У «противоптиц» энанциорнисов длинный язык тоже был устроен наоборот

6

Реконструкция внешнего вида энанциорнисовой птицы бревироструависа (Brevirostruavis macrohyoideus). Фото с сайта sci-news.com

Среди энанциорнисовых птиц — причудливых мезозойских пернатых, вымерших одновременно с динозаврами, — были виды, удивительно похожие на нынешних зимородков, питт и трогонов, что еще раз доказывает поразительные возможности конвергентной эволюции. Несмотря на то, что энанциорнисовые приходятся современным птицам в лучшем случае кузенами, у некоторых из них развились такие же морфологические особенности: у одного вида были лентовидные хвостовые перья (как у колибри), у другого — противопоставленные пальцы ног (как у попугая), у третьего — массивный клюв (как у тукана). Недавно в эту компанию добавился еще один вид: Brevirostruavis macrohyoideus обладал сильным и длинным языком — раньше ничего подобного у энанциорнисовых не находили. Предполагается, что бревироструавис добывал насекомых из-под коры деревьев, подобно дятлу, или высасывал сладкий нектар из цветов, как это делают медососы.

Энанциорнисовые птицы (Enantiornithes — «противоптицы», от др. -греч. ἐναντίος — противоположный и ὄρνις — птица) были самой распространенной и многочисленной группой мезозойских пернатых. Среди них были крошки размером не больше воробья и вполне внушительные создания размером с индюка, насекомоядные и рыболовы, любители мягких червячков и покрытых панцирем ракообразных. Возникнув в начале мелового периода, энанциорнисовые быстро распространились по всему свету: сегодня их остатки находят на всех континентах (за исключением Антарктиды). Они достигли небывалого разнообразия форм: известно уже около сотни видов, что, учитывая их по-птичьи хрупкие кости и относительно небольшие размеры, является достойным количеством.

Анатомически энанциорнисовые довольно похожи на нынешних пернатых. Неудивительно, что изначально их окаменелости были причислены к веерохвостым птицам (к этому подклассу относят всех современных птиц): найденного в 1974 году гобиптерикса посчитали родственником бескилевых, а открытого в 1976 году алексорниса (Alexornis) — возможным предком нынешних дятлов и зимородков! Лишь в 1981 году британский палеонтолог Сирил Уокер (Cyril Walker) обратил внимание на странную анатомию передних конечностей энанциорнисовых: создавалось впечатление, что у них сустав между коракоидом и лопаткой зеркально отражает аналогичный сустав современных птиц (C. A. Walker, 1981. New subclass of birds from the Cretaceous of South America). Почему Уокер и предложил дать энанциорнисовым такое название — «противоптицы».

Некоторые вымершие пернатые: верхний ряд — энанциорнисовый иберомезорнис (Iberomesornis) и ихтиорнис (Ichthyornis), ближайший родственник современных птиц; нижний ряд — энанциорнисовый лонгиптерикс (Longipteryx) и загадочный авиал сапеорнис (Sapeornis). Рисунок © Gabriel N. U. из личного твиттера художника

В последние годы новые виды энанциорнисовых открывают в Китае. В 2019 году была описана авимайя (Avimaia schweitzerae), птица с сохранившимся яйцом в тазовой области, а в 2020 году там же нашли мирусависа (Mirusavis) — птицу, в скелете которой была обнаружена медуллярная кость, свидетельствующая о том, что момент смерти этой самки выпал на сезон размножения (см. Репродуктивная биология динозавров). В сентябре этого года была опубликована статья, в которой описали юаньчуависа (Yuanchuavis), обладателя длинного хвоста как у малахитовой нектарницы — Nectarinia famosa (M. Wang et al., 2021. An Early Cretaceous enantiornithine bird with a pintail), а в ноябре вышла статья с описанием юорниса (Yuornis) — необычно крупной энанциорнисовой птицы, клюв которой был не зубастый, как у большинства ее родственниц, а беззубым, как у современных птиц (L. Xu et al., 2021. A new, remarkably preserved, enantiornithine bird from the Upper Cretaceous Qiupa Formation of Henan (central China) and convergent evolution between enantiornithines and modern birds). Наконец, в начале декабря вышла статья, в которой миру был представлен бревироструавис (Brevirostruavis macrohyoideus) — «короткоклювая птица с большим языком».

