Копалини з археоптерикса Альтмюльталь Урвогель продовжують дивувати Б.Р. Віссена
Стародавній птах Археоптерикс жив 150 мільйонів років тому на території сучасної Баварії. Ми знаємо все, що відомо про нього з копалин знахідок із долини Старого Млина. Кожна знахідка приносить нові відкриття - і старі, які потрібно потрясти.
Археоптерикс розміром із голуба жив близько 150 мільйонів років тому в субтропічному ландшафті на території нинішньої Баварії, яка тоді була вкрита неглибоким морем. Він мав пір’я та крила, голову рептилії та довгий хвіст, а також зуби рептилій.Первинна птиця вважається сполучною ланкою між динозаврами та сучасними птахами. Знову і знову виникає питання: чи міг він літати?
Тонкі кістки крил
Денніс Фотен вказує на товщину кісткової стінки археоптерикса.
Голандець Денніс Воетен, палеонтолог з Європейського синхротрону у Франції, каже: Археоптерикс, мабуть, летів. Для цього він разом із міжнародною групою дослідників дослідив кілька кісток плечової кістки за допомогою комп’ютерної томографії з високою роздільною здатністю. Результати, опубліковані в березні 2018 року в журналі "Nature Communications", дивують.
Відповідно, археоптерикс має кістки крила, які в перерізі нагадують сучасні птахи:
"Ми відразу побачили, що кісткові стінки археоптерикса набагато тонші, ніж у динозаврів, що живуть у землі, але дуже схожі на ті, що існують у звичайних птахів".
Денніс Фотен, палеонтолог, Європейський синхротрон, Франція
Тому він та його колеги припускають, що археоптерикс міг літати - хоча і не так, як сучасні птахи, наприклад лелеки чи лебеді, можуть подорожувати на великі відстані. Зокрема, будова грудини та структура плеча абсолютно різні.
"Далі аналіз даних показав, що кістки археоптерикса найбільше нагадують кістки птахів, таких як фазани, які час від часу долають перешкоди або рятуються від ворогів активним польотом, але не птахів, які пливуть або ковзають по повітрю протягом тривалого періоду часу, як багато хто Хижі птахи або деякі морські птахи ".
Денніс Фотен, палеонтолог, Європейський синхротрон, Франція
Острівний стрибок і втеча з польоту
Це відповідає тому факту, що регіон навколо Зольхофена був субтропічним, мілководним окраїнним морем близько 150 мільйонів років тому. Тут були басейни, схожі на лагуну, коралові рифи та невеликі острови. Короткий переліт з острова на острів міг бути можливим для археоптерикса, каже Мартін Репер, директор Музею мера Мюллера Сольнхофен у Центральній Франконії, який брав участь у дослідженні.
Не динозаври, не птахи
В принципі, археоптерикс також має особливості, які не відповідають ні динозаврам, ні птахам, наприклад, грудина з хряща. Все, що ми знаємо про цього первинного птаха, засноване на скам’янілостях, усі вони були знайдені на так званому архіпелазі Солнхофер в долині Альтмюль. Ось чому дослідників також турбує питання, чи є Археоптерикс, можливо, лише місцевою, вимерлою побічною лінією еволюції.
Різні зразки археоптерикса
Дорогоцінні скам'янілі скам'янілості
"Перший" зразок Гарлема - але не археоптерикс
Хоча це було виявлено ще в 1855 р., Лише в 1970 р. Це первинне враження від птахів було названо викопним археоптериксом. Твір знаходиться в музеї Тейлера в Гарлемі (Нідерланди). Довгий час він вважався першим в історії викопним птахом. Але в грудні 2017 року він втратив цей статус: палеонтологи Мюнхенського університету імені Людвіга Максиміліана (LMU), Олівер Раухут і Крістіан Фот, представили результати дослідження цього зразка в BMC Evolutionary Biology. Отже копалина належить до птахоподібного хижацького динозавра.
Власне перша знахідка
Потім усе почалося в 1860 році: Тоді в Сольнхофені було виявлено перший залишок археоптерикса: скам'яніння пташиного пера. Сьогодні одна частина вражень знаходиться в Museum für Naturkunde при Університеті Гумбольдта в Берліні, друга - в Палеонтологічному музеї в Мюнхені. У вересні 2020 року можна було довести, що викопне перо насправді походить від археоптерикса і було чорним із 90-відсотковою ймовірністю.
