Многие учёные считают, что птицы произошли от мелких динозавров-тероподов. Главным здесь стало появление перьев = в результате некоторые бегающие и лазающие животные обрели способность летать.
Первой собственно птицей учёные считают археоптерикса, впервые обнаруженного в 1861 году. Судя по внешнему виду, он походил на нечто среднее между пресмыкающимся и птицей с зубастым клювом, длинным костным хвостом и ярко выраженным оперением. В последние годы были найдены остатки и других пернатых рептилий.
Самые первые пернатые птицы.
Птичье оперение выполняет две важные функции: согревает птиц и помогает им летать. Те перья, что служат для обогрева, обычно короче и мягче, а те, с помощью которых птицы летают — так называемые маховые, — более крупные и изогнутые в форме опахала. Вряд ли оперение обоих видов появилось у пернатых одновременно. Первыми у них почти наверняка отросли теплозащитные перья, а следом за тем, спустя миллионы лет, некоторые из них обрели иную, совершенно особую форму, предназначенную как раз для полёта. Когда точно появилось оперение — неизвестно. По уверением некоторых палеонтологов, некое подобие перьев обнаруживается уже у — пресмыкающегося, жившего в , впрочем, большинство учёных в том до конца не убеждены. Самым убедительным доказательством в этом смысле служит наличие оперения как такового у небольших теропод, чьи окаменевшие остатки были недавно обнаружены в Китае. На одном из них — синозавроптериксе — сохранились явные признаки короткого пушистого оперения в виде длинного гребешка, тянувшегося вдоль шеи и всей спины. Это был уже пернатый динозавр, но летать он, вполне очевидно, ещё не умел.
Оторвавшись от земли.
Синозавроптериксы появились несколько позднее археоптериксов, из чего явствует, что первые не были их прямыми потомками. Между тем, судя по наличию у предков летающих птиц пушистого оперения, легко себе представить как они выглядели задолго до полного оперения. Но куда более важно даже не это, а то, как развивались крылья и, самое главное, зачем? Согласно одной из теорий, крылья развивались у предков нынешних пернатых как особое приспособление для охоты на насекомых и прочего мелкого зверья. Так вот, по этой самой теории, первоптицы, силясь настигнуть жертву, отрывались от земли и настигали её в прыжке, уже в воздухе. Затем, следуя той же теории, много времени спустя передние лапы у первоптиц стали обрастать перьями, что помогало им сохранять равновесие или, быть может, удерживать добычу. Перья мало-помалу вытягивались, а мышцы на передних лапах крепли. Так, вероятно, и возникли животные, которым в один прекрасный день достало сил оторваться от земли.
Авимим (слева) был пернатым тероподом, однако летать он не умел. Археоптерикс (в центре) был поменьше и полегче, и к тому же с хорошо развитыми маховыми перьями. По сравнению с археоптериксом у современных птиц, вроде голубя (справа), нет ни зубов, ни когтей на крыльях, за исключением, может быть, гаоцина, да и хвосты у них заметно короче..
Древесные летяги.
Эта «приземлённая теория» основывалась на некоторых характерных признаках, выявленных у археоптерикса, — например, необычайной крепости лап. Впрочем, по мнению большинства палеонтологов, современные птицы произошли от пресмыкающихся, живших не на суше, а на деревьях. С развитием исключительно длинных перьев такие животные обрели способность парить в воздухе, что позволяло им легко передвигаться по лесистой местности, не спускаясь наземь. Ну а со временем они научились летать по-настоящему — размахивая крыльями. Но и на то, чтобы наловчиться парить, у пресмыкающихся ушло немало времени. Это удавалось, к примеру, целурозавравусам и другим древесным пресмыкающимся; то же самое можно сказать и про некоторых современных ящериц. И сторонники «древесной» теории считают это прямым доказательством, что первоптицы начинали с того же самого.На крыльях у археоптерикса были асимметричные, вернее, искривлённые перья, как у современных птиц. Перья, подобные этим, помогают птицам взлетать, когда ветер обдувает их, а это, в свою очередь, подтверждает, что археоптерикс умел летать.
Вес и полёт.
Чтобы парить, много сил не надо, а вот махать крыльями — дело не из лёгких. Со временем в анатомии первоптиц произошли серьёзные изменения, благодаря которым они научились не только подолгу оставаться в воздухе, но и стали разительно отличаться от своих предков — динозавров. В этом смысле эволюция пошла по совершенно иному пути. И по мере своего развития первоптицы всё больше времени стали проводить в воздухе. Благодаря тем же самым переменам, птицы избавились от лишнего веса. Кости у первоптиц по большей части срослись, за счёт чего скелет у них немного облегчился. Подобно их предкам — тероподам, кости у первоптиц были полые, заполненыне воздухом — со временем воздушные полости расширялись, особенно по направлению к крыльям и лапам. Кроме того, у них расширилась грудина и окрепли грудные мышцы, которые обеспечивали полёт, а также — треугольная вилочка, или дужка, подпиравшая грудину во время полёта. Подобные анатомические перемены оказались вполне удачными. В меловом периоде птицы буквально заполонили Землю, тем более что время пресмыкающихся близилось к роковому концу. Поэтому птицы оказались единственными уцелевшими потомками динозавров.
Археоптерикс очень напоминал , маленького теропода. Считалось, что ископаемые остатки археоптерикса, найденные в 50-х годах XX века, принадлежат компсогнату, пока рядом с ними не были обнаружены едва различимые очертания перьев.
Геология открывает увлекательные страницы прошлого, отдаленного от нас миллионами лет. Раскапывая недра земли, исследуя размытые водой ущелья и обнаженные складки земной коры, геологи научились читать события покрытые мраком седой старины. Анализ радиоактивных элементов дал возможность определить время этих событий. Кости и следы ископаемых животных позволили установить их облик, воскресить условия обитания в далекие эпохи.
