Чтобы понять, как динозавры стали птицами, нужно пройти большой путь и ответить на череду вопросов. Начнем с того, а кто такие птицы?
Это теплокровные позвоночные животные, у которых есть перья. Особое строение скелета и двойное дыхание позволяют им летать. Птицы откладывают яйца с толстой скорлупой, обладают острым зрением и развитым мозгом. В наше время известно больше 10 тысяч видов птиц — можно сказать, что птицы переживают эволюционный расцвет.
Перья помогают птице летать, но могут служить и для других целей — для теплоизоляции или демонстрации себя, как перья в хвосте павлина. Классическое перо имеет стержень и опахало, на котором есть ответвление — бородки первого порядка, и от них отходят бородки второго порядка. Эта гениальная конструкция позволяет восстанавливать целостность опахала.
Скелет птиц имеет ряд особенностей, которые можно описать словами «редукция» и «слияние». Из скелета птиц много что исчезло — например, у птиц нет зубов, нет длинного хвоста, есть рудименты пальцев. Некоторые элементы конечностей срастаются друг с другом — например, ключицы. Если посмотреть на птицу, кажется, что у нее коленки вывернуты назад. Но это не колено, а сросшиеся кости предплюсны и плюсны — длинный сложный элемент, который называется цевка.
Скелет птиц достаточно легкий и полый внутри. В него заходят ответвления дыхательной системы — воздушные мешки. Если у нас на вдохе воздух попадает в легкие, то у птиц — сначала в дальние воздушные мешки, потом в более ближние воздушные мешки, и только потом воздух выходит. Это называется двойное дыхание — очень эффективный механизм, который птицам необходим, поскольку они активно используют свою мускулатуру, особенно при полете.
У птиц развитый мозг и острое зрение. Птицы обладают тетрахроматическим зрением, то есть различают не только цвета, но и ультрафиолет.
Среди современных животных ближайшие родственники птиц — крокодилы. Вместе они образуют группу архозавров.
Но когда мы рассматриваем родство только современных форм, без привлечения палеонтологических данных, картина обычно неполная.
Первое, что нужно знать: птицы — амниоты. Это большая группа позвоночных, для которых характерны дополнительные зародышевые оболочки. Они защищают эмбрион и помогают в других физиологических процессах. В отличие от амфибий и рыб, амниоты могут размножаться на суше. На конечностях у них есть когти, которые помогают хватать предметы и лазить по деревьям.
Амниоты делятся на три группы. Первая — это синапсиды, в которую входят млекопитающие и их родственники, в том числе люди. Вторая группа — парарептилии. Считается, что они переживали расцвет в пермское время, в палеозое, и вымерли в триасовом периоде. Третья группа — это все современные рептилии и птицы.
Внутри рептилий есть группа под названием архозавры. В переводе с латыни — высшие ящеры. Действительно, для архозавров характерны продвинутые, сложные признаки. По комплексу этих признаков, включая мускульный желудок, отверстие на нижней челюсти, особый тип сустав и сложное поведение, птицы относятся к архозаврам.
Если мы хотим увидеть настоящего динозавра, можно представить себе тираннозавра из музея, а можно — современную птицу. Птицы — это хищные динозавры.
Еще раз отвечая на вопрос «Кто такие птицы?», мы можем сказать, что это: амниоты, рептилии, архозавры, авеметатарзалии, хищные динозавры, они же тероподы, внутри теропод это манирапторы, это авиалы и это кроновая группа.
Как хищные динозавры стали птицами? Во-первых, помогли изначальные признаки — многие птичьи признаки уходят корнями глубоко в дерево амниот и архозавров. Например, воздушные мешки, теплокровность, перья — это не приобретение птиц. Они появились на разных уровнях авеметатарзалий, но кое-что — у продвинутых хищных динозавров. Далее — уменьшение размеров и освоение полета. Гигантские динозавры летать не могли. Укорочение хвоста, формирование веера, клюва, редукция пальцев, развитие крылышка — тоже важные признаки, которые обеспечили птицам эволюционный успех.
В конце мелового периода уже появились, собственно, птицы — представители кроновой группы. В это же время случилось массовое вымирание. Каждое вымирание — это исчезновение одних групп и выход на эволюционную арену других. Экологические ниши освобождаются, открываются новые возможности. Птицы это вымирание пережили, и мы можем их наблюдать по сей день.