Лондонська копія
У 1861 році Langenaltheimer Haardt поблизу Сольнхофена знайшов перший повний скелет давньої птиці. Вважається так званим типовим зразком з характерними ознаками роду. Окрім пір’я птиці, цей екземпляр також мав довгий кістковий хвіст і кігті на пальцях. Череп не зберігся. Лондонський музей природознавства придбав скам’янілість у лікаря в Паппенгеймі.
Берлінська копія
На шматку, знайденому близько 1874 року, видно чіткі сліди пір’я. Вважається дуже красивою і повною копією. Після багатьох зупинок, у тому числі Вернера фон Сіменса, він потрапив до Музею природничої історії університету Гумбольдта в Берліні. Він виставлений там з 2007 року. З міркувань збереження, як Лондонська копія, її більше не можна позичати.
Копія Максбергера
Цей відбиток вважається найзагадковішим, оскільки якийсь час був втрачений. Враження, виявлене в 1956 році, було у власника кар’єру. Він розлучився з усіма, хто зацікавлений у покупці, і залишив скам'янілість музею Максберга до 1974 року. Потім воно перейшло у його приватне володіння. Відколи власник помер у 1991 році, від друку не залишилось і сліду. Навіть ходили чутки, що він забрав його в могилу.
Eichstätter копія
П'ятий оригінальний відбиток птахів був виявлений в 1951 році. Спочатку скелет був призначений маленькому хижацькому динозавру. У 1974 році це було виправлено і встановлено, що це, мабуть, відбиток молодої первісної птиці. Оригінал виставляється в музеї Юра в Айхштатті з 1976 року.
Копія Solnhofen
Працівник знайшов цей відбиток у кар’єрі в 1985 році. Власник звернувся до суду і заявив, що шукач викрав цінну річ і продав її таємно. Позов було відхилено, і скам'янілість потрапила у володіння музею мера Мюллера в Зольнхофені.
Копія Solnhofener Aktienverein
Ця копія зберігається в Палеонтологічному музеї в Мюнхені. Завдяки прекрасним відбиткам пір’я та добре збереженому скелету це допомогло отримати нові знання. Відбиток вважається одним з найкращих - його майже змогли б відшліфувати на цементному заводі!
Датування копії
У 1997 р. Було оголошено дев'яту знахідку (примірник № 8), про яку вже давно було відомо дуже мало: це фрагмент, з якого дотепер можна було побачити лише гіпс. Однак ніхто не знав, кому належав оригінал або де він зберігався. Геолог і дилер копалин Раймунд Альберсдерфер нарешті знайшов власника, викупив у нього шматок і зробив доступним для науки. Первинний птах з Дайтінга в швабському районі Донау-Ріс є особливістю, оскільки він приблизно на 400 000 років молодший за інші зразки. Олівер Раухут з Баварської державної колекції палеонтології та геології в Мюнхені сумнівається, чи це насправді новий вид, Archeopteryx albersdoerferi, як стверджують дослідник Мартін Кундрат зі Словацького університету Павол Йозеф Еафірік та його команда . (Станом на 25 жовтня 2018 р.)
Примірник Оттмана та Стейла - "Куряче крило"
Це прізвисько позначає відбиток одного примітивного крила птаха. Його було виявлено в 2004 році в зольхофенському кар'єрі. Власники передали оригінал в оренду музею Зольхофен. Натомість новий твір був названий на честь двох сімей: Оттмана та Стейла.
Копія Термополіса
Ця скам'янілість також має багату історію подій. Через брак грошей державні музеї не могли придбати цей винятковий предмет. У 2005 році він потрапив до приватного музею динозаврів Бурхарда Поля в Термополісі, Америка. Особливість цього зразка: він дуже добре зберігся, а голову видно зверху.
"Таємний" 11-й зразок - геологічно найстаріший на сьогоднішній день
У 2011 році був представлений останній на сьогодні примірник. Його знайшли роком раніше. Невідомий шукач зареєстрував археоптерикс як національне культурне надбання. Первинний птах не може продаватися за кордон і з тих пір науково досліджується. Експерт з питань археоптерикса Олівер Раухут з LMU-München оголосив 26 січня 2018 року, що цей екземпляр є найстарішим з геологічних аспектів динозаврів. Це показали його анатомічні аналізи, в яких він також визначив, наскільки різноманітні різні зразки.
