Правда ли, что птицы — это динозавры? 

О том, что современные птицы — это динозавры (как вариант — потомки выживших динозавров), сообщается во многих источниках в Сети — от форумов и соцсетей до СМИ. Редакция Factcheck.kz решила проверить, что на этот счёт говорит современная наука.

Воробей родственник тираннозавра?

«Во время большого трындеца 66 миллионов лет назад откинули ласты не все динозавры, а только “нептичьи”. В свою очередь “птичьи” динозавры вполне себе пережили вымирание, пусть и не полным составом. И современные пернатые — это одна из ветвей птичьих динозавров, сохранившихся до наших дней», — говорится в посте на Pikabu.

«Птицы являются потомками динозавров, а в соответствии с кладистическими классификациями фраза “птицы произошли от динозавров” означает, что птицы являются динозаврами, так как в кладу или таксон следует включать всех потомков одного предка», — сообщается в публикации на «Яндекс.Кью».

«Птицы — это динозавры. Это факт, признанный ещё с 90-х годов, то есть уже 20-30 лет», — рассказывает автор публикации в группе «Дромеоландия» на VK. 

«Официально: птицы — это буквально динозавры», — говорит нам заголовок познавательной статьи на англоязычном ресурсе Birdlife.org.

«Птицы — живые динозавры», — утверждают авторы материала на сайте International Science Teaching Foundation.

Но что обо всех этих утверждениях говорят учёные? Для упрощения восприятия информации мы решили структурировать нашу проверку, в соответствии с хронологией научных открытий, которые приводят нас к выводам современных исследователей. Мы решили отразить только самые важные, на наш дилетантский взгляд, вехи в изучении эволюции птиц. 

Археоптерикс и кладистика 

Одной из главных интересующих нас палеонтологических находок является нахождение останков археоптерикса в 19 веке. В энциклопедическом словаре Брокгауза и Ефрона (составлялся и издавался 16 лет в конце 19 — начале 20 веков) даётся следующее определение ископаемому существу.

«(Archaeopteryx) — в высшей степени замечательное ископаемое позвоночное животное величиною с голубя, занимающее промежуточное положение между пресмыкающимися и птицами. По строению таза и рёбер, по двояковогнутым позвонкам, челюстям, покрытым зубами, и по длинному хвосту, состоящему из 20 позвонков, этот вид тесно примыкает к пресмыкающимся. Но конечности и череп построены по типу птиц; передние конечности были снабжены сильными маховыми перьями, хвостовые позвонки также были снабжены попарно сидевшими на них перьями; наконец, все тело археоптерикса было покрыто перьями. А. был, вероятно, лазящим животным, употреблявшим свои крылья скорее в виде парашюта, чем для летания. До сих пор известно лишь два хорошо сохранённых экземпляра археоптерикса, оба из верхнеюрского золенгофенского сланца. Первый, без головы, был найден в 1861 г. и хранится в Лондоне в Британском музее; второй, с головой, подтвердившей реставрацию головы, сделанную Овеном (Owen) по первому экземпляру, найден в 1877 г. и находится теперь в палеонтологическом музее Берлинского университета».

Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона

Таким образом, уже в 19 веке уникальность находки с точки зрения её «промежуточного» нахождения на эволюционном древе была очевидна — как и возможная связь рептилий и птиц. Действительно, ещё за три десятка лет до написания словаря, в 1867 — 1868 годах, как сообщается в энциклопедии «Британника», английский биолог Томас Хаксли добился лучшего понимания эволюции ископаемых животных, когда, классифицировав птиц в соответствии с их нёбными костями, он предположил, что все птицы произошли от мелких плотоядных динозавров.

Предположения учёных, связывающих птиц с динозаврами, с тех пор возникали время от времени. В публикации 2021 года «Сколько динозавров являются птицами?» в журнале Bioscience упоминается старая монография, написанная в 1969 году американским палеонтологом Джоном Остромом (здесь в порядке ознакомления доступна только часть труда). Учёный изучал строение скелета хищного динозавра дейнониха. Вот что о его выводах вспоминает автор в материале для Bioscience. 

Остром писал, что скелет дейнониха, как и скелет археоптерикса (древнейшей известной на то время птицы), имел сросшиеся ключицы, длинные руки и кости запястья, которые позволяли передней конечности складываться подобно птичьему крылу. Он предположил, что археоптерикс обитал на земле и не мог летать; он также предположил, что динозавры, возможно, были теплокровными, как современные птицы.

