Перехідні форми
Категорії / Палеонтологія / Перехідні форми / Пір’я на лапах археоптерикса розпалює суперечки еволюціоністів про нелітаючого птаха

Пір’я на лапах археоптерикса розпалює суперечки еволюціоністів про нелітаючого птаха

Автор:
Джерело: Answers in Genesis

«Ця пташка носила бриджі, але чому?» – запитують еволюціоністи.

Археоптерикс — це вимерлий вид птахів. Але існує щонайменше одинадцять скам’янілостей цього птаха, де чітко видно, що він мав повноцінне пір’я на лапах. Насправді, аналіз одинадцяти відомих зразків археоптерикса показує, що окрім лап, його крила, хвіст, тіло і шия були також вкриті пір’ям, як у птахів, яких ми бачимо сьогодні. 

Крім того, аналіз добре збереженого пір'я крил доводить, що цей птах міг підніматись в небо і літати. Хоча в цьому пір’ї немає нічого «перехідного», дослідники стверджують, що ці «штани з пір’я»1 дають підставу робити припущення про еволюцію махового пір’я.

Лапи, що вкриті пір’ям

Вісімнадцять довгих пір’їн на лапах, які видно на скам’янілостях, розміщені перпендикулярно до задніх кінцівок птаха (тибіотарсус). Додатковий ряд короткого пір'я також зберігся біля гомілковостопного суглоба та верхньої частини лапи. На відміну від асиметричного махового пір’я на крилах і хвості, це пір'я на лапах є симетричним. 

Пір'я, за допомогою якого птахи піднімались в повітря, має асиметричну форму. Повітря обтікало тонкий жорсткий передній край, а довгий і більш гнучкий задній край забезпечував широку поверхню для повітряного потоку, який регулювався нахилами крил.

Пояснення авторів з доповіді у журналі Nature:

«Більше 18 пір'їн збереглися вздовж правого тибіотарсуса, вони розташовані переважно параллельно, а їхні довгі осі збереглись у майже перпендикулярному положені до тибіотарсуса. Вузькі опахала мають цілком симетричну форму і, здається, трохи розширені в напрямку до краю, хоча це може бути спричинене нашаруванням в основних частинах. Так як пір’я на тілі, стовбур пера злегка вигнутий. В області правого гомілковостопного суглоба та проксимального метатарсуса зберігся ряд симетрично розташованого, дуже короткого пір’я (близько 25% довжини середнього розміру пір'я тибіотарсуса) з вузьким опахалом».3

Це одинадцятий знайдений зразок археоптерикса. Він має накраще збережене пір’я серед усіх скам’янілостей архіоптерикса, що були знайдені. На додачу до міцного махового пір’я на крилах (як видно на фотографії «а»), у нього також є велика кількість схожого на гусине пір’я, що розташовувалось паралельно до його ніг та верхньої частини стопи. («Штани з пір’я» найкраще видно на фото «b» та у збільшеному масштабі на фото «c»). Скам’янілість також має пір’я в області шиї, тіла та хвоста. [Скорочення: ft = «штани з пір’я»; rh = кістки правої задньої кінцівки; rf = кістки правої передньої кінцівки; rw = праве крило; hf = гусине пір’я; bp = оперенння тіла; n = шия; s = все, що лишилось від його черепа; t = хвіст; tf = хвостове пір’я; Масштабна лінійка = 5 см (вся скам’янілість); 1 см (а, b). Зображення: C. Foth et al., via Nature.2

Для чого ж пір’я?

Функція пір’я на лапах невідома, оскільки в природі не існує живих представників, які б могли показати нам, як археоптерикс використовував його. Махове пір'я на крилах птахів несиметричне за формою, що полегшує підйом. Тому недоцільно розглядати симетричне пір'я на лапах як додатковий засіб для польоту у звичайному сенсі. 

Це не означає, що пір’я на лапах не могло полегшувати пташиний політ. Деякі вчені стверджують, що нашарування пір’я, можливо, сприяло кращій аеродинаміці тварини. І звичайно ж, існує також ймовірність того, що пір'я не збереглося в тому ж положені, в якому воно знаходилось насправді. 

Хоча пір'я і збереглося перпендикулярно до кістки, така позиція може бути просто результатом швидкого поховання, що, поза всіляким сумнівом, й забезпечило таке хороше збереження данного зразка.

Дослідники з Баварської державної колекції палеонтології та геології при Мюнхенському університеті Людвіга-Максиміліана, що в Німеччині, припускають, що пір'я на лапах могло слугувати засобом приваблення партнера, камуфляжу або ізоляції. Звичайно, воно могло виконувати усі ці ролі в житті птахів, але ствердження, що поява такого пір’я зумовлена не пов’язаними з польотом причинами, є лише еволюційним припущенням.