Пір'яне плаття для польоту або захисту?
В одинадцятому зразку викопних речовин, востаннє знайденому в 2010 році, палеонтолог Олівер Раухут з Мюнхенського університету імені Людвіга Максиміліана також зміг детальніше вивчити оперення первісного птаха, оскільки він має найкраще збережені на сьогодні знахідки. Його висновок: пір’я спочатку служили захистом від холоду, розведенням та прикрасою для успішного залицяння. Первинний птах хотів справити враження особливо на хвіст, крила і задні лапи, як це дали зрозуміти Раухут і Крістіан Фот у своєму дослідженні в "Природі" в липні 2014 року.
Однак під час своїх досліджень у 2014 році вчені також виявили вказівки на те, що пір’я археоптерикса використовувались не лише для захисту. Ще в 2014 році Раухут та його колеги були впевнені, що археоптерикс міг якось літати, "ми просто не впевнені, наскільки добре". Ці висновки добре доповнюють дані Денніса Воетена.
"Цікаво, що бічні хвостові пера Археоптерикса мали аеродинамічну форму і, отже, також мали зіграти важливу роль у здатності до польоту"
Крістіан Фот, провідний автор дослідження, опубліковане в журналі "Nature" 2014
Переоцінка викопних знахідок
Довгий час викопна знахідка 1855 р. Вважалася першою виявленою скам’янілістю археоптерикса. Але в грудні 2017 року він втратив цей статус, оскільки палеонтологи Олівер Раухут та Крістіан Фот з ММУ в Мюнхені на основі детальних досліджень з'ясували, що скам'янілість належить птахоподібному хижацькому динозавру.
"Скам'янілість є першим записом цієї групи (анхіорнітидів) за межами Китаю та в Європі. І крім Археоптерикса, це лише другий схожий на птахів хижий динозавр з юрського періоду, який був знайдений за межами Східної Азії. Це робить його ще більшою рідкістю Як копії археоптериксу ".
Олівер Раухут, палеонтолог кафедри геологічних та екологічних наук ЛМУ Мюнхена
Одинадцята копалина найстаріша і з особливими характеристиками
Скам'янілий археоптерикс 11
Існує одинадцять зразків викопних речовин, які необхідно дослідити, щоб дізнатись більше про первинну птицю (станом на жовтень 2020 р.). Палеонтолог Олівер Раухут продовжив дослідження вищезгаданої одинадцятої скам’янілості, знайденої в 2010 році, і в кінці січня 2018 року зміг оголосити, що ця знахідка є найстарішим із геологічного значення викопним корінням первісної птиці. "Зараз ми знаємо зразки археоптерикса з трьох різних гірських порід. Різні знахідки охоплюють період до мільйона років", - сказав Раухут
Одинадцята скам’янілість мала багато рис, які раніше не були відомі від археоптерикса, наприклад, що будова дзьоба все ще сильно відрізнялася від сучасної птиці. Дзьоб набагато більше схожий на пащу динозавра. "Вони, серед іншого, показують, наскільки первинний птах за багатьма ознаками схожий на передових хижих динозаврів", - говорить експерт.
Чи справжнє "оригінальне перо" і якого воно було кольору?
У 2013 р. Було проведено дослідження кольору первинного оперення птахів. Вчені з Манчестерського університету та Берлінського музею природознавства виявили, що пір’я мають темні краї і кінчики, а оперення має малюнок. За допомогою спеціальної рентгенівської техніки вчені виявили сліди металу, які вказували на світлий колір у центрі пера. Вони виявили збагачення міді та заліза в пігментних тілах. Це призводить до того, що певні кольори стають видимими: чорний, коричневий і червоний тони. Дослідники припустили, що первинний птах був досить темним. Але синій, зелений або жовтий неможливо виявити за допомогою цих аналізів.