Находка была сделана в отложениях знаменитой формации Цзюфотан (Jiufotang Formation) на севере Китая, датируемых ранним меловым периодом. Благодаря этому местонахождению мы уже узнали о микрорапторе, познакомились с конфуциорнисом и дополнили списки вымерших животных еще десятком видов птерозавров, примерно двадцатью новыми видами птиц и несколькими примечательными динозаврами. 120 миллионов лет назад на месте Китая простиралась обширная болотистая низменность, над которой тут и там возвышались деревья: крупных животных в этих краях водилось немного, а вот мелких и средних — сколько угодно, и бревироструавис, что был размером с синицу, прекрасно вписывался в эту компанию.

Голотип бревироструависа (образец IVPP V13266, слева) и прорисовка скелета и покровных тканей (справа). Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Anatomy

Скелет животного отлично сохранился: видны отпечатки оперения и мельчайшие косточки, от изящной вилочки до пигостиля. Впрочем, наибольшее внимание исследователей привлек череп животного: удивительно короткий, с челюстями, усеянными мелкими зубами, и необычно крупным подъязычным аппаратом, длина которого почти равнялась длине самой головы. Проводя аналогию с нынешними нектарницами и дятлами (см. картинку дня Длинный язык дятла), питающимися жидкой или мелкой пищей, по строению подъязычного аппарата бревироструависа можно заключить, что он мог высовывать язык изо рта. Это самый ранний известный пример такого поведения среди пернатых, опередивший появление первой дятлообразной птицы почти на семьдесят миллионов лет.

Разумеется, возникает вопрос: зачем это было нужно самой птице? Исследователи предположили, что бревироструавис питался мелкими насекомыми, которых с помощью липкого языка вытаскивал из трещин в коре (как нынешние дятлы). Также не исключено, что соблазнить эту птицу могли и ранние цветковые растения: хотя в начале мелового периода покрытосеменных было еще не так много, некоторые виды животных уже могли приспособиться к питанию новым типом калорийного корма. К сожалению, в единственном известном образце бревироструависа не сохранилось содержимое желудка, поэтому точно сказать, какова была его диета, мы не можем.

Череп голотипа (слева) и его прорисовка (справа). Обратите внимание на выделенные красным кости: это рожки подъязычного аппарата (ceratobranchiale), чья длина определяет, насколько далеко может высунуться язык изо рта птицы. Длина масштабного отрезка — 1 см. Рисунок с сайта english.cas.cn

В июле этого года была опубликована статья, в которой авторы описания бревироструависа сравнили строение черепа энанциорнисовой птицы с черепами современных птиц (M. Wang et al., 2021. Cretaceous bird with dinosaur skull sheds light on avian cranial evolution). Выяснилось, что для энанциорнисовых не был характерен кинетический череп нынешних пернатых: скорее уж их черепа напоминали динозавров, были жесткими и довольно малоподвижными. Предполагается, что эта особенность изрядно ограничила возможности энанциорнисовых в расширении собственной диеты, поэтому, чтобы научиться добывать мелких насекомых из узких щелей или кормиться жидкой пищей, бревироструавису пришлось укоротить собственные челюсти и обзавестись длинным подвижным языком.

Что любопытно, энанциорнисовый бревироструавис и в этом вопросе не пошел по эволюционной дорожке, позже протоптанной его кузенами: у него основную часть подъязычного аппарата составляют удлиненные цератобранхиальные («рогожаберные», ceratobranchiale) кости, сформировавшиеся из соответствующего элемента рыбьей жаберной дуги. У нынешних же птиц значительную долю рожек составляют эпибранхиальные кости («наджаберные», epibranchiale), которые у ранних птиц полностью отсутствуют (J. Jung et al., 2016. Structural analysis of the tongue and hyoid apparatus in a woodpecker). Выходит, что и энанциорнисы, и веерохвостые птицы, столкнувшись со схожей проблемой — необходимостью высунуть язык изо рта, — решили ее схожим образом, использовав те кости подъязычного аппарата, которые оказались в наличии.

Находка бревироструависа еще больше расширила наши знания об энанциорнисовых птицах — удивительной линии развития пернатых, которая в ходе эволюции приобрела многие черты современных птиц, но сделала это «шиворот-навыворот». Возможно, что именно эти особенности, пусть и позволив энанциорнисовым доминировать в мезозойской эре, в конце концов привели к их исчезновению: под занавес мелового периода, просуществовав на планете как минимум шестьдесят пять миллионов лет, эти удивительные птицы бесследно исчезли с лица Земли.

Источник: Z. Li, M. Wang, T. A. Stidham, Z. Zhou, J. Clarke. Novel evolution of a hyper‐elongated tongue in a Cretaceous enantiornithine from China and the evolution of the hyolingual apparatus and feeding in birds // Journal of Anatomy. 2021. DOI: 10.1111/joa.13588.

Анна Новиковская

источник

НЕТ КОММЕНТАРИЕВ

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