острома (Ostrom) — выдвинута в 1976 году, и согласно ей, перья на передних конечностях изначально использовались в качестве ловчих сетей для насекомых. Гипотеза неоднократно критиковалась, и в 1997 году Остром от неё отказался.

Литература

  • Курочкин Е. Н., Богданович И. А. К проблеме происхождения птиц: компромиссный и системный подходы. Известия РАН, Серия Биологическая, 2008 № 1 с.15-17, УДК 568.2(591.174)
  • Курочкин Е. Н. Параллельная эволюция тероподных динозавров и птиц. — Зоологический журнал 2006, том 85, № 3.
  • Курочкин Е. Н. Новые идеи о происхождении и ранней эволюции птиц // Достижения и проблемы орнитологии Северной Евразии на рубеже веков. Труды Международной конференции «Актуальные проблемы изучения и охраны птиц Восточной Европы и Северной Азии». Республика Татарстан, 29 января — 3 февраля 2001 г. Ред. Е. Н. Курочкин и И. И. Рахимов. — Казань: изд-во МАГАРИФ, 2001. — С. 68-96.
  • Курочкин Е. Н. О четырёхкрылом динозавре и происхождении птиц // Журнал «Природа», 2004.
  • Курочкин Е. Прародители царства пернатых // «Вокруг света», февраль 2007, № 2 (2797), рубрика «Спираль времени».
  • Курзанов С. М. Авимимиды и проблема происхождения птиц // Труды совместной советско-монгольской палеонтологической экспедиции, вып. 31. — М.: Наука, 1987. — 95 с.
  • Прам Р., Баш А. Динозавры или птицы: кто оперился первым? // «В мире науки», 2003, № 7.
  • Розанов А. Ю. и др. Евгений Николаевич Курочкин (1940-2011) // Палеонтологический журнал : журнал. — 2012. — № 5. — С. 106-108.
  • Chatterjee S. The Rise of Birds. — Baltimore and London, Johns Hopkins University Press. 1997
  • Chatterjee S. Protoavis and the early evolution of birds. — Palaeontographica, Abt. A, Bd. 254, Lfg., 1999, 1-3, p. 1-100
  • Chatterjee, S. 1987. Skull of Protoavis and Early Evolution of Birds. Journal of Vertebrate Paleontology 7(3)(Suppl.): 14A.
  • Kevin Padian and Luis M. Chiappe. The Origin of Birds and Their Flight. SCIENTIFIC AMERICAN, FEBRUARY 1998

Первые птицы на земле

Рубрика Биология и естествознание
Вид реферат
Язык русский
Дата добавления 04.03.2003

Фороракос

Первые птицы появились примерно в конце Триасового — начале Юрского периода (180-150 млн. лет до н. э.) Произошли они предположительно либо от ящеробедрых динозавров, либо от мелких и быстрых рептилий Триасового периода, передвигавшихся на двух задних конечностях. Одной из самых примитивных птиц был Археоптерикс. Но, несмотря на многие черты, свойственные рептилиям, он имел прогрессивные черты современных птиц. После вымирания Динозавров, в Кайнозойскую эру, появилось множество разнообразных видов птиц, превосходящих современных по размерам.

В эоцене (среднетретичный период, 54-38 млн. лет назад) существовала птица Диатрима. С виду она напоминала страуса. Рост ее составлял около 2-3 метров, длина клюва — до 50 сантиметров. На сильных лапах у нее имелось по четыре пальца с длинными когтями. Летать диатримы не умели, зато отлично бегали.

Жила диатрима в засушливых степях Северной Америки и Европы, питалась мелкими млекопитающими и пресмыкающимися. Ближайший родственник Диатримы — журавль.

Фороракос достигал 1,5 м в высоту. Его острый крючковатый полуметровый клюв был весьма грозным оружием. Поскольку у него были маленькие, неразвитые крылья, он не мог летать. Длинные, сильные ноги фороракосов свидетельствуют о том, что они были прекрасными бегунами. По мнению некоторых исследователей, родиной этих огромных птиц была Антарктида, покрытая в то время лесами и степями. Большинство же ученых склоняется к выводу, что фороракос обитал па территории тогдашней Южной Америки.

Археоптерикс

(на рисунке видно, что у него сохранились зубы в челюстях, пальцы на крыльях и удлиненный хвост с большим числом позвонков — признаки рептилии.)

Моа — одна из самых больших нелетающих птиц, населявших острова Новой Зеландии до ХVIII века. Эта огромная страусоподобная птица была, возможно, любимым объектом охоты местных жителей. Сейчас в Новой Зеландии живет киви — птица, которая, видимо, близка к отряду моаобразных. (На островах Новой Зеландии обитал целый отряд нелетающих птиц, насчитывающий 6 родов и от 13 до 27 видов (по разным данным) — это Моаобразные. Размеры птиц: от индюка — Anomalopteryx и до гигантского 3-х метрового и весом 250 кг — Dinornis. В начале ХVII века на о. Южном еще обитало несколько более мелких видов Моа. В середине ХIХ века там несколько раз видели, вероятно, Megalopteryx hectory (один из мелких видов). Все они жили в лесах, питались растениями, самки были крупнее самцов. В музеях мира имеется несколько полных скелетов Моа, много костей, остатки шкур, перья и яйца).