Більше знань про колір було в 2020 році, коли в дослідженні вивчалось походження першої знахідки 1860 року - скам'янілого пера. Перш за все, розслідування в лютому 2019 року прийшло до висновку, що весна, ймовірно, прийшла не з Археоптерикса. У вересні 2020 року це було спростовано в подальшому дослідженні. Дослідники на чолі з Райаном Карні з Університету Південної Флориди та палеонтологом Гельмутом Тішлінгером з Баварії за допомогою спеціального електронного мікроскопа з’ясували, що викопне джерело насправді належало давньому птаху Археоптерикс. Вони також виявили, що існує 90-відсоткова ймовірність того, що перо було чорним.
Як загинув археоптерикс?
Первинний птах все ще накладає загадки. До дослідження, опублікованого в 2013 році, також було невідомо, як загинула первинна птиця. Що сталося в юрський період з тим, що первинний птах вимер, але його скелет зберігся настільки детально? З цією метою викопну частину археоптерикса з Ейхштатта більш детально вивчили географи з Університету Тріра та Палантолгена.
"З археоптериксом перед нами труп птаха, всі кістки все ще перебувають в оригінальній анатомічній асоціації. Це означає: Птах, мабуть, дуже швидко потонув. Що ми взагалі не знаємо, чому це так. Ось чому ми насправді залежамо робити власні експерименти, щоб це з’ясувати ".
Майкл Вутке, палеонтолог Майнц
Щоб з’ясувати, як загинув первинний птах з долини Альтмюль, вчені з Географічного інституту Трірського університету працювали разом з палеонтологами. Географи зробили доступним свій мобільний аеродинамічний тунель, який вони зазвичай використовують для дослідження ерозії ґрунту на полі.
Дослідники знали, що археоптерикс, мабуть, впав у воду ще до смерті. Однак через оперення та наповнені повітрям кістки воно не могло швидко пропасти. Тим не менше, це мало статися саме так. Вчені використовували експерименти, щоб дослідити, яку роль у цьому могли зіграти вітер або дощ.
Причини смерті експерименти
Експеримент зі збирання зерна
Щоб з’ясувати, яка погода була, коли первісна птиця загинула, проводяться експерименти з укусом зерна, який був знайдений мертвим. Тіло птаха схоже на тіло його 150-мільйонного предка. Збирач зерна розміщується на відкритому повітрі і піддається різному поєднанню вітру, шторму та дощу. Тільки від сили вітру 5 оперення роздувається і тіло притискається під водою. Зараз для цієї мети дослідники використовують дощ. При сильному дощі оперення ретельно вимочується.
Експеримент з поперечком
Щоб з’ясувати, що відбувається, коли немає вітру, використовується мертвий поріз. Птах потрапляє у водний басейн з численними камерами та регульованим дощем. Дослідники хочуть визначити, чи зменшує плавучість лише дощова вода. А якщо так, то скільки часу це займе. Ви змінюєте розмір краплі та швидкість, щоб перевірити різні ефекти. Результат: Пружини забезпечують набагато більший підйом, ніж очікували вчені. Тільки завдяки розміру краплі близько 5 міліметрів і швидкості падіння 4 метри в секунду дощ може відсунути пір’я вбік - і лише тоді птах починає поступово тонути.
Ось так виглядав археоптерикс.
Тести на сьогоднішніх птахів також показали, що може пройти до 60 днів, перш ніж птах розкладається без подальшого впливу до такої міри, що вона розпадається і опускається на дно. Але тоді жоден цілісний скелет з весняними відбитками, на якому всі кістки знаходяться в правильному положенні, не зберігся. Але це саме той випадок з деякими скам'янілостями археоптерикса. Відповідно, мертвий первісний птах не розкладався шляхом гниття. Це означає, що в археоптериксі повинно було зібратися багато факторів.
"Сильний шторм, який вигнав птицю в море, сильний шторм, який призвів до того, що птах був притиснутий до морської поверхні, і, перш за все, дуже, дуже сильні дощі, які ведуть до нього оперення просочується досить швидко, що птах потоне протягом доби-двох, а потім буде утримуватися практично в описаному порядку ".
Майкл Вутке, палеонтолог Майнц
Таким чином, археоптерикс став жертвою сильної шторми над морем. Високі хвилі також штовхнули його під воду. Багато різних подій було потрібно одночасно, щоб викопність первісної птиці була настільки добре збережена.