Установлено, что жизнь зародилась около двух миллиардов лет назад. Ее колыбелью был океан, занимавший большую часть земной поверхности. Из простейших форм жизни постепенно возникла клетка, а затем многоклеточные растения и животные. Позвоночные животные с внутренним скелетом появились 400 миллионов лет назад. Это были хордовые и древние панцирные рыбы.
Выход животных из моря и заселение ими суши стали возможны, лишь когда на суше укоренились растения, которые могли быть обильным источником питания. Потомками рыб были земноводные (амфибии), у которых произошла замена жабр легкими. Однако амфибии и по сей день связаны с водой. Их молодь, как, например, головастики у лягушек, развивается в воде и дышит жабрами.
От амфибий произошли пресмыкающиеся. Животные этого класса уже окончательно переселились из водной стихии на сушу. Мезозойская эра (200 - 120 миллионов лет назад) была царством пресмыкающихся (рептилий).
Когда же и как появились на земле птицы?
Птицы, как и млекопитающие, произошли от пресмыкающихся, но эволюция тех и других шла разными путями. У птиц развились крылья, и они стали летать, но раньше них летать научились древние ящеры. Теперь летающих ящеров и змей можно встретить только в сказках. Но было время, когда подобные чудовища действительно водились на земле, причем довольно в больших количествах.
На рисунке 7 изображен летающий ящер диморфодонт. Это не фантазия, а точная реставрация его форм по найденным в земле костям и отпечаткам тела. Диморфодонт был крупным, размах его крыльев достигал 8 метров. Жили и другие, не менее чудовищные летающие ящеры: птеродактилюс, птеродон, римфоринх (рис. 8). У многих из них были когти на крыльях, длинные голые хвосты, зубастые пасти, и они напоминали сказочных драконов.
Были ли эти ящеры предками птиц?
Оказывается нет. В этом легко убедиться, сравнив крыло ящера с крылом птицы. У диморфодонта и его ближайших родственников передняя конечность сохранила форму лапы, подвижные пальцы вооружены когтями. Иной принцип устройства крыла. Оно ограничено очень длинным вторым пальцем, от которого к туловищу и ногам идет широкая кожная перепонка. Она охватывает верх задних конечностей и основание хвоста. Перьев нет и в помине.
Крылатые ящеры давно вымерли. Возможно, что основной причиной этого было появление птиц, существ более высокой организации, умеющих лучше приспосабливаться к окружающей среде.
Птицы произошли от мелких и более "изящных" гадов. Жили когда-то на свете такие псевдозухии (рис. 9), принадлежавшие к отряду динозавров, ящеров, ходивших на задних ногах, опираясь на длинный хвост. Они обитали в местностях, напоминающих наши степи, с невысокими скалами. Охотясь за мелкими животными, возможно за насекомыми, псевдозухиям приходилось быстро двигаться, прыгать. При вертикальном положении их тела передние конечности освобождались от участия в ходьбе. Вполне возможно, что, попав из степей в леса, псевдозухии были вынуждены жить на деревьях, лазить по ним, цепляться за ветви передними лапами. Благодаря этому передние конечности псевдозухии не атрофировались, а получили прогрессивное развитие, став прообразом крыльев. Псевдозухиям приходилось прыгать с ветки на ветку, сверху вниз, балансируя передними конечностями, на долю которых выпали теперь иные обязанности.
Здесь в истории происхождения птиц наступает некоторый пробел. Из нее как бы вырвано несколько очень интересных страниц. Лапа прыгающего ящера далеко не птичье крыло, и для такой эволюции потребовался, надо думать, не один миллион лет. Раскопки земных недр пока не дали нам костей самых ближайших предков первых птиц, хотя можно представить себе весь ход последовательных изменений.
У прыгающих ящеров постепенно менялась форма передней конечности: удлинялись и срастались пальцы, между плечом и предплечьем развивалась кожная перепонка. Поскольку тяжелая чешуя мешала прыжкам и парению в воздухе, по всему телу, кроме плюсны и пальцев ног, она преобразовывалась в более легкие, пероподобные образования. Перья стали важнейшей частью крыла, его опорой при взмахах и парении. Типичное для пресмыкающихся двухкамерное сердце превратилось в четырехкамерное. Появилась способность удерживать постоянной температуру тела, не снижать ее при похолоданиях.
И вот перед нами первые птицы - археоптериксы (рис. 10). Их хорошо сохранившиеся скелеты и отпечатки перьев найдены в слоях сланца в Баварии. Археоптериксы уже птицы. Однако для нас они необычны.
Посмотрите на рот, он не окаймлен роговым клювом, полон мелких острых зубов. Посмотрите на хвост, он длинный, с большим числом позвонков, и перья растут на нем, как листья на финиковой пальме, вправо и влево, в одной плоскости. Наконец, пальцы крыла полностью еще не срослись, некоторые из них сохранились и вооружены когтями.
Археоптерикс был размером с голубя. Видимо, он кил в лесах, питаясь преимущественно ягодами.
От археоптерикса нас отделяют 135 миллионов лет. За этот срок у птиц изменился облик. Образовывались современные нам отряды и семейства. Теперь найдены скелеты многих ископаемых птиц, возможно современников и потомков археоптерикса (рис. 11).
Многие отряды древних птиц исчезли сравнительно недавно. Около 500 лет назад в Новой Зеландии еще водились моа, птицы ростом вдвое выше африканского страуса. В начале XVII века были уничтожены последние экземпляры очень крупной птицы додо, которая жила на островах Маврикия и из-за своего грузного тела совсем не могла летать.
Какие же причины привели к появлению на земле птиц и к прогрессивному развитию их?
Ответ на этот вопрос дает эволюционная теория Ч. Дарвина. Условия жизни на земле меняются. Населяющие ее бесчисленные виды растений и животных приспосабливаются к новым условиям, борются за существование. Выживают и оставляют потомство те особи данного вида, которые имеют хоть малейшее преимущество перед другими. Из поколения в поколение идет непрерывный отбор. Вид изменяется, приобретает новые качества.
