Дигитална реконструкция на юрската птица
Zhengheornis buyuот фауната Zhenghe. [Photo provided to CHINA DAILY]
Вкаменелост на 150 милиона години, открита в провинция Фудзиен, разкри това, което според изследователите е най-малката известна птица с дълга опашка от късния юрски период, запълвайки критична празнина в разбирането на учените за това как дългите опашки на динозаврите са еволюирали в късите, компактни опашки на съвременните птици.
Констатациите показват, че броят на опашните прешлени е намалял, преди останалите кости да се слеят в една структура – слят пигостил, типичен за съвременните птици – помагайки за разрешаване на дългогодишен дебат в еволюционната биология. Проучването е публикувано в списанието Science Advances в четвъртък.
Вкаменелостта е открита на 24 март 2024 г. от съвместен изследователски екип от Института по палеонтология и палеоантропология на гръбначните животни към Китайската академия на науките и Института за геологични изследвания на Фуджиан. Откритието последва повече от 400 дни теренна работа в обекта Zhenghe Fauna, богата на вкаменелости област в окръг Zhenghe, Nanping, провинция Fujian, известна с това, че дава добре запазени фосили на древни животни.
Изследователите нарекоха новия вид Zhengheornis buyu. Първата част от името се отнася до мястото на откритието, докато buyu произлиза от Guoyu, древна китайска книга, и означава „неочаквано“ — почит към изненадващата анатомия на опашката на екземпляра.
Тази неочаквана анатомия разглежда един от най-трайните палеонтологични въпроси: как живеещите на земята динозаври с дълги опашки са еволюирали в днешните леки птици с къси опашки. Въпреки че произходът на оперените крила е добре документиран, еволюцията на късите птичи опашки дълго време остава загадка, тъй като съответните вкаменелости са невероятно редки.
Zhou Zhonghe, автор на изследването и професор в Института по палеонтология и палеоантропология на гръбначните животни, каза, че генетичните изследвания отдавна предполагат, че скъсяването на опашката може да е резултат само от няколко прости генетични мутации.
„Тъй като дългоопашатите и късоопашатите птици се появяват почти едновременно във вкаменелостите, без междинни форми, много еволюционни биолози твърдят, че преходен вид със скъсен, но без слят пигостил е биологично малко вероятно и вероятно никога не е съществувал“, каза Джоу.
Предишни фосилни доказателства изглежда подкрепят това мнение. Най-ранните птици с модерен, слят пигостил се появяват внезапно към края на юрския период, в зората на еволюцията на птиците, докато други съвременни птици и техните роднини на динозаврите запазват дългите си опашки.
Откриването на Zhengheornis buyu оспорва дългогодишното предположение, като предоставя дълго търсената преходна форма.
Датиращ на възраст между 148 и 150 милиона години, добре запазеният, напълно свързан скелет има опашка, съставена само от 15 опашни прешлена и липсва слят съвременен пигостил. Това е значително по-малко опашни прешлени, отколкото при други ранни птици, като напр Археоптерикскойто имаше 23 до 24, Йехолорнискоито са имали 22 до 27, и други ранни птицеподобни динозаври, които обикновено са имали повече от 30.
„Тази комбинация от древни и усъвършенствани характеристики доказва еволюционен път стъпка по стъпка: загубата на опашни прешлени и цялостното скъсяване на опашката се случиха преди останалите кости да се слеят заедно в ранната еволюция на птиците“, каза Уанг Мин, водещ автор на изследването и професор в института.
Изследователите казаха, че скъсената, но гъвкава опашка вероятно предлага важни функционални предимства. Чрез намаляване на телесното тегло, изместване на центъра на тежестта напред и правене на опашката по-малко твърда, Zhengheornis buyu може да движи перата на опашката си по-ефективно. Това би подобрило стабилността и контрола на полета му в сравнение с неговите съвременници с по-дълга опашка Археоптерикс.
Видът също така поставя нов рекорд като най-малкия познат член на по-широкото родословно дърво на динозаврите и птиците, което включва птици и тясно свързани птицеподобни динозаври. Използвайки уравнения за мащабиране на размера, изследователите изчисляват, че животното е тежало само 74 до 163 грама приживе. Неговата бедрена кост е била само 63 процента от дължината на тази на Microraptor zhaoianus, считан преди това за най-малкия известен птицеподобен динозавър, и е с около 10 процента по-малък от най-малкия известен Археоптерикс екземпляр.
Екипът каза, че такава екстремна миниатюризация предполага, че ранните птицеподобни динозаври са се свили по размер много по-бързо, отколкото се смяташе преди.
Zhengheornis buyu е четвъртият древен вид птица, съобщен от мястото Zhenghe. Анализите на родословното дърво показват, че птицата не е била специално адаптирана за живот, прекаран изцяло на земята или само в дърветата, което предполага, че е била екологичен специалист, способен да процъфтява в различни среди. Съвместното съществуване на множество, изключително различни форми на тялото също показва, че птиците вече са се разделили на много различни видове до края на юрския период.
„Това забележително откритие не само урежда дългогодишните академични дебати относно това кога ранните птици са започнали да се диверсифицират, но също така добавя решаваща част от пъзела за това как динозаврите са се трансформирали в птици“, каза Уанг.