«Сколько динозавров являются птицами?», 2021

Примерно в то же время, с середины 20 века, активизируется научная дискуссия о новых подходах к биологической систематике. Одной из ключевых в этой плоскости являются работы немецкого зоолога Вилли Хеннига, который начиная с 50-х годов и на протяжении нескольких десятилетий развивал «теорию филогенетической систематики». Сегодня, на историческом удалении, можно назвать Хеннига одним из основателей кладизма или кладистики, то есть направления филогенетической систематики, в наше время широко принятой и являющейся одной из признанных таксономических школ.

О предлагаемых принципах Хеннига можно узнать из русскоязычного обзора трудов зоолога («Краткий очерк теории филогенетической систематики Вилли Хеннига», Русский орнитологический журнал, 2008 (первое издание в 1989). В обзоре резюмируются общие принципы Хеннинга. Вот некоторые из них: 

• Система представляется как иерархия дихотомического деления групп, которые должны быть строго монофилетическими.
• Порядок соподчинения групп, т. е. их относительный ранг, определяется только временем их возникновения.
• Абсолютные величины различий и сходства не имеют значения при построении филогенетической системы, однако морфологические и прочие признаки могут быть косвенными результатами филогенетического родства.
• Каждая монофилетическая группа может иметь только одну сестринскую группу, возникшую одновременно с ней в процессе одного и того же деления.
• Задача филогенетической систематики не отображение результатов эволюции, а лишь представление филогенетических связей на основе возникновения сестринских групп.

На сайте Музея палеонтологии Калифорнийского университета в Беркли даётся более упрощённая дефиниция кладистики (кстати, в предлагаемой статье она называется лучшим методом филогенетического анализа):

Основная идея кладистики заключается в том, что члены группы имеют общую эволюционную историю и «тесно связаны» в большей степени с членами одной и той же группы, чем с другими организмами. Эти группы можно узнать по общим уникальным чертам, которых не было у далёких предков. Эти общие производные характеристики называются синапоморфиями.

В качестве примера приводится следующий: из медузы, морской звезды и человека более близкими видами с точки зрения кладистики называются морская звезда и человек, несмотря на то, что формально у медузы и морской звезды больше общих признаков (беспозвоночность, обитание в море, радиальная симметрия). Дело в том, что важно не только наличие общих характеристик, но и наличие общих производных характеристик, а в приведенном выше примере все три характеристики свойственны предкам всех животных вообще (то есть, не являются синапоморфиями).

Другая интересная работа, которая может оказаться полезной для понимания вопроса о птицах и динозаврах — книга, написанная при участии американского палеонтолога Жака Готье, который как раз придерживался принципов кладистики. Название книги «Происхождение птиц и эволюция полёта» (1986). Во-первых, в ней Готье констатирует, что на момент написания работы «гипотеза о том, что птицы относятся к архозаврам широко признана».

Справка: Архозавры (Archosauria) — самый обширный подкласс пресмыкающихся. Включает текодонтов, крокодилов, динозавров и летающих ящеров. В современной фауне представлен только крокодилами. А. наиболее характерны для мезозойской эры; самые древние известны из триасового периода и характеризовались двуногим хождением (сохранившимся в дальнейшем лишь у некоторых динозавров), что, вероятно, было связано с приспособлением к жизни на открытых пространствах (вертикальное положение тела обеспечивало более широкий обзор). Большей части А., возможно, была свойственна забота о потомстве; некоторые водные формы были живородящими. 

«Основы палеонтологии», [т. 12], 1964.

Во-вторых, Готье вспоминает Хаксли и пишет, что его взгляды на происхождение птиц (Aves) были на протяжении 20 столетия позабыты, и проблема остаётся спорной.

Ещё один недостаток существующей практики заключается в том, что в её рамках характеристики трактуются так, как если бы они были определяющими — в том смысле, что если у организма есть перья, то это должна быть птица. Такая перспектива является не только типологической, а, следовательно, антиэволюционной, но и, можно представить, приведёт к трудностям, связанным, например, с обнаружением перьев у дейнонихозавров, которые, несомненно, не летали. Более того, согласно текущей практике, как можно классифицировать группу птиц, которая по ходу эволюции потеряла перья? В филогенетической системе это не представляет проблемы, потому что если организм родился птицей, это птица, независимо от того, какими характеристиками он может или не может обладать. Характерные особенности могут помочь в определении предка, но они не являются решающими. В соответствии с этим рекомендуется стандартизировать таксон Aves в филогенетической системе, применяя это название только к той части теропод, которая включает в себя самого последнего общего предка семейства Ratitae (семейство птиц гладкогрудые — ред.), Tinami (семейство птиц бескилевые — ред.) и Neognathae (семейство птиц новонёбные — ред.) и всех его потомков.