Для примера приведем хотя бы лягушку. В период спаривания каждая самка откладывает несколько тысяч яиц. Не из всех яиц выводятся головастики, а из них только 1 - 2 лягушки доживут до половой зрелости и оставят потомство. Из каких же яиц выводятся головастики? Из тех, которые лучше снабжены питанием, лучше защищены оболочками, попали в более благоприятные условия развития.
Какие из головастиков и лягушат выживают? Те, что менее заметны для врагов, более подвижны, лучше добывают и используют пищу, легче переносят изменения погоды. Идет отбор лягушек, более приспособленных к условиям данной местности. Если он протекает в одном и том же направлении и довольно долго, то положительные признаки лягушек, например покровительственная окраска или длина ног, могут настолько усилиться, что возникнет новая разновидность, а в дальнейшем и новый вид лягушек.
За последние 100 миллионов лет большинство отрядов пресмыкающихся постепенно вымерло, численность других сократилась, уступив место новым классам птиц и млекопитающих. Птицы, по-видимому, оказались серьезным конкурентом летающих ящеров, победив их в освоении воздушной стихии. Этому способствовало более совершенное строение птичьих крыльев и ряд других анатомических изменений. Большое значение имело появление у птиц постоянной температуры тела, благодаря чему их активность меньше зависела от климатических условий, а также стало возможным насиживание яиц. Решающую роль в борьбе за существование птиц сыграло прогрессивное развитие нервной системы.
Крылья позволили птицам быстрее других животных переселяться на новые территории. Это имело большое значение в связи с многократными изменениями на земле климата и ледниковыми периодами, когда под влиянием длительного похолодания население огромных территорий приспосабливалось к суровым условиям жизни, вымирало или переселялось в другие зоны. Так, в Сибири в прошлом был теплый климат и на ее богатых пастбищах паслись несчетные стада слонов и носорогов. Жили там и птицы. Наступил ледниковый период, и слоны погибли, но птицы выжили. Одни из них переселились в новые места, другие стали улетать лишь на самый холодный период года. Сезонные перелеты, вызванные похолоданиями, совершают птицы из большинства современных видов.
В процессе эволюции некоторые представители класса птиц снова вернулись к наземному обитанию. Разучились летать пингвины, страусы, киви. Последние совершенно лишены крыльев. Это наглядный пример того, как условия существования ведут к изменению строения тела, как в течение длинного ряда поколений идет отбор по положительным признакам, обусловливающий развитие одних и исчезновение других органов.
Птицы - пернатые друзья человека. Их роль в природе неоценима. Об их и охране читайте в статье.
Птицы: общая характеристика
Пернатые являются высокоорганизованными теплокровными животными. В природе насчитывается девять тысяч видов современных птиц. Характерными признаками класса являются следующие особенности:
- Перья.
- Жесткий клюв из роговицы.
- Нет зубов.
- Пара передних конечностей превращена в крылья.
- Грудная клетка, тазовый пояс и вторая пара конечностей имеют особенное строение.
- Сердце состоит из четырех камер.
- Имеется воздушный мешок.
- Птица насиживает яйца.
Птицы, общая характеристика которых представлена выше, благодаря перечисленным особенностям способны летать. Это и отличает их от других классов животных позвоночных.
Появление на земле
Происхождение птиц объясняется несколькими теориями. По одной из них предполагается проживание пернатых на деревьях. Сначала они перепрыгивали с ветки на ветку. Потом скользили, затем совершали небольшие перелеты в пределах одного дерева и наконец научились летать в открытом пространстве.
Другая теория предполагает, что происхождение птиц связано с предками пернатых, которые были рептилиями с четырьмя ногами. Эволюционируя, чешуйки становились перьями, что позволяло рептилиям совершать прыжок, пролетая небольшое расстояние. Позже животные научились летать.
Происхождение пернатых от рептилий
Опираясь на эту теорию, можно сказать, что предками птиц тоже были ползающие рептилии. Сначала их гнезда были на земле. Это привлекало хищников, которые постоянно уничтожали гнезда вместе с птенцами. Заботясь о своем потомстве, рептилии поселились в гуще ветвей деревьев. Одновременно с этим на яйцах стала образовываться твердая скорлупа. До этого они были покрыты пленкой. Вместо чешуи появились перья, которые служили источником тепла для яиц. Конечности стали длиннее и покрылись оперением.
Происхождение птиц от древних пресмыкающихся очевидно, как считают ученые. Предки пернатых начинают заботиться о своем потомстве: они кормят птенцов в гнезде. Для этого твердую пищу дробили на мелкие кусочки и вкладывали ее в клювики малышей. Обладая способностью летать, первобытные птицы древнего периода времени могли лучше защищаться от нападения своих врагов.
Предки - водоплавающие птицы
Происхождение птиц, согласно еще одной теории, связано с их водоплавающими собратьями. Своему существованию данная версия обязана останкам древних пернатых, которые были найдены в Китае. По мнению ученых, они были водоплавающими и жили более ста миллионов лет тому назад.
Согласно теории, птицы и динозавры жили вместе шестьдесят миллионов лет. Среди находок были перья, мышцы, перепонки. Исследуя останки, палеонтологи сделали такое заключение: предки древних птиц плавали. Чтобы добыть пищу из воды, они ныряли.
Если изучать происхождение птиц, сходства между ними и представителями других классов найти нетрудно. Оперение является самой заметной особенностью внешнего вида пернатых. У других животных перьев нет. Это отличие пернатых от других животных. следующие:
- Пальцы ног и цевка у многих птиц покрыты чешуйками из роговицы и щитками, как у пресмыкающихся. Значит, чешуя на ногах может заменять перья. Характерно, что зачатки перьев у птиц и пресмыкающихся не отличаются. Только у птиц потом развиваются перья, а у пресмыкающихся - чешуя.