Сучасні птахи з пір'ям на лапах, як-от яструби та орли, використовують пір’я для стабілізації під час посадки. Однак дослідницька група вважає, що пір'я на лапах археоптерикса свідчить про те, що спершу воно виникло не для зручності польоту і лише пізніше різні види птахів, а також окремі види птахів, яких еволюціоністи зазвичай відносять до динозаврів, пристосували його для польоту.

Літав, не літав чи щось середнє?

Вчені давно дискутують з приводу того, чи міг археоптерикс літати. Незважаючи на те, що археоптерикс мав явно функціональне махове пір’я на крилах, багато у чому анатомія цієї тварини відрізнється від будови сучасних птахів. Наприклад, археоптерикс мав зуби. У його скам'янілості немає кіля, але якщо його грудна кістка складалась з хряща, то вона просто не могла зберегтись.

Чи міг археоптерикс літати? Що ж… Махове пір'я на крилах було асиметричним, подібно до того, як у сучасних птахів, що літають, на крилах та хвості. Аеродинамічно ця асиметрія допомагає функціонуванню пера для польоту (крива поверхня, як у крил літака, яка допомагає підніматись) і покращує підйом. Питання про аеронавігаційні можливості археоптериксів залишається надалі дискусійним, оскільки центральний стовбур пір'я на крилах, за деякими припущеннями, виглядає тонким, занадто тонкими, щоб протистояти перелому.4

Аналіз скам’янілостей допомагає розставити крапки над «і», оскільки стовбури пір'я на крилах данного зразка виглядають досить міцними і їх чітко видно. Автори пишуть: 

«Махове пір’я нового зразка археоптерикса має міцний стовбур. Це доводить, що останні дослідження, висновки яких ґрунтуються на приблизних розмірах стовбура і які говорять про обмежені можливості польоту археоптерикса та базальних птахів, можуть бути помилковими, враховуючи погану якість збереження пір'я, яке досліджували».5 

Оскільки добре збережене пір'я доводить, що центральний стовбур кожної пір'їни був міцним, то це дає підстави припускати, що пір’я на крилах археоптерикса змогло б витримати силу опору, яка виникає під час махів крил. Палеонтолог Олівер Раухут сказав:

«Я впевнений, що птах міг літати. Хоча, звичайно, дискусійним питанням залишається те, наскільки добре він це робив».

Д-р Раухут схиляється до думки, що пір’я на лапах найбільш ймовірно слугувало для спарюванню. Він вважає, що паралельне пір'я робило неможливим польоти багатьох тварин. Автори статті для журналу Nature пишуть: 

«Враховуючи велику різноманітність махового пір'я, знайденого в різних частинах тіла, здається правдоподібним те, що еволюція цього типу пера (особливо на крилах, хребті та хвості) була в основному обумовлена спарюванням».

Еволюційна історія пір'я?

Для того, щоб зробити висновки про еволюцію махового пір'я, Раухут та його колеги простежили ймовірні еволюційні зв'язки різних вимерлих тварин з чіткими доказами наявності махового пір’я у скам’янілостях, включаючи тварин, яких називають птахами, та інших істот, яких офіційно еволюціоністи класифікують як динозаврів з пір'ям. Порівнюючи місця розташування та особливості скам’янілого пір'я цих тварин, дослідники вважають, що вони встановили історичну послідовність еволюції махового пір'я. 

Але те, дослідники виявили за допомогою такого підходу, це те, що насправді вони не можуть простежити еволюцію пір'я. Всупереч очікуванням, філогенетичні моделі не були виявлені. Тому вчені вирішили, що махове пір'я еволюціонувало кілька разів: 

«Походження та еволюція польоту тероподів були більш складними, ніж вважалось раніше».6

До того ж, оскільки моделі еволюції пера не були очевидними, дослідники вирішили, що пір'я виникло не для польотів, оскільки політ це така непроста річ. Натомість пір'я пізніше пристосувалось до польоту у тварин, які набули здатність літати:

«Махове пір’я було безумовно важливою складовою зовнішньої ізоляції тіла. В той же час, воно могло служити для маскування та спарювання. Крім того, пір’я для польоту на передньому суглобі, ймовірно, допомагало при переміщеннях та розмноженні... Цей тип пера, ймовірно, виконував кілька біологічних ролей, пов'язаних з ізоляцією тіла, маневреністю, виношуванням яєць, маскуванням та розмноженням. Однак враховуючи велику різноманітність махового пір'я, знайденого в різних частинах тіла та по всій філогенії, виглядає можливим, що еволюція цього типу пера (особливо на крилах, хребті та хвості) в першу чергу була обумовлена функціями спарювання».7

Палеонтолог Нік Лонгріч з Університету Бата (Великобританія) у своїх коментарях не погоджується з цими словами. Він вважає більш ймовірним, що пір'я на ногах виконувало аеродинамічну роль. Лонгріч каже: 

«Я думаю, пір’я виконувало роль аеродинамічної поверхні... Воно дійсно довге, і перекривається так само, як махове пір'я. А той факт, що воно вигнуте, є характерною особливістю махового пір’я».8

Що таке археоптерикс?