Моа

(По последним исследованиям выяснилось, что моа были не слишком сообразительными — размер мозга этого трехметрового гиганта был величиной примерно с мозг голубя.)

Подобные документы

  • Мезозойская эра — участок времени в геологической истории Земли: характеристика триасового, юрского и мелового периода. Опускание суши и наступление моря. Тектоника, климат, флора и фауна мезозоя. Появление новых видов динозавров и первых млекопитающих.
    реферат , добавлен 29.09.2011

  • Характеристика тектонической жизни на планете в течение юрского периода. Особенности развития и существования флоры и фауны на Земле: господство голосеменных форм растений, размножение гигантских рептилий, появление первых птиц, жизнь морских животных.
    презентация , добавлен 10.11.2012

  • Брахиозавр — род растительноядных динозавров юрского периода из группы зауропод-макронарий, представитель ящеротазовых динозавров — зауропод; открытие. Период и территория обитания. Внешний вид, этимология, конечности и строение, питание и образ жизни.
    презентация , добавлен 09.04.2014

  • Переходный период в развитии земной коры и жизни. Конец варисцийских горообразовательных процессов. Начало последней мощной тектонической революции — альпийской складчатости. Отложения, животный и растительный мир юрского, триасового и мелового периодов.
    презентация , добавлен 14.09.2013

  • Особенности образа жизни хищных птиц, их классификация. Птицы семейства соколиные. Сокол-сапсан — самая быстрая птица на Земле. Гнездовья сокола-балабана. Территориальное постоянство ястребов-тетеревятников. Распространение орлов, беркутов и коршунов.
    презентация , добавлен 02.02.2016

  • Характеристика хищников. Хищные птицы ведут дневной образ жизни лишь немногие из них сумеречные. Распространены хищники по всему свету. Хищные птицы размножаются один раз (редко два раза) в году. Основную пищу хищные птиц составляют различные животные.
    реферат , добавлен 03.12.2003

  • Истоки Кембрийского периода. Начало периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке. Оледенение, приведшее к понижению уровня моря.
    творческая работа , добавлен 03.05.2009

  • История появления динозавров на планете. Диапазон различий между отрядами архозавров: ящеротазовые, птицетазовые, птерозавры и крокодилы. Главные отличия динозавров от других рептилий. Восстановление облика динозавра при наличии окаменевших костей.
    презентация , добавлен 30.04.2011

  • Ознакомление с мифами и реальностью о динозаврах. Изучение учеными мира найденных останков гигантских рептилий, анализ окаменелостей их останков. Рассмотрение особенностей географии земли в триасовом периоде. Определение причин исчезновения динозавров.
    презентация , добавлен 20.11.2014

  • Изучение и характеристика учения В.И. Вернадского о биосфере, его концепции «О начале и вечной жизни на земле». Противостояние двух мировоззрений как «Два синтеза Космоса». Понятие Вернадского о живом веществе, т.е. совокупности всех живых организмов.
    реферат , добавлен 24.07.2010

Миллионы лет назад Земля была довольно опасным местом: по ней кочевали и огромные динозавры, и гигантские многоножки. Если бы люди нашего современного размера жили в те времена, они, вероятно, были бы муравьями по сравнению с теми древними существами. К счастью для человечества, эти животные не дожили до наших дней. Чтобы напомнить, насколько они огромны, вот вам список десяти таких доисторических и очень даже плотоядных птиц.

1. Пеларгонис Сандерса

Самая крупная летающая птица (в прошлом) с размахом крыльев 6-7 м, что более чем в два раза превышает размер самой крупной современной птицы. Впервые обнаружена в 1983 году вблизи г. Чарльстон, Южная Каролина. Эта вымершая морская птица парила над океаном в поисках добычи, а её клюв был оснащен острыми зубными шипами (псевдозубами), которыми она пробивала тела жертв, в основном рыбу и кальмаров.

2. Аргентавис

До обнаружения пеларгониса Сандерса самой крупной вымершей птицей считался аргентавис с размахом крыльев в 5-6 м. Останки этого вымершего вида были найдены в центральной и северо-западной Аргентине. Это был скорее падальщик, чем хищник. Вполне возможно, что он тихонечко следовал за другими плотоядными животных и подъедал за ними их добычу, пикируя с высоты и глотая пищу, даже не приземляясь.

3. Пелагорнис чиленсис

Пелагорнис чиленсис жил 5-10 млн. лет назад. Он парил над океаном и горами на территории современной Чили. Размах его крыльев – около 5 м. Единственный образец пелагорниса был обнаружен в пустыне Атакама возле горы Эль-Морро. У птицы было 20 удлиненных зубов (псевдозубов), которыми она вылавливала рыбу и кальмаров с поверхности воды и целиком их заглатывала.