- Исследуя происхождение птиц, особенности в сходстве которых с пресмыкающимися невероятные, ученые определили, что более заметным является челюстной аппарат. Только у птиц он превратился в клюв, а у пресмыкающихся остался прежним, как у черепах.
- Еще один признак сходства птиц и пресмыкающихся - скелетное строение. Череп и позвоночник сочленяются только одним бугорком, расположенным в затылочной области. Тогда как у млекопитающих и амфибий в этом процессе задействованы два бугорка.
- Расположение тазового пояса птиц и динозавров одинаковое. Это видно по скелету ископаемого. Такое расположение связано с нагрузкой на кости таза при ходьбе, так как в удержании тела задействованы только задние конечности.
- У птиц и пресмыкающихся сердце четырехкамерное. У некоторых рептилий перегородка камер бывает неполной, и тогда артериальная и венозная кровь смешиваются. Таких пресмыкающихся называют хладнокровными. У птиц более высокая организация, по сравнению с рептилиями, они теплокровные. Это достигается устранением сосуда, который несет в аорту кровь из вены. У птиц она не смешивается с артериальной.
- Еще одна похожая особенность - насиживание яиц. Это характерно для питонов. Они откладывают около пятнадцати яиц. Змеи сворачиваются калачиком над ними, образуя своеобразный полог.
- Больше всего птицы похожи с пресмыкающимися эмбрионами, которые в первой стадии своего развития похожи на рыбообразные существа с хвостами и жабрами. Это делает похожим будущего птенца на других позвоночных в ранних стадиях развития.
Отличия птиц от пресмыкающихся
Когда палеонтологи изучают происхождение птиц, они сравнивают факты и находки, собранные по крупицам, и выясняют, чем птицы схожи с пресмыкающимися.
В чем их различия, читайте ниже:
- Когда у птиц появилось первое крыло, они стали летать.
- Температура тела пернатых не зависит от внешних условий, она всегда постоянная и высокая, тогда как рептилии засыпают на время холодов.
- У птиц многие кости сращены, они отличаются наличием цевки.
- У пернатых имеются воздушные мешки.
- Птицы строят гнезда, высиживают яйца и вскармливают птенцов.
Первоптицы
В настоящее время найдены ископаемые остатки древних птиц. После тщательного исследования ученые пришли к выводу, что все они относятся к одному виду, жившему сто пятьдесят миллионов лет тому назад. Это археоптериксы, что в переводе означает «древнеперые». Их отличие от сегодняшних пернатых настолько очевидно, что археоптериксов выделили в отдельный подкласс - ящерохвостые птицы.
Мало изучены древние птицы. Общая характеристика сводится к определению внешнего вида и некоторых особенностей внутреннего скелета. Первоптица отличалась небольшим размером, примерно как современная сорока. Передними конечностями у нее были крылья, концы которых заканчивались тремя длинными пальцами с когтями. Вес костей большой, поэтому древняя птица не летала, а лишь ползала.
Место обитания - прибрежные территории морских лагун с густой растительностью. Челюсти имели зубы, а хвост - позвонки. Между археоптериксом и современными птицами никакие связи не установлены. Первоптицы не являлись прямыми предками наших птиц.
Значение и охрана птиц
Происхождение птиц имеет огромное значение в биогеоценозах. Птицы являются составной частью биологической цепочки и участвуют в круговороте живого вещества. Питанием растительноядных пернатых являются плоды, семена зеленая растительность.
Разные птицы играют разную роль. Зерноядные - поедают семена и плоды, отдельные виды - запасают их, перенося на большие расстояния. По дороге к месту хранения семена теряются. Так происходит расселение растений. Некоторые птицы обладают способностью опылять их.
Велика роль в природе Они контролируют численность популяций насекомых, поедая их. Если бы не было птиц, разрушительная деятельность насекомых была бы непоправимой.
Человек, по мере своей возможности, охраняет птиц и помогает им выжить в суровые зимы. Люди повсюду развешивают временные гнездовья. В них поселяются синицы, мухоловки, лазоревки. Зимние периоды характеризуются отсутствием природного корма для птиц. Поэтому пернатых следует подкармливать, наполняя гнездовье мелкими плодами, семенами, крошками хлеба. Отдельные птицы относятся к промысловым видам: гуси, утки, рябчики, глухари, тетерева. Их ценность для человека велика. Спортивный интерес представляют вальдшнепы, кулики, бекасы.
Из глубины веков: тело и ноги археоптерикса были покрыты длинными перьями, три с половиной сантиметра. Можно предположить, что ногами птица не размахивала. Перья достались по наследству от предков, которые жили в более древние времена и при полете использовали все четыре крыла.
Сегодня: заполняя гнездовье птиц кормом, нужно следить, чтобы соль туда не попала. Она является белым ядом для пернатых.
В серии работ, опубликованных Остром (ученый из Йельского университета США в 1960 — х годах), в которых он продолжил идентификацию совокупности общих черт археоптерикса, дейнонихуса и других тероподов. На основе этих исследований он пришел к выводу, от кого произошли птицы — что птицы являются прямыми потомками малых динозавров-тероподов.
Когда он собирал доказательства происхождения птиц, в естественных музеях Нью-Йорка и Парижа, то был использован новый метод декодирования связей между организмами.
От кого произошли птицы — птицы это динозавры!
Этот метод, названный филогенетической систематизацией, или более обще — кладистикой — стал стандартом для сравнительной биологии, применение которого однозначно подтвердило выводы Острома. Кладистика группирует организмы исключительно на основе определенных видов общих черт, что является особенно информативными.
Этот метод базируется на законе Дарвина, согласно которому эволюция продолжается при условии, что в определенном организме возникает новая наследственная черта,которая генетически передается его потомкам. Этот закон гласит, что две группы животных с общим набором таких новых «приобретенных» черт тесно связаны между собой, чем с видами, и обнаруживают лишь первоначальные черты.