Археоптерикс був темою багатьох дебатів у еволюційних колах. Птах чи динозавр? «Прото-птах» чи перехідна форма? Перший птах чи птах, який з’явився пізніше? Здатний злітати чи лише планерувати? Розвив здатність літати чи не літав взагалі? 

Прототип для аналізу походження пташиного польоту чи незначний свідок? У минулому році ми навіть розповідали про виступ еволюціоніста, який стверджував, що археоптерикс розвинув здатність літати, а потім втратив її. Інші пропонували теорію, що птах міг літати, будучи пташеням, а при дозріванні втрачав цю здатність.

З самого його відкриття в 1876 році еволюціоністи зазвичай вважали археоптерикса перехідною формою. В останні роки еволюціоністи не могли визначитись, чи класифікувати його як птаха, чи все ж як динозавра. (Здавалося б, для еволюціоністів, які називають всіх птахів «птахоподібними динозаврами», дилема зникає.) 

Хоча зараз не існує нікого схожого на археоптерикса, його незвичайні анатомічні особливості — наявність зубів і кігті на крилах — це щось нечуване для більшості «звичайних» птахів. В той час, як сучасні птахи не мають зубів, вимерлий гесперорніс мав зуби. І хоча більшість птахів на наших подвір’ях не мають кігтів чи пальців на крилах, у деяких з них все ж вони є. Пташеня гоацина (Південна Америка) має кігті на великому і першому пальцях і використовує їх для підйому по деревах. Дорослий страус також має два пальці на кожному крилі.

Немає причин вважати його перехідною формою еволюції. Самі ж орнітологи, навіть еволюційні, зазвичай вважають археоптерикса птахом. Ніщо в біології не пояснює ні те, як організми можуть отримати генетичну інформацію для переходу в нових, більш складних істот, ні того, що існує якийсь механізм, за допомогою якого щось таке складне, як махове пір'я, могло б утворитись внаслідок природних процесів. Пір’я цього зразка має таку саму будову, як і пір'я сучасних птахів, і в цьому немає ніякої еволюційної прогресії. 

Походження птахів

Чи міг археоптерикс літати, чи ні — це аеродинамічне питання, а не еволюційне. Бог створив безліч родів птахів, які були повністю вкриті пір'ям і володіли здібностями та будовою, які відповідали місцю їх проживання та способу життя. Хоча еволюціоністи і наполягають на тому, що нелітаючі птахи вийшли з літаючих пращурів, ця думка залишається суто еволюційним припущенням. А характерні особливості нелітаючих птахів чудово підходять їхньому способу життя та ніші, яку вони займають. 

Наприклад, пінгвіни ідеально розроблені для підводного плавання. І починаючи від відомих скам’янілостей цього роду, до пінгвінів, що живуть сьогодні — усі відомі представники мають міцні кістки. Можливо, деякі птахи дійсно були призначені для польотів але з часом втратили цю здатність, однак цей сценарій немає нічого спільного з еволюцією в нову, більш складну тварину. Було б цікаво дізнатись, чи аеродинамічне моделювання та подальші палеонтологічні відкриття дадуть більше очевидних фатків про вишуканий дизайн археоптерикса з точки зору аеродинаміки.

Бог створив всіх птахів на п'ятий день Тижня Створення близько 6000 років тому, а на наступний день Він створив наземних тварин (до яких відносилися б і динозаври). Виходячи зі слів Бога, записаних у книзі Буття, ми можемо зробити висновок, що Він створив усіх тварин «за їх родами». Біологічно ми можемо спостерігати, що це стосується тварин, які змінюються у межах свого створеного роду. Ніщо у дослідженні, описаному вище, не доводить еволюційний механізм розвитку пір'я чи птахів. Однак воно ще краще ілюструє Божий дизайн цього незвичного (за сучасними стандартами) вимерлого птаха.

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх новин.

Вас також може зацікавити:

Посилання:

  1. C. Foth et al., “New Specimen of Archaeopteryx Provides Insights into the Evolution of Pennaceous Feathers,” Nature 511, no. 7507 (2014): 79, doi:10.1038/nature13467.

  2. Там же.

  3. Там же.

  4. Dr. Janice Hughes, “But Could Archaeopteryx Fly?” Aves Vitae, February 6, 2012, http://www.avesvitae.org/avesvitae/News/Entries/2012/2/6_But_Could_Archaeopteryx_Fly.html.

  5. Foth et al., “New specimen.”

  6. Там же.

  7. Там же.

  8. Tim Wogan, “Flight May Have Evolved Multiple Times in Birds,” Science, July 2, 2014, http://www.sciencemag.org/news/2014/07/flight-may-have-evolved-multiple-times-birds.