Особенности оперения помешали древним птицам пережить падение астероида

Птицы — единственная группа динозавров, представители которой пережили массовое вымирание около 66 миллионов лет назад. Однако в катастрофе выжили далеко не все птицы.

Вместе с нептичьими динозаврами исчезли многочисленные мезозойские линии. Среди версий того, почему так произошло, есть гипотеза о том, что беззубый клюв и способность питаться семенами могли дать преимущество в мире, где привычные пищевые цепи разрушились.

Другие идеи связывали выживание с наземным образом жизни. После удара астероида леса на значительных территориях исчезли, что должно было особенно сильно ударить по древесным птицам.

Ученые из США исследовали найденное 10 лет назад в Монтане перо конца мелового периода. Анализ образца и компьютерная томография показали, что камень, в котором оно располагалось, — копролит, окаменевшие экскременты крупного хищного динозавра.

Томография помогла найти внутри него несколько перьев, мелкие чешуи панцирной щуки и кости гесперорнисообразной птицы. Такие птицы плохо летали или вообще утратили способность к полету, зато хорошо ныряли и добывали рыбу.

Результаты исследования опубликовал журнал PNAS. Палеонтологи считают наиболее вероятным, что найденные рядом с костями перья принадлежали именно этой птице.

Если это так, находка стала первым известным свидетельством оперения гесперорнисообразных. Одновременно это один из наиболее хорошо сохранившихся образцов перьев мезозойского возраста.

Некоторые из этих перьев имели признаки, характерные для современного оперения, в том числе четырехугольное поперечное сечение стержня и губчатую внутреннюю структуру. Такие особенности делают перо одновременно легким и прочным.

До сих пор подобная комбинация признаков не была известна для мезозойских перьев, отметили ученые. Вместе с тем в том же образце сохранились небольшие пушистые перья более примитивного типа, напоминающие покров некоторых нептичьих динозавров и вымерших мезозойских птиц.

Появление окраски у птичьих яиц отнесли к мутации эпохи динозавров Палеонтологи обнаружили, что пигментированные яйца несли динозавры всей группы, к которой принадлежат сегодняшние птицы. naked-science.ru

То есть оперение гесперорнисообразных сочетало сравнительно современные и более древние черты. При этом условия, в которых эволюционировали мезозойские птицы, заметно отличались от современных.

Большая часть мезозоя характеризовалась теплым парниковым климатом. В позднем мелу средняя температура на Земле, по различным оценкам, была примерно на четыре–пять градусов и более выше современной.
Особенно заметной разница была в высоких широтах, где климат был значительно мягче нынешнего. На территориях возле современного побережья Северного Ледовитого океана существовали лесные экосистемы.

В таких условиях эффективная защита от сильного холода могла быть менее критичной, чем для современных птиц. Это может объяснять, почему теплоизоляционные свойства оперения некоторых древних групп оставались далеки от современных.

Такое сочетание может объяснять, почему гесперорнисообразные все же вымерли. Исследователи предположили, что роль сыграли свойства оперения и, возможно, особенности линьки.

Пуховые перья современных птиц хорошо удерживают слой воздуха возле тела и снижают потерю тепла. Если более примитивные перья гесперорнисообразных и других исчезнувших групп справлялись с теплоизоляцией хуже, их обладатели могли оказаться более уязвимыми во время резкого похолодания после падения астероида.

После столкновения астероида с Землей поднятые в атмосферу пыль, сажа и аэрозоли резко уменьшили поступление солнечного света. Как следствие, на планете стало заметно холоднее, а фотосинтез оказался серьезно нарушен.

По некоторым климатическим моделям, уровень освещенности мог оставаться настолько низким, что фотосинтез на значительной части планеты был практически подавлен примерно на два года. Это означало не только наступление так называемой ударной зимы, но и разрушение основания большинства пищевых цепей.
Сначала страдали растения и фитопланктон. Затем кризис затронул животных, которые прямо или косвенно от них зависели.

Для небольших теплокровных животных способность сохранять тепло в таких условиях могла быть особенно важна. Организмы, эволюционировавшие в гораздо более теплом мезозойском климате, внезапно столкнулись с холодом и резким сокращением доступной пищи.

Более совершенное пуховое оперение могло дать предкам современных птиц дополнительное преимущество. Группы с менее эффективной теплоизоляцией при этом оказались в менее выгодном положении.

Отметим, что вряд ли выживание одних видов и вымирание других объясняется только оперением. Этот факт зависел от целого набора признаков — питания, размеров тела, среды обитания, размножения и физиологии.