Почему у динозавров были перья?

В принципе, вопрос о том, почему у некоторых динозавров были перья, ничем не отличается от вопроса, почему у рыб есть чешуя или почему у собак есть мех. Почему голый эпидермис любого животного должен иметь какой-либо тип покрытия (или, в случае человека, практически не иметь никакого покрытия)? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны обратиться к более глубокой загадке: какое эволюционное преимущество принесло перья наделяют динозавров, которые не могут быть достигнуты с мехом или щетиной или простой рептилией Весы?

Прежде чем начать, важно признать, что не все у динозавров были перья. Подавляющее большинство пернатые динозавры были тероподами, широкой категорией, включающей хищников, тиранозавров, орнитомимидов и «динозавров», а также самых ранних динозавров, таких как Eoraptor и Herrerasaurus. Кроме того, не все тероподы были оперены: вполне вероятно, что поздняя юра аллозавр была чешуйчатая кожа, как и другие крупные теропод Spinosaurus

Тероподы были не единственными членами ордена ящеротазовые динозавры: как ни странно, их ближайшие родственники были гигантскими, неуклюжими, слоногими завроподыПо внешнему виду и поведению они были настолько отличны от теропод, насколько это возможно! На сегодняшний день нет абсолютно никаких доказательств каких-либо пернатых родственников Брахиозавр или апатозаври такое открытие кажется крайне маловероятным. Причина связана с разным метаболизмом теропод и зауроподов динозавров, о которых ниже.

Экстраполируя на примере современных птиц, вы можете подумать, что основная цель перьев - поддерживать полет; перья захватывают небольшие карманы воздуха и обеспечивают критический «подъем», который позволяет птице взлететь в воздух. Однако, по всем признакам, использование перьев в полете является строго вторичным, одним из тех случайных событий, которыми так знаменита эволюция. Прежде всего, функция перьев состоит в том, чтобы обеспечить изоляцию, как алюминиевый сайдинг дома или пенополиуретан, упакованный в его стропилах.

А зачем животному нужна изоляция, спросите вы? Ну, в случае динозавров теропод (и современных птиц), это потому, что он обладает эндотермическим (теплокровными) обмен веществ. Когда существо должно генерировать свое собственное тепло, ему нужен способ сохранить это тепло так же эффективно, как возможно, и пальто из перьев (или меха) является одним из решений, которое неоднократно одобрялось эволюция. В то время как у некоторых млекопитающих (таких как люди и слоны) нет меха, у всех птиц есть перья - и изолирующие мастерство перьев демонстрируется не лучше, чем у нелетающих водных птиц, обитающих в холодном климате, т.е. пингвины.

Конечно, возникает вопрос, почему у аллозавра и других крупных динозавров-теропод не было перьев (или почему эти перья присутствовали только у молоди или детенышей). Это может иметь какое-то отношение к климатическим условиям в регионах, где жили эти динозавры, или к причуде метаболизма крупных теропод; мы еще не знаем ответ. (Что касается причины, по которой у зауропод не было перьев, то это потому, что они почти наверняка были хладнокровными и нуждались в эффективном поглощении и излучении тепла для регулирования внутренней температуры тела. Если бы они были покрыты перьями, они бы испекли себя изнутри, как картофель в микроволновке.)

Когда дело доходит до загадочных черт животного мира - длинных шей зауроподов, треугольных пластин стегозаврыи, возможно, яркие перья тероподных динозавров - нельзя сбрасывать со счетов силу полового отбора. Эволюция печально известна тем, что выделяет, казалось бы, случайные анатомические особенности и вводит их в сексуальную перегрузку: посмотрите огромные носы самцов хоботковых обезьян, прямой результат того факта, что самки этого вида предпочитают спариваться с самым большим носом мужчины.

Как только у тероподных динозавров появились изоляционные перья, уже ничто не могло помешать сексуальному отбору завладеть этим процессом и еще больше ускорить процесс. Пока что мы очень мало знаем о цвете перьев динозавров, но можно поспорить, что некоторые виды имели ярко-зеленую, красную и оранжевую окраску, вероятно, в сексуально диморфный мода (то есть, мужчины были более яркими, чем женщины, или наоборот). У некоторых лысых тероподов могут быть пуховые перья в нечетных местах, таких как предплечья или бедра, другие средства оповещения о сексуальной доступности, и некоторые ранние, известные динозавры, такие как археоптерикс, были снабжены темными, глянцевыми перья.

Наконец, мы приходим к поведению, которое большинство людей связывает с перьями: полет. Нам еще многое неизвестно об эволюции тероподовые динозавры в птиц; этот процесс мог происходить много раз в течение мезозойской эры, и только последняя эволюционная волна привела к птицам, которых мы знаем сегодня. Это почти открытый случай, когда современные птицы выросли из маленьких, пестрых, пернатых "Dino-птица"конца меловой период. Но как?

Есть две основные теории. Вполне возможно, что перья этих динозавров обеспечивали дополнительный подъем, когда они преследовали добычу или убегали от более крупных хищников; естественный отбор способствовал увеличению количества подъемных сил, и, наконец, один счастливый динозавр достиг взлета. В отличие от этой теории «основания», существует менее популярная «древесная» теория, которая утверждает, что маленькие, живущие на деревьях динозавры развивали аэродинамические перья, прыгая от ветви к ветви. Как бы то ни было, важный урок состоит в том, что полет был непреднамеренным побочным продуктом, а не предопределенной целью, перьев динозавров!

Одним из новых достижений в дебатах о пернатых динозаврах является открытие маленьких пернатых, питающихся растениями орнитопод, таких как Tianyulong и Кулиндадромей. Это может означать, что орнитоподыКак и теропод, обладающие теплокровным обменом веществ? Возможно ли, по крайней мере, то, что птицы произошли от орнитопод, питающихся растениями, а не от хищников, питающихся мясом? Мы пока не знаем, но рассчитываем, что это будет активная область исследований, по крайней мере, в течение следующего десятилетия.