Примерно в 80 милях от самой западной точки Великой китайской стены палеонтологи нашли реликвии еще более древнего мира. За последние два десятилетия группы исследователей раскопали более 100 образцов ископаемых птиц, живших примерно 120 миллионов лет назад, во времена динозавров. Однако многие из этих окаменелостей оказалось трудно идентифицировать: они неполные, а иногда и сильно раздробленные. В новой статье, опубликованной в Journal of Systematics and Evolution , исследователи изучили шесть таких окаменелостей и выявили два новых вида. И, как забавное примечание, у одного из этих новых видов был подвижный костный придаток на кончике нижней челюсти, который, возможно, помогал птице выкапывать пищу.

«Это был долгий и кропотливый процесс, чтобы выяснить, что это за вещи», — говорит Джингмай О’Коннор, ведущий автор исследования и помощник куратора палеонтологии позвоночных в Полевом музее Чикаго. «Но эти новые образцы включают два новых вида , которые расширяют наши знания о фауне птиц мелового периода, и мы обнаружили комбинации особенностей зубов, которые мы никогда не видели ни у каких других динозавров».

«Эти окаменелости происходят из места в Китае, где были обнаружены окаменелости птиц , которые чертовски близки к современным птицам , но все окаменелости птиц, описанные до сих пор, не имели черепов, сохранившихся вместе с телами», — говорит соавтор Джерри Харрис. Технический университет штата Юта. «Эти новые образцы черепа помогают заполнить пробел в наших знаниях о птицах из этого места и об эволюции птиц в целом».

Все птицы — динозавры, но не все динозавры — птицы; небольшая группа динозавров превратилась в птиц, которые сосуществовали с другими динозаврами в течение 90 миллионов лет. Современные птицы являются потомками той группы птиц, которая пережила вымирание, погубившее остальных динозавров, но многие доисторические птицы вымерли и тогда. Работа О’Коннора сосредоточена на изучении различных групп ранних птиц, чтобы выяснить, почему одни выжили, а другие вымерли.

Место окаменелостей на северо-западе Китая, называемое Чангма, является важным местом для таких исследователей, как О’Коннор, изучающих эволюцию птиц. Это второе по величине местонахождение ископаемых птиц мезозойского периода (время динозавров) в мире, но более половины найденных там окаменелостей принадлежат одному и тому же виду, Gansus yumenensis. Определить, какие окаменелости относятся к Гансу, а какие нет, сложно; шесть образцов, которые О’Коннор и ее коллеги исследовали в этом исследовании, представляют собой в основном просто черепа и шеи, части которых не сохранились у известных образцов Гансуса. Окаменелости также были несколько раздавлены временем, проведенным глубоко в Земле, что затруднило их анализ.

«Место Чангма — особое место», — говорит соавтор исследования Мэтт Ламанна из Музея естественной истории Карнеги в Питтсбурге. «Горные породы, содержащие окаменелости, имеют тенденцию раскалываться на тонкие пласты вдоль древних плоскостей напластования. Так что, когда вы копаете, вы как будто буквально перелистываете страницы истории, слой за слоем открывая животных и растения, которых еще не было. увидел свет примерно через 120 миллионов лет».

«Поскольку образцы были довольно сплющенными, их КТ-сканирование и полная сегментация могут занять годы и могут даже не дать вам столько информации, потому что эти тонкие кости сплющены почти в одной плоскости, и тогда становится почти невозможно их вычислить. там, где проходят границы этих костей», — говорит О’Коннор. «Поэтому нам пришлось работать с тем, что было разоблачено». Благодаря кропотливой работе исследователи смогли определить ключевые особенности челюстей птиц, которые показали, что два из шести экземпляров были неизвестны науке.

Новые виды (или, точнее, новые роды — род стоит на ступеньку выше видов в том порядке, в котором ученые называют организмы) называются Meemannavis ductrix и Brevidentavis zhangi. Мееманнавис назван в честь Миманн Чанг, китайского палеонтолога, которая стала первой женщиной, возглавившей Институт палеонтологии и палеоантропологии позвоночных (IVPP) в Пекине. Имя Бревидентавис означает «птица с короткими зубами». Как и Gansus, и Meemannavis, и Brevidentavis являются орнитуроморфными птицами — группой, в которую входят современные птицы. Как и современные птицы, Миманнавис был беззубым. С другой стороны, у бревидентависа во рту были маленькие, похожие на колышки зубы, плотно прижатые друг к другу. Вместе с этими зубами появилась еще одна странная особенность.

«Бревидентавис — зубастая орнитуроморфная птица, а у зубастых орнитуроморфов есть небольшая кость в передней части челюсти, называемая преддентарием, на том месте, где был бы подбородок, если бы у птиц был подбородок», — объясняет О’Коннор. В предыдущем исследовании предзубной кости у другой ископаемой птицы авторы с помощью компьютерной томографии и окрашивания ее химическими веществами выяснили, что предзубная кость подверглась стрессу, а также обнаружили своего рода хрящ, который формируется только при движении.

«В этом более раннем исследовании мы смогли сказать, что предедентарий был способен двигаться и что он был бы иннервирован — Бревидентавис не просто мог бы двигать свой преддентарий, он мог бы чувствовать сквозь него. «, — говорит О’Коннор. «Это могло помочь им обнаружить добычу. Мы можем предположить, что у этих зубатых птиц были маленькие клювы с чем-то вроде подвижной клешни на кончике челюсти перед зубами».

Бревидентавис — не первая ископаемая птица, обнаруженная с предедентарием, который мог использоваться таким образом, но его существование, наряду с миманнависом, помогает нам лучше понять разнообразие доисторических птиц, особенно в регионе Чангма.

Исследование также помогает пролить свет на наиболее распространенную птицу из этого места, Gansus, поскольку по крайней мере четыре других исследованных экземпляра, вероятно, принадлежат к этому виду. «Гансус — первая известная в мире настоящая мезозойская птица, поскольку археоптерикс больше похож на динозавра, и теперь мы знаем, как выглядит его череп примерно через 40 лет», — отмечает Хай-Лу Ю из IVPP.

«Эти удивительные окаменелости подобны отмычке, позволяющей нам открыть дверь к большему познанию эволюционной истории черепа у близких родственников современных птиц», — говорит Том Стидхэм, соавтор из IVPP. «В то время, когда гигантские динозавры все еще бродили по земле, эти птицы были продуктом эволюции, экспериментирующей с разным образом жизни в воде, воздухе и на суше, и с разным питанием, как мы можем видеть у некоторых видов, имеющих или отсутствующих зубы. … Очень немногие окаменелости этого геологического возраста обеспечивают уровень анатомической детализации, который мы можем видеть в черепах этих древних птиц».

«Эти открытия подтверждают гипотезу о том, что местность Чангма необычна тем, что в ней преобладают орнитуроморфные птицы, что необычно для мелового периода», — говорит О’Коннор. «Изучение этих родственников современных птиц может в конечном итоге помочь нам понять, почему сегодняшние птицы выжили, а другие нет».