Сегодня кладограма родословной от теропод к птицам показывает, что для клада птиц (Aves) она состоит из предка археоптерикса и всех других его потомков. Она является подгруппой широкой клади, которая объединяет так называемых тероподов-манирапторов — подвида тероподов-тетануров, происходящих от первых тероподов.
Эти архаические тероподы, в свою очередь, эволюционировали из нетероподовых динозавров. Кладограма показывает, что птицы не только произошли от динозавров, они и являются ими — именно так, как люди являются млекопитающими, хотя человек отличается от других млекопитающих настолько, насколько птицы — от других пресмыкающихся.
От кого произошли птицы — взглянув на птиц из глубины прервичных лесов ранней Мелки заметим лишь незначительную их сходство с современными. Эти ранние птицы могли проводить большую часть своей жизни на деревьях, умели садиться на гнездо, но нет доказательств того, были способны гнездились, иметь сложное пение и мигрировать на длинные дистанции.
Они не оперивались, как современные птицы, и не росли так быстро, как сегодня. Однако нет сомнения, что выглядели они довольно странно — с когтистыми пальцами и зубастыми клювами. Однако, в течение раннего мела, некоторые черты скелета стали подобны современным, что позволило неплохо летать.
Тогда появилось и дополнительное крылышко — часть птичьего крыла, необходимое для управления полетом на малой скорости, а также длинный первый палец, предназначенный для усадки гнезда.
От кого произошли птицы — орнитологи, продираясь сквозь чащу через пятьдесят миллионов лет, смогли бы снова встретить представителей птиц очень примитивного происхождения. Среди них можно было бы узнать ранних представителей современных видов.
По крайней мере, четыре основных ряда современных птиц — среди них древние родственники береговых птиц, морские гагары, утки и гуси — уже существовали за несколько миллионов лет до окончания Мелового периода.
Большинство видов птиц эволюционировали в течение мела, вымерли в это же время.
От кого произошли птицы — нет никаких оснований сомневаться, что все виды птиц — современный и вымерших — происходят от малых плотоядных динозавров-тероподов. Итак, современные птицы — это ничто иное, как малые, пернатые, короткохвостые динозавры-тероподы!
Черты сходства между птицами и пресмыкающимися
Легко убедиться в сходстве между классами птиц и пресмыкающихся. У тех и других кожа почти лишена желез, но защищена роговыми чешуйками – у пресмыкающихся и перьями – у птиц. Отметим, что у птиц чешуйки развиты на неоперенных частях кожи (цевках). Перья птиц также являются роговыми образованиями, развившейся из чешуи. Оба класса относятся к яйцекладущим, и яйца устроены похожим образом: скорлупа, желток и белок. Зародыши птиц и пресмыкающихся похожи по внешнему виду.
Предки птиц – древние рептилии
В поисках непосредственных предков-рептилий были выбраны мелкие примитивные пресмыкающиеся псевдозухии , которые жили приблизительно 200 млн. лет назад (триасовый период). В поисках пищи, некоторые из этих существ приспосабливались к лазанию по деревьям и прыжкам с ветки на ветку. В ходе эволюции этот способ оказался перспективным и помог первобытным птицам избегать конкуренции среди родственных видов и спасаться от хищников. По мере удлинения чешуй, они превращались в перья, что помогло древним предкам птиц приобрести способность к планирующему, а затем и к активному, т.е. машущему, полету, которую имеют большинство современных птиц.
Древнейшая птица
Protoavia (1984 г.) была найдена в местечке Пост, Техас, США, ее предполагаемый возраст 225 000 000 лет.
Первые птицы появились в мезозойскую эру
Развитие Земли разделено на пять промежутков времени, которые называются эрами. Первые две эры, археозой и протерозой, длились 4 миллиарда лет, то есть почти 80% всей земной истории. Во время археозоя произошло образование Земли, возникли вода и кислород. Около 3,5 миллиардов лет назад появились первые крохотные бактерии и водоросли. В эпоху протерозоя, около 700 лет назад, в море появились первые животные. Это были примитивные беспозвоночные существа, например черви и медузы. Палеозойская эра началась 590 миллионов лет назад и продолжалась 342 миллиона лет. Тогда Землю покрывали болота. Во время палеозоя появились крупные растения, рыбы и земноводные. Мезозойская эра началась 248 миллионов лет назад и длилась183 миллиона лет. В это время Землю населяли огромные ящеры динозавры. Появились также первые млекопитающие и птицы. Кайнозойская эра началась 65 миллионов лет назад и продолжается до сих пор. В эту пору возникли растения и животные, которые окружают нас сегодня.
Произошли от целурозавров
Живших в конце триаса и в юрском периоде небольшие хищные динозавры из группы целурозавров были двуногими с длинными хвостами и мелкими передними конечностями хватательного типа. Им не было необходимости лазать по деревьям и планировать с ветки на ветку. Активный полет древних птиц мог возникнуть на основе хлопающих движений передних конечностей, что помогало сшибать летучих насекомых, для чего, кстати, хищникам приходилось высоко подпрыгивать. Целурозавры пережили массовое вымирание динозавров в конце мезозойской эры.
Самые первые птицы-динозавры
В мезозойскую эпоху, то есть 150 млн. лет назад, предки птиц составляли основную группу наземных животных на территории Аргентины. Их называют тероподы (Argentavis magnificens),
звероногие ящеры, и они уже умели летать. Передвигались тераподы на двух ногах, передние лапы превратились в короткие хватательные конечности. Опираться на них было уже нельзя, зато сражаться с добычей оказалось удобно. Мощные челюсти тероподов были густо усеяны зубами и напоминали полотно пилы. На месте сточившихся зубов вырастали новые, поэтому, даже состарившись, ящеры все с тем же пылом могли терзать добычу. (Также обновляются зубы и у акул.) В процессе эволюции у некоторых тероподов появился роговой клюв. Анализируя анатомические особенности тероподов, полагают, что птицы произошли именно от этих животных.
Ископаемые остатки, найденные в Аргентине в1979 г., свидетельствуют о том, что у этой огромной, похожей на грифа птицы размах крыльев превышал 6 м, рост достигал 7,6 м, а вес - 80 кг
Звероподобный хищный ящер орнитолест , имевший длину тела 2,5 м, дает представление о древних птицах.
размах крыльев у них был 7,5 м; они обитали в Европе, Африке, Северной и Южной Америке и были плотоядными (питались рыбой и водными беспозвоночными).
Современная птица, жившая 120 млн лет назад
Изучив окаменелые останки небольшой птицы, найденные в провинции Ляонин на севере Китая, ученые пришли к выводу, что "конфуциузорнис санктус" - так окрестили древнюю птицу - жил 120 миллионов лет назад. Судя по строению клюва, конфуциузорнис напоминал современных нам птиц: зубы уже отсутствовали, зато возник роговой чехол.
Появление машущего полета
В юрском периоде птицы приобрели способность к активному полету. Благодаря взмахам передних конечностей они смогли преодолеть действие земного притяжения и получили массу преимуществ перед своими наземными, лазающими и планирующими конкурентами. Полет позволил им ловить в воздухе насекомых, эффективно избегать хищников и выбирать наиболее благоприятные для жизни условия среды. Его развитие сопровождалось укорочением длинного хвоста с заменой его веером из длинных перьев, хорошо приспособленным для руления и торможения. Большинство анатомических преобразований, необходимых для активного полета, завершились к концу раннего мела (ок. 100 млн. лет назад), т.е. задолго до вымирания динозавров.
О прямом родстве ящеров и птиц не может быть и речи
Установили американские ученые из университета штата Северная Каролина. Они сравнили изменения конечностей тероподов с эволюцией крыльев кур, страусов и бакланов. В процессе эволюции и те, и другие сохранили всего по три пальца из первоначальных пяти. Однако американские биологи выяснили, что у птиц отсутствуют оба внешних пальца, то есть первый и пятый. Ящеры же утратили четвертый и пятый пальцы.
Длинная птица
Скелет ящера "унэнлагиа комахуэнсис", "длинной птицы", найденный в мае 1996 года в Аргентине, заполняет лакуну, разделяющую древних рептилий тероподов и первую птицу арехеоптерикса.
Различия между птицами и пресмыкающимися
О более высоком развитии птиц свидетельствуют увеличенный головной мозг (в частности, крупные размеры больших полушарий и мозжечка у птиц), совершенство дыхательной и кровеносной систем - двойное дыхание и отделение артериальной крови от венозной, а также постоянная температура тела. Все эти усовершенствования организации птиц отсутствуют у пресмыкающихся.
Древнейшая птица летала
Спор, мог ли археоптерикс летать, продолжается с 1861 г., когда была найдено первое ископаемое, и до сих пор. Ответ был найден лишь недавно. Окаменевший мозг существа поместили в рентгеновскую установку, позволяющую получать тонкие "срезы" объекта. Эти срезы были объединены в компьютере в трехмерную модель. Оказалось, что по своей анатомии мозг археоптерикса гораздо ближе к мозгу современных летающих птиц, чем к мозгу динозавров, как предполагали палеонтологи раньше. Анализ показал, в частности, полукруглые каналы во внутреннем ухе, используемые для баланса, и увеличенные доли мозга, отвечающие за зрение - особенности, влияющие на эффективность полета. "Летающий" мозг развивался одновременно с крыльями, а сама способность летать, выработалась в процессе эволюции гораздо быстрее, чем ученые считали ранее.
Кондиционером служили кости
Во время охоты древние ящероптицы тероподы регулировали температуру своего тела во избежании перегрева. Функцию кондиционера выполняли полые кости.
Археоптерикс – непосредственный прародитель современных птиц
Останки вымершей птицы, напоминающей с сороку, жившей во второй половине юрского периода, т.е. 140 млн. лет назад, были открыты в Европе. В слоях земной коры ученые обнаружили окаменевшие кости скелета неизвестного существа, а рядом отпечатки его перьев. Птица получила имя археоптерикс (Archaeopteryx litographica),
что значит «древняя птица». Эта небольшая птичка имела острые зубы в ячейках, длинный, как у ящерицы, хвост и передние конечности с тремя пальцами, несущими крючковатые когти.
Археоптерикс напоминал пресмыкающееся
Форма черепа археоптерикса с зубами в обеих челюстях и очень длинный хвост с 20 позвонками напоминали пресмыкающееся. Большинством признаков археоптерикс походил больше на пресмыкающееся, чем на птицу, если не считать настоящих перьев на передних конечностях и хвосте.
Как летали археоптериксы
Все тело этого существа, кроме головы, было покрыто перьями, а передние конечности имели все основные особенности птичьих крыльев с маховыми перьями. Только пальцы крыла были длиннее, чем у современных птиц, и имели когти. На ногах было по четыре пальца: первый палец обращен назад, остальные - вперед, что помогало хорошо обхватывать пальцами ветви. Рулевые перья прикреплялись попарно на каждом позвонке длинного хвоста, а не так, как у современных птиц, - широким веером на копчиковой кости. Особенности арехеоптерикса показывают, что он был способен к машущему полету, но только на очень короткие расстояния.
Животное размером с ворону
Рахонавис (Rahonavis)
- это животное размером с ворону, жившее около 80 миллионов лет назад, принадлежит к той же группе динозавров, что и велоцираптор. Правда, существо также имеет очень много общего с птицами. У рахонависа был выдвигающийся серповидный коготь на среднем пальце ног, перьевой покров и длинный когтистый хвост подобно археоптериксу.
Первые птицы жили в лесу
Первые представители класса возникли и стали овладевать полетом, живя в лесу на ветвях деревьев, прыгали и лазали по ветвям, цепляясь за них длинными пальцами передних конечностей с когтями. Расправив крылья, они планировали в воздухе сверху вниз по наклонной плоскости, а также пролетали небольшие расстояния, взмахивая крыльями. Лишь позднее некоторые птицы начали приспосабливаться к жизни в степях и пустынях, на берегах водоемов и в других местах.
Первоптица – еще один птицединозавр
Археоптерикс долгое время оставался единственным известным науке связующим звеном между птицами и рептилиями, однако в 1986 были найдены остатки еще одного ископаемого существа, жившего на 75 млн. лет раньше и сочетавшего в себе признаки динозавров и пернатых. Хотя это животное и назвали Protoavis (первоптица),
его эволюционное значение вызывает споры среди ученых.
Множество видов птиц появились в меловом периоде
После археоптерикса в палеонтологической летописи пернатых наблюдается пробел продолжительностью около 20 млн. лет. Следующие находки относятся к меловому периоду, когда появилось множество видов птиц, приспособленных к различным местообитаниям. Среди приблизительно двух дюжин меловых таксонов, известных по ископаемым остаткам, особенно интересны два – Ichthyornis и Hesperornis . Оба были открыты в Северной Америке, в горных породах, сформировавшихся на месте обширного внутреннего моря.
Ихтиорнис – древняя чайка
Ихтиорнис был такой же величины, что и археоптерикс, его длина тела составляла около 50 см, а весил он 5 кг. Внешне он напоминал чайку с хорошо развитыми крыльями, указывающими на способность к мощному полету. Как и у современных птиц, зубы у него отсутствовали, но позвонки были похожи на рыбьи, откуда и родовое название, означающее «рыбоптица». Его останки были найдены в США. Жил ихтиорнис 65-90 тыс. лет назад.
Гесперорнис – древняя гагара
Гесперорнис («западная птица») был длиной 1,5–1,8 м (до 2 м) и почти бескрылым. Его вес составлял 40 кг. С помощью огромных ластовидных ног, отходивших вбок под прямым углом на самом конце туловища, он, по-видимому, плавал и нырял не хуже гагар. У него были зубы «рептильного» образца, но строение позвонков соответствовало типичному для современных птиц. Останки гесперорниса найдены в США. Жила эта птица 70 тысяч лет назад.
Современные птицы сформировались 65 млн. лет назад
С наступлением третичного периода (65 млн. лет назад) количество видов птиц стало быстро увеличиваться. Этим периодом датируются древнейшие ископаемые пингвины, гагары, бакланы, утки, ястреба, журавли, совы и некоторые певчие.
Огромные нелетающие птицы
Кроме предков современных видов в третичном периоде появилось несколько огромных нелетающих птиц, по-видимому занявших экологическую нишу крупных динозавров. Одной из них была Diatryma
, обнаруженная в Вайоминге, ростом 1,8–2,1 м, с массивными ногами, мощным клювом и очень маленькими, недоразвитыми крыльями.
В меловом периоде жили летающие ящеры или птерозавры,
Размах крыльев у них был 7,5 м; они обитали в Европе, Африке, Северной и Южной Америке и были плотоядными (питались рыбой и водными беспозвоночными).
Крупные доисторические птицы напоминали страусов
Согласно палеонтологическим данным, существовали крупные, частично оперенные ящеры. В 1834 году французский путешественник Гудо нашел на Мадагаскаре половину яичной скорлупы такого размера, что ее можно было использовать как посуду для воды. Затем в болотах острова было найдено несколько гигантских костей, которые поначалу приняли за останки слона или носорога. Но кости принадлежали птице, которая должна была весить по меньшей мере полтонны. Мадагаскарские страусы эпиорнисы (Аepyornithes),
достигали высоты 5 м, несли яйца в 32 см длиной и 22 см шириной, вмещавшие 8,5 л жидкого содержимого. Самым крупным в кладке эпиорниса считается яйцо длиной 24 см и объемом 11 литров.
Птица Рух
Венецианскому путешественнику Марко Поло не довелось самому побывать на Мадагаскаре, но и он слышал удивительные истории: «Рассказывают, что есть там птица гриф, появляется в известное время года, и во всем гриф не таков, как у нас думают и как его изображают. У нас говорят, что гриф наполовину птица, наполовину лев, и это неправда. Те, кто его видел, уверяют, что он похож на орла, но только очень большой... Зовут его на острове Руком».
Эпиорнисы были окольцованы 5 тыс. лет назад
Французские зоологи обнаружили на Мадагаскаре останки эпиорниса с бронзовым кольцом, прикрепленным к ноге птицы. Эксперты пришли к выводу, что знаки на кольце не что иное, как оттиск печати эпохи древнейшей цивилизации Индии - Мохенджо-Даро. изготовленной около пяти тысяч лет назад. Радиоуглеродный анализ костей птицы помог установить ее возраст: он равен пяти тысячелетиям! В 3-ем тысячелетии до нашей эры жители Индостана совершали смелые морские экспедиции. к этому времени у них был накоплен многовековой опыт вождения кораблей, побывали индийцы и на Мадагаскаре. Тогда здесь в изобилии водились эпиорнисы. В рассказах вернувшихся домой мореплавателей им уделялось много внимания.
Существуют ли эпиорнисы и поныне?
Яйца, которые находили на песчаных дюнах и в болотах в южной части острова Мадагаскар, выглядели подозрительно свежими. Казалось, они снесены совсем недавно. Местные жители уверены, что в самых дремучих лесах острова до сих пор живут гигантские птицы, однако увидеть их нелегко. На Мадагаскаре остались еще огромные участки заповедных джунглей и нехоженых болот, места для эпиорниса достаточно.
Страус дромомис из Австралии
Судя по ископаемым костям ног, найденным в 1974 г. вблизи Элис - Спрингса, нелетающая Dromomis stirtoni, гигантская, напоминавшая страуса птица, которая обитала в центральной части Австралии в период от примерно 15 млн. и до 25 000 лет назад, достигала в высоту 3 м и весила около 500 кг.
Cтраус моа из Новой Зеландии
Гигантская птица, похожая на страуса, моа (Dinornis maximus), обитавшая на островах Новой Зеландии предположительно до начала ХIХ века, имела, вероятно, еще больший рост - 3,7 м, а весила около 230 кг.
Когда вымерли последние гигантские птицы Австралии
Анализ древней яичной скорлупы дает основания предположить, что громадные нелетающие птицы Австралии вымерли 45-55 тысяч лет назад из-за того, что люди выжгли их среду обитания.
Что ели первые птицы
Международная группа ученых провели анализ сотен фрагментов яичной скорлупы исчезнувших нелетающих птиц, которые назывались гениорнис и жили 130-50 тысяч лет назад. Углеродные изотопы яичной скорлупы показывают, что ели птицы, когда откладывали яйца. Обнаружилось, что рацион гениорниса был строгим и всегда включал в себя траву.
Самая крупная древняя птица, способная к полету
В конце третичного периода (1 млн. лет назад) и на протяжении раннего плейстоцена, или эпохи оледенения, численность и разнообразие птиц достигли максимума. Появились многие нынешние виды, а также другие виды, которые впоследствии вымерли. Teratornis incredibilis
из Невады (США), огромная напоминавшая кондора птица с размахом крыльев 4,8–5,1 м; вероятно, была самой крупной из известных пернатых, способных к полету.
Отличие птиц от млекопитающих
Признаки, специфические для класса птиц, связаны прежде всего со способностью этих животных к полету, хотя некоторые их виды, например страусы и пингвины, в ходе своей позднейшей эволюции ее утратили. Еще сильнее они выделяются благодаря своим перьям, которые не обнаружены ни у одного другого животного. От большинства млекопитающих они отличаются тем, что откладывают яйца.
Исчезнувшие и исчезающие птицы
Первый зафиксированный документально случай …такого рода - уничтожение дронта. Маврикийские дронты Raphus cuculatus
крупные нелетающие голуби, по виду напоминающие индюков, три вида которых обитали на трех островах Маскаренского архипелага в Индийском океане (Маврикии, Реюньоне и Родригесе). Они были стремительно уничтожены человечеством практически сразу же после их открытия: архипелаг был открыт в 1507 году, последнего дронта на Маврикии видели в 1681 году. За 174 года после открытия Маврикия европейцами в 1507 вся популяция этих птиц была истреблена моряками и животными, которых они завезли на своих кораблях. На острове Реюньоне последнюю птицу убили в 1750 году, на острове Родригес последняя птица тоже не дожила до конца 18 века.
Самые известные из вымерших птиц
Странствующий голубь
В 1914 г. в зоопарке города Цинциннати (Северная Каролина, США) погибла Марта - последняя представительница ранее многочисленного рода странствующих голубей (Ectopistes migratorius).
Странствующие голуби были безжалостно истреблены на мясо.
Первым вымершим от рук человека видом Северной Америки
…стала бескрылая гагарка (Alca impennis),
вымершая в 1844. Она также не летала и гнездилась колониями на атлантических островах вблизи континента. Матросы и рыбаки без труда убивали этих птиц ради мяса, жира и изготовления наживки для трески.
Вскоре после исчезновения бескрылой гагарки жертвами человека стали 2 вида на востоке североамериканского континента. Одним из них был каролинский попугай (Conuropsis carolinensis). Фермеры в больших количествах убивали этих стайных птиц, поскольку тысячи их регулярно совершали набеги на сады.
Исчезло 100 видов птиц
С 1600 во всем мире исчезло, вероятно, около 100 видов птиц. Большинство их было представлено небольшими популяциями на морских островах. Часто не способные к полету, как дронт, и почти не боявшиеся человека и привезенных им мелких хищников, они стали легкой их добычей.
Многие виды птиц также находятся на грани вымирания В настоящее время многие виды птиц также находятся на грани вымирания или, в лучшем случае, испытывают его угрозу. В Северной Америке в самом плачевном положении находятся калифорнийский кондор, желтоногий зуек, американский журавль, эскимосский кроншнеп и белоклювый королевский дятел (возможно, уже вымерший). В других регионах большая опасность угрожает бермудскому тайфуннику, филиппинской гарпии, какапо (совиному попугаю) с Новой Зеландии – нелетающему ночному виду, а также австралийскому земляному попугаю.
Птицы, которым угрожает вымирание
В природных условиях в наше время живет только один голубой ара (Cyanopsittaspixii), однако примерно 30 таких птиц содержатся в неволе.
Гавайская певчая птица, чешуекрылый мохо (Moxobracattus), считавшаяся полностью вымершей и вторично открытая лишь в 1960 г., по-видимому, представлена всего 2 парами особей.
В мире осталось в живых менее 20 (главным образом в неволе) красноногих ибисов (Nipponia nippon ), но все они, по-видимому, слишком стары, чтобы размножаться.
В результате неконтролируемой охоты новозеландский совиный попугай (Strigops habroptilus) оказался на грани вымирания. Вторая причина исчезновения состоит в том, что эта нелетающая птица не может спасаться от хищников, поэтому в живых остается всего 10 экземпляров.
Сейчас в природных условиях существуют всего несколько калифорнийских кондоров , выращенных в неволе и выпущенных в 1992 г.
К другим известным вымершим видам птиц относятся
Лабрадорская гага Camptorhynchus labradorius.
Самоанская камышница Gallinula pacifica.
Белая султанка Porphyrio albus.
Маврикийский синий голубь Alectroenas nitidissima.
Норфолкский земляной голубь Hemiphaga argetraca.
Тонкоклювый нестор Nestor productus.
Кубинский ара Ara tricolor.
Кайманский синий дрозд Turdus ravidus.
В незавидном положении перечисленные выше птицы оказались главным образом по вине человека, поставившего их популяции на грань исчезновения бесконтрольной охотой, непродуманным использованием пестицидов или коренным преобразованием естественных местообитаний.
На грани исчезновения сейчас находятся 26 видов птиц и 132 вида млекопитающих.
Загрузка...