Динозавры относятся к обширной группе яйцекладущих позвоночных животных в классе пресмыкающихся. При этом dinosauria от других рептилийотличают ключевые анатомические особенности.
Динозавры не исчезли: какие родственники мезозойских гигантов до сих пор живут рядом с нами
Образ динозавров ассоциируется с далеким прошлым, гигантскими скелетами в музеях и фильмами о Юрском периоде. Но правда заключается в том, что мы и сегодня делим планету с их современниками и близкими родственниками.
Freepik
Чем динозавры отличаются от рептилий
Впервые динозавры появились около 240–230 млн лет назад в триасовый период и вымерли около 66 млн лет назад.
«Во-первых, динозавров отличала прямая стойка, при которой конечности при движении располагаются непосредственно под туловищем, а не по бокам, как у большинства рептилий. Эта особенность обеспечивала им большую скорость и маневренность. Во-вторых, яйцекладущие обладали специфическим строением тазовых и бедренных костей, что позволяло более эффективно распределять вес тела. Кроме того, у животных были уникальные черты в строении голеностопного сустава, а также в расположении и форме черепа», — рассказывает Александр Максимов, доцент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха, старший научный сотрудник лаборатории молекулярной биотехнологии ИЭГМ УрО РАН.
Мезозойские гиганты делятся на две основные группы: ящеротазовые и птицетазовые. По некоторым данным, за время их существования (от триасового до мелового периода) насчитывалось более 900 различных родов и более 1000 видов нептичьих динозавров. При этом нам известно значительно меньше 10% видов этих древних животных, особенно мелких.
Почему вымерли динозавры: основные теории
Массовая гибель ископаемых гигантов произошла примерно 66 млн лет назад, в результате мелового и палеогенового вымирания.
«Основной версией считается падение астероида. Место вероятного столкновения с Землей также известно и хорошо видно на картах – гигантский кратер Чиксулуб в Мексике, более 180 км в диаметре. Естественно, такой удар вызвал всплеск вулканической и тектонической активности планеты, изменение среды обитания и состава океана, глобальное похолодание, вымирание растительности, всестороннюю экологическую катастрофу. Однако есть версии, что это было не единственное падение. К близкому геологическому времени относят и несколько других, меньшего размера кратеров, в разных точках планеты», — говорит эксперт.
Еще одна теория связывает гибель древних гигантов с мощной вулканической деятельностью в районе Деканских траппов в Индии, которая привела к изменениям в составе атмосферы и океана. Другая гипотеза гласит, что постепенные климатические колебания и изменение уровня моря, вероятно, из-за тектонических процессов, сделали среду обитания неблагоприятной для динозавров. Об этом говорит снижение их разнообразия перед вымиранием.
Однако с научной точки зрения динозавры все же не вымерли полностью, а продолжают существовать.
Как крокодилы и черепахи связаны с динозаврами
Толчком к появлению общих предков большой группы archosauria - крокодилов, черепах, динозавров, птерозавров — послужило катастрофическое вымирание, произошедшее 252 млн лет назад, на границе пермского и триасового периодов. Архозавры обладали рядом анатомических особенностей, которые впоследствии унаследовали их потомки: зубы в альвеолах для надежной фиксации, отверстия в черепе для облегчения веса и размещения мощных челюстных мышц.
После этого произошло расхождение внутри archosauria, что привело к формированию новых эволюционных линий.
Современные крокодилы развивались в направлении полуводного образа жизни, сохранили многие архаичные черты архозавров, но приспособились к водной среде: уплощенное тело, мощный хвост, глаза и ноздри на верхней части головы, костный панцирь. Черепахи, возможно, отделились от других архозавров на более ранней стадии.
«В современной филогении – науке о развитии мира организмов — орнитодиры (включающие птиц и вымерших динозавров) объединяются с крокодилами и их древними родственниками в общую кладу архозавры. Таким образом, крокодилы ближе других рептилий к динозаврам», — поясняет Александр Максимов.
Крокодилам и черепахам удалось пережить массовое вымирание в конце мелового периода прежде всего благодаря обитанию в пресноводных водоемах, таких как реки и болота, — они находились в более стабильной среде, по сравнению с пострадавшими наземными экосистемами. Водная среда была меньше подвержена резким колебаниям температуры, а значит служила укрытием от катаклизмов. Кроме того, будучи хладнокровными, рептилии обладают замедленным метаболизмом: это позволяет им обходиться без пищи в течение продолжительных периодов, что оказалось критически важным во время дефицита еды.
Как динозавры стали птицами: эволюция и тайны
В научном сообществе прочно утвердилось мнение о том, что современные птицы – это прямые потомки тероподовых. Действительно, мезозойские гиганты разделяются на птицетазовых и ящеротазовых. Но примечательно, что вопреки наименованию, именно ящеротазовые, к которым относятся и крупные хищники, такие, например, как тираннозавр рекс, являются предками ныне живущих птиц.
«В процессе эволюции, преобразившем огромных рептилий в птиц, ключевую роль сыграло оперение: изначально служившее, вероятно, для теплоизоляции, оно со временем трансформировалось в сложную структуру, пригодную для полета. Некоторые ранние тероподы обладали примитивным оперением, а более поздние, например, археоптерикс, – полноценными маховыми перьями. На практике птицы являются дошедшими до нашего времени и процветающими оперенными динозаврами из клады теропод и составляют вместе с предковыми формами обособленную подгруппу манирапторов», — объясняет ученый.
Скелет также претерпел значительные изменения: кости стали полыми и тонкими, но при этом крепкими, произошло сращение некоторых для повышения прочности (например, копчиковых позвонков в пигостиль), а ключицы срослись в вилочковую кость, выполняющую роль амортизатора. Передние конечности удлинились и превратились в крылья, развились мощные грудные мышцы для взмаха, а также улучшились нервная система и органы чувств для обеспечения сложных маневров в воздухе.
По словам эксперта, среди ранних манирапторов появились аналоги современных страусов. Оперение развивалось как приспособление для регуляции температуры тела, а крылья, — возможно, как защита: с щитом на каждой лапе ты кажешься врагам значительно крупнее.
Известны древние мелкие тероподы, сочетающие черты вымерших динозавров и птиц. Один из них - Huadanosaurus sinensis — отличался крепкими челюстями и шеей, что позволяло ему охотиться на млекопитающих, проглатывая их целиком. В его окаменевшем кишечнике даже найдены останки, напоминающие грызунов. Другой вид получил название Sinosauropteryx lingyuanensis и был покрыт простыми нитевидными перьями.
Сравнение скелетов древних тероподов и птиц выявляет множество сходств, а генетические исследования подтверждают их близкое родство. Кроме того, эмбриологические анализы показывают, что у современных пернатых временно формируются структуры, характерные для динозавров. Анализ структуры сохранивщихся биомолекул в окаменелостях динозавров также подтверждает это родство.