Палеонтологія
Палеонтологія

На скам'янілому черепі птерозавра знайшли різнокольорове пір'я

Міжнародна група вчених знайшла докази існування у птерозаврів Tupandactylus imperator розгалуженого пір'я з різноманітною пігментацією. Це сталося завдяки добре збереженим м'яким тканинам мезозойської скам'янілості, знайденої у Бразилії, про що йдеться у журналі Nature.

Художня реконструкція Tupandactylus imperator. Зображення Bob Nicholls

Художня реконструкція Tupandactylus imperator. Зображення Bob Nicholls

Яку знахідку вивчали цього разу?

Характерною рисою птахів є те, що їхнє тіло вкрито пір'ям, яке представлене великим різноманіттям, зокрема, кольорів. Пір'я пов'язане з еволюційним успіхом птахів, а також зустрічається у різних непташиних динозаврів з середнього юрського періоду і далі. Але рання еволюційна історія пір'я залишається спірною, оскільки відповідні скам'янілості зустрічаються рідко. Останніми роками вчені знаходили рештки птерозаврів, які мають спільного з динозаврами предка, з подібними на волоски виростами, названими пікнофібрами. Припускають, що пікнофібри можуть бути примітивними пір'їнами, і в такому разі оперення могло виникнути ще задовго до появи динозаврів, зокрема птахів, та птерозаврів. Не всі погоджуються із цією думкою, однак нове дослідження вчених Національного університету Ірландії в місті Корк та їхніх колег надає нові докази того, що птерозаври таки мали пір'я та ще й кольорове.

Розширити знання про оперення птерозаврів допомогло вивчення черепа нового екземпляру Tupandactylus imperator — птерозавра, що жив 113 мільйонів років тому і зберігся на п'яти вапнякових плитах нижньокрейдової формації Крато в Бразилії. Зразок містить неповний череп зі збереженою шкірою та структурами, які є кандидатом у пір'я.

Де знайшли пір'я і яким воно було?

Досліджуваний Tupandactylus imperator відрізняється масивним гребенем на голові у формі вітрила. Але основну увагу вчені зосередили на аналізі потилиці істоти, де знайшли щонайменше два види пір'я. Одні були одноланцюговими і схожими на волосся (монофіламенти), інші ж складніші, схожі на такі у сучасних птахів — розгалужені, з центральним стрижнем, від якого відходять борідки.

Розподіл типів пір'я птерозавтра Tupandactylus imperator. а) Темно-сірим кольором показаний гребінь м’яких тканин черепа, а білим – збережені кістки. Червоним позначені ділянки з монофіламентами, синім — розгалужене пір'я. b) Реконструкція, що зображує розподіл пір'я без відтворення кольорів. Julio Lacerda / Nature, 2022

Розподіл типів пір'я птерозавтра Tupandactylus imperator. а) Темно-сірим кольором показаний гребінь м’яких тканин черепа, а білим – збережені кістки. Червоним позначені ділянки з монофіламентами, синім — розгалужене пір'я. b) Реконструкція, що зображує розподіл пір'я без відтворення кольорів. Julio Lacerda / Nature, 2022

Окрім цього, на голові птерозавра виявили меланосоми — клітинні структури, що містять кольорові пігменти. При дослідженні під мікроскопом меланосоми мали різноманітну форму: яйцеподібну, кулясту й витягнуту. Відомо, що форма меланосоми пов'язана з її хімічним складом і, отже, з її кольором. Порівнюючи знахідку з сучасними пернатими, дослідники визначили, що монофіламенти з подовженими меланосомами асоціюються з чорним та темно-коричневим кольорами, а більш пухнасте розгалужене пір'я відповідає світлішому відтінку коричневого.

Деталі черевного гребеня Tupandactylus imperator. а, Неповний череп із збереженим гребенем. b-f, Покривні структури задньої частини черепа. b, мононитки. c, Розгалужені пір'я. d, Деталь вигнутого розгалуженого пера. c. e , f, Пряме розгалужене перо (e) з деталлю (f). g–i, Сканувальна електронна мікроскопія меланосом у м’яких тканинах. g, Яйцевидні меланосоми з подовжених волокон гребеня м’яких тканин. h, Подовжені меланосоми з мононитки. i, Яйцевидні меланосоми з розгалуженого пера, Aude Cincotta et al. / Nature, 2022

Деталі черевного гребеня Tupandactylus imperator. а, Неповний череп із збереженим гребенем. b-f, Покривні структури задньої частини черепа. b, мононитки. c, Розгалужені пір'я. d, Деталь вигнутого розгалуженого пера. c. e , f, Пряме розгалужене перо (e) з деталлю (f). g–i, Сканувальна електронна мікроскопія меланосом у м’яких тканинах. g, Яйцевидні меланосоми з подовжених волокон гребеня м’яких тканин. h, Подовжені меланосоми з мононитки. i, Яйцевидні меланосоми з розгалуженого пера, Aude Cincotta et al. / Nature, 2022

Оскільки і деякі динозаври мали подібне пір'я можна припустити, що воно передалося від спільного предка, тобто з'явилося ще набагато раніше, задовго до польоту птерозаврів приблизно 250 мільйонів років тому в тріасовий період.

Які переваги отримали птерозаври від наявності різнокольорового пір'я — невідомо. Але припускають, що кольори сприяли комунікації різних особин, як-от привабленню партнерів, або слугували камуфляжем.