4. Тераторнис

Тераторнис – огромная североамериканская хищная птица с размахом крыльев в 3,5 м и высотой 75 см. Около сотни тераторнисов были найдены в Калифорнии, Орегоне, Аризоне, Флориде и Южной Неваде. Они охотились на животных размером с кролика. Лапами тераторнис держал добычу и ел её кусками. Считается, что вымерли тераторнисы около 10 тысяч лет назад.

5. Орел Хааста

Орел Хааста был одним из крупнейших хищников с размахом крыльев 2,5-3 м. По длине и весу он был больше, чем самые крупные ныне живущие стервятники. Орел Хааста жил на Южном острове Новой Зеландии и окончательно вымер около 1400 года н.э. Он охотился преимущественно на крупных и нелетающих птиц. Атакуя со скоростью до 80 км/час, орел хватал жертву одной лапой, а второй лапой добивал её в шею или голову. Ударную силу его лапы можно сравнить со шлакоблоком, упавшим с восьмиэтажного здания.

6. Келенкен

Это была гигантская нелетающая птица-хищник, жившая около 15 млн. лет назад в Аргентине. Келенкен обладал огромной для птицы головой с длиной черепа в 72 см. Длина его клюва составляла 46 см, а рост 2,5 м. Охотился келенкен, вероятно, путем погони за добычей, которую убивал несколькими ударами своего массивного клюва либо энергично встряхивал, чтобы сломать ей хребет.

7. Бронторнис

Еще одна крупная нелетающая птица, обитавшая в Патагонии. Её вес ориентировочно составлял 350-400 кг, рост – 2,80 м. Из-за своей массы бронторнис, вероятно, был хищником, охотящимся из засады, который молниеносно бросался на свою добычу из укрытия. Бронторнис, скорее всего, мог убивать даже крупных животных.

8. Титанис

Нелетающая плотоядная птица титанис была ростом 2,50 м и проживала в Северной Америки 2-5 млн. лет назад. Найдены были только фрагменты её скелета без черепа в виде окаменелостей. Можно предположить, что титанис обладал огромным клювом и при охоте полагался на свое зрение. Кроме того, у титаниса были необычайно мощные ноги, дающие ему возможность очень быстро передвигаться.

9. Фороракос

Нелетающая птица фороракос жила в лесах и на лугах. Она вырастала до 2,5 м и весила около 130 кг. У фороракоса был немалый череп до 60 см, крючкообразный клюв и внушительные когти. Даже на кончиках его крыльев были острые крючки для захвата жертвы. Основным же инструментом был клюв, которым птица

хватала добычу и била её об землю, а мелким животным было достаточно и простого удара клювом по голове.

10. Физорнис

Всего лишь каких-то 23-29 млн. лет назад в эпоху олигоцена по планете (а точнее в Южной Америке) бродила нелетающая птица физорнис высотой около 2 м. Скорее всего, это был один из первых представителей так называемой группы «птиц-террористов». К сожалению, о физорнисе собрано слишком мало информации, тем не менее, это была весьма опасная плотоядная птица.

Кто был предком птиц?

Самым загадочным и непостижимым в процессе эволюции является то, что какие-то неведомые, ползающие по земле неуклюжие рептилии однажды вдруг поднялись в небо и полетели. В это трудно поверить, но ученые доказали, что птицы и в самом деле произошли от рептилий. Конечно, это случилось не сразу. Сначала у некоторых видов рептилий постепенно отрастали перья и крылья, изменялось строение тел, и только потом они смогли летать. У первых птиц были длинные хвосты с большим количеством костей и с торчащими со всех сторон перьями. Летали они, очевидно, не очень хорошо, но все равно уже могли подниматься в воздух. Со временем у них отросли ноги, которые служили опорой и амортизаторами при взлете и при посадке.

У первых птиц были маленькие острые зубы, но потом они исчезли и появились клювы с роговыми пластинками по краям. Все эти изменения происходили в течение многих тысяч лет. Современных птиц отделяет от их предков-рептилий 130 миллионов лет, именно к тому периоду относятся найденные окаменелости первых птиц, еще недалеко ушедших от своих предков.

До сих пор ученые, изучая строение птиц, находят во всех частях их тела следы происхождения от рептилий, конечно уже сильно измененные.

Самое важное, что изменилось в современных птицах, это то, что из холоднокровных они стали теплокровными. Это стало необходимым в процессе эволюции, поскольку птицы начали подниматься в воздух и для полетов им нужно было много энергии, а теплокровные животные могут быстро получать энергию из пищи.

С изменением крови они могли высиживать яйца при постоянной температуре, согревая своим теплом и вылупившихся птенцов. Со временем птицы научились устраивать гнезда и заботиться о своем потомстве.

Теперь легкие порхающие создания уже ничем не напоминают неуклюжих пресмыкающихся, которые когда-то дали им жизнь. Однако, судя по найденным окаменелостям, одно из них, а именно современная крачка, очень похожа на древнюю птицу и по размерам, и по строению, и по своим повадкам.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *