Перья у птерозавров: миф или реальность?

Кажется, палеонтологи наконец готовы дать ответ на этот вопрос.

На протяжении большей части истории палеонтологии мы считали, что все динозавры были покрыты чешуей и кожей, как ящерицы и другие современные рептилии. Так было до тех пор, пока в палеонтологии не наступил «золотой век» открытий благодаря современным технологиям. Тогда ученые выяснили, что многие из этих вымерших животных были покрыты перьями, как и их более поздние потомки, птицы. 

Похоже, перья появились и приобрели различные вариации довольно рано, но поначалу служили скорее для обогрева и демонстраций, а не для полета. Благодаря изучению окаменевших остатков пигмента исследователи знают, что у многих динозавров были перья разных цветов. 

Однако ученым до сих пор не удавалось закрыть вопрос о наличии оперения у птерозавров, которые царствовали в небе во времена динозавров. Скудные доказательства в летописи окаменелостей никогда не были достаточно определенными для окончательных выводов. 

Точку в этом вопросе поставило новое открытие. Недавно обнаруженная окаменелость птерозавра Tupandactylus imperator, сохранившаяся на плитах древнего известняка на северо-востоке Бразилии, свидетельствует о существовании перьев у птерозавра уже около 113 миллионов лет назад.

До сих пор исследователи более или менее соглашались с тем, что птерозавры были покрыты внешним слоем нитевидных структур, называемых пикноволокнами, которые, возможно, напоминали перья (но неизвестно, являлись ли тем же самым покрытием).

Новый бразильский образец проясняет этот вопрос: на нем можно заметить не только однонитевые структуры, отходящие от черепного гребня птерозавра, но также и разветвленные, отчетливо похожие на перья структуры, отмеченные короткими отходящими волокнами от центральной оси.

«Этот способ ветвления напрямую сравним с таковым в перьях стадии IIIA современных птиц, то есть с зазубринами, отходящими от центрального стержня. Это убедительное доказательство того, что ископаемые разветвленные структуры представляют собой перья, состоящие из стержня и зазубрин», – пишут исследователи.

Фото: Bob Nicholls

Согласно анализу исследователей, наиболее вероятно, что перья были унаследованы от предка из ветви авеметатарзалий, общего как для динозавров, так и для птерозавров. Хотя также нельзя исключать вариант, что эти черты развивались независимо у разных групп или видов животных.

Изучая окаменелость с помощью электромикроскопии высокого разрешения, исследователи обнаружили в мягких тканях животного многочисленные микротела длиной примерно 0,5–1 мкм, интерпретированные как меланосомы – органеллы, содержащие меланиновые пигменты, ответственные за различные цвета в тканях животного. Исходя из формы, размера и расположения меланосом можно определять, какого цвета были кожа и перья динозавров. 

Меланосомы этого птерозавра имели различную форму (между мононитями, разветвленными перьями и другими тканями черепа), что позволяет предположить: его оперение тоже могло быть разноцветным. 

Фото: Cincotta et al., Nature, 2022

«У современных птиц и млекопитающих многие доминирующие цвета перьев и волос обусловлены ограниченным набором химически различных форм меланина», – объясняет Майкл Бентон, палеонтолог из Бристольского университета в Великобритании.

Хотя невозможно точно узнать, как именно разноцветное оперение было выгодно для T. imperator более 100 миллионов лет назад, Бентон говорит, что разные цвета на выдающемся черепном гребне птерозавра могли способствовать процессам передачи сигналов между разными особями. Иными словами, разноцветный окрас мог привлекать особей противоположного пола. 

«Возможно, они использовались в ритуалах перед спариванием, точно так же, как некоторые птицы используют красочные веера на хвосте, крылья и гребни на голове для привлечения партнеров. Современные птицы известны разнообразием и сложностью своей окраски, которая всегда играла роль в естественном отборе, и то же самое может быть верно для широкого круга вымерших животных, включая динозавров и птерозавров», – пишет Бентон.