Чтобы отразить более сложные взаимосвязи, представляющие интерес главным образом для палеонтологов, к таксонам, включая Aves и одну или несколько родственных им групп, применяются новые или менее широко используемые названия. Название Ornithurae применяется к Aves и всем вымершим манирапторам, которые ближе к Aves, чем археоптерикс, а название Avialae применяется к Ornithurae и всем вымершим манирапторам, которые ближе к Ornithurae, чем к дейнонихозаврам. Таким образом, хотя ожидается, что значение терминов Avialae и Ornithurae будет меняться в зависимости от обнаружения новых окаменелостей, содержание и точное определение таксона Aves в контексте существующих амниот останется неизменным.

«Происхождение птиц и эволюция полёта», 1986

Из этого умозаключения можно сделать вывод, что проблематика определения птиц в контексте накопленного массива данных о динозаврах уже тогда становилась всё более актуальной, и новые термины, уточняющие состав таксон, были призваны несколько упростить ситуацию до обнаружения новых палеонтологических находок.

Кстати, именно Жак Готье предложил название «манирапторы» для отдельной клады, объединяющей некоторых плотоядных динозавров. Об этом, к примеру, говорится на сайте Йельского университета. 

Исследования, проведенные Жаком Готье, куратором палеонтологии позвоночных в Пибоди, помогли проверить гипотезу Острома. Готье придумал название «Манирапторы» для группы маленьких плотоядных динозавров, которые, по мнению Острома, были предками птиц.

Йельский университет

Интересно, что когда в книге «Происхождение птиц и эволюция полёта» Готье писал о сложностях, с которыми столкнулись бы систематики середины 80-х, открой учёные наличие перьев у нелетающих дейнонихозавров, он несколько опередил события. Оперённый сухопутный динозавр (обладающий примитивными перьями, которые точно не наделяли его способностью к полёту — в отличие от археоптерикса, сразу же породившему споры о его умении летать) вскоре действительно был открыт. 

Синозавроптерикс и анхиорнис

В октябре 1996 года в The New York Times вышел материал (архивная ссылка) по следам ежегодного собрания Общества палеонтологии позвоночных, которое оказалось близким к сенсационному. 

В Китае был найден ископаемый динозавр, у которого вдоль позвоночника и по бокам видны следы перьевого пуха — признак того, что он, возможно, был ранним предком птиц. Окаменелости динозавров содержат некоторые остатки кожи, чешуи и даже цветовые узоры, но до сих пор ни на одном из них не было обнаружено признаков наличия перьев. Новость об обнаружении маленького динозавра быстро распространилась вчера на ежегодном собрании Общества палеонтологии позвоночных в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Хотя официальных объявлений о находке не было, учёные толпились в коридорах и конференц-залах, чтобы посмотреть на фотографии китайского экземпляра, которые принес на встречу доктор Филип Дж. Керри, руководитель отдела исследований динозавров в палеонтологическом музее Тирелла в Драмхеллере, Альберта. Многие эксперты, ознакомившиеся с фотографиями, назвали их важным новым подтверждением теории о том, что птицы произошли от динозавров.

The New York Times

Кстати, в материале указывается, что присутствовавший на собрании доктор Джон Остром из Йельского университета (его монографию о дейнонихе, а также разработку его гипотезы Жаком Готье мы упоминали выше), заявил, что был шокирован новой находкой. По словам учёного, китайский экземпляр, по-видимому, подтверждает его взгляды на динозавров и птиц. «Это, безусловно, окажет поддержку тем, кто верит, что птицы произошли от динозавров», — заявил Остром.

Кстати, синозавроптерикс, как позже назовут найденный вид, оказался уникальной находкой ещё и потому, что учёным удалось воссоздать его расцветку по остаткам меланосом (клеточные структуры, определяющие цвет перьев). 

Уже в 1998 году в журнале Nature появилась заметка под говорящим названием «Птицы и динозавры — дискуссия окончена».

В Китае были обнаружены окаменелости двух новых видов динозавров — динозавров с перьями. Эти существа фактически завершают дискуссию о том, имеют ли птицы и динозавры близкое эволюционное наследие или нет. Ответом является однозначное «да». Однако эти окаменелости ясно показывают, что перья появились в процессе эволюции задолго до полёта и задолго до появления птиц, в чём-либо похожих на их современную форму.

«Птицы и динозавры — дискуссия окончена», 1998

В конце 2000-х годов в Китае были обнаружены ископаемые останки нового оперённого динозавра — анхиорниса. Вот что говорится в научной публикации 2008 года в журнале Chinese science bulletin, посвящённой открытию.

Недавние находки ископаемых останков существенно сократили морфологический разрыв между нептичьими и птичьеподобными динозаврами, однако птицы, включая археоптерикса, отличаются от нептичьих тероподов пропорциями конечностей. В частности, у птиц пропорционально более длинные и крепкие передние конечности, которые способны поддерживать большую аэродинамическую поверхность. Здесь мы рассказываем о новом динозавре из семейства манирапторов, Anchiornis huxleyi. <…> Анхиорнис, масса которого оценивается в 110 граммов, является самым маленьким из известных динозавров-теропод, не относящихся к птицам. У него есть некоторые особенности запястья, свидетельствующие о высокой подвижности, что свидетельствует о механизмах складывания крыльев, наблюдаемых у более поздних видов птиц, и свидетельствует о быстрой эволюции запястья. В остальном анхиорнис занимает промежуточное положение по общей морфологии между нептичьими и птичьими динозаврами, особенно в отношении относительной длины и толщины передних конечностей, и представляет собой переходный этап к птичьему состоянию. 

A new feathered maniraptoran dinosaur fossil that fills a morphological gap in avian origin, 2008

Птицы — динозавры? 

Прямые ответы учёных на вопрос о связи динозавров и птиц можно найти в научно-популярных изданиях. К примеру, Livescience приводит два комментария исследователей в разных публикациях.

«Птицы — это живые динозавры, точно так же, как мы — млекопитающие», — говорит Джулия Кларк, палеонтолог, изучающая эволюцию полета, и профессор кафедры геологических наук Техасского университета в Остине (она, к слову, входила в группу авторов, определивших расцветку анхиорниса).

«Птицы — единственные динозавры, которые до сих пор живы», — рассказал ведущий автор исследования Майкл Ли, биолог-эволюционист из Южно-Австралийского музея и Университета Аделаиды в Австралии.

О доминации в науке гипотезы о том, что птицы относятся к манирапторам (клада тероподовых динозавров) сообщается, например, исследователем Аланом Федучча, при том, что он противник общепринятой версии происхождения птиц.

Хотя существует общее согласие с родством птиц и манирапторов, широко распространённая филогения, согласно которой манирапторы произошли от земных существ, дающих начало более примитивным птицам (например, археоптериксу), может быть перевернута с ног на голову. В настоящее время основные споры ведутся о том, являются ли манирапторы предками или произошли в рамках филогенеза, и образуют ли многие манирапторы и птицы кладу, отличную от настоящих тероподов. <…> Обе стороны в этом споре должны постоянно осознавать, что новые ископаемые или даже молекулярные открытия, касающиеся птиц, могут изменить существующие выводы.

FANTASY REALITY: A Critique of Smith ‘s Bird Origins (автор Алан Федучча), 2016

На основании рассмотренных данных мы готовы сделать свой вывод.

Вердикт: Правда

Мнения о том, что птицы произошли от пресмыкающихся звучали ещё в 19 веке, вскоре после написания Чарльзом Дарвиным «Происхождения видов» и обнаружения останков археоптерикса. Однако на какое-то время они были отодвинуты на второй план; параллельно с развитием новых подходов к биологической систематизации видов и углублением кладистического анализа, во второй половине 20 века начинают накапливаться новые данные об анатомической схожести птиц и динозавров-тероподов. Так уже в 80-х годах учёные вовсю размышляют о сложности определения границы между птицами и динозаврами в контексте существующих тогда подходов. Открытие оперённого нелетающего синозавроптерикса в следующем десятилетии, подкреплённое открытием анхиорниса уже в 21 веке, приблизили учёных к разгадке происхождения птиц. И сегодня, согласно научному консенсусу, опирающемуся на доминирующую кладистическую классификацию, птицы (Aves) относятся к кладе тероподовых динозавров манирапторов.

Стоит учесть, что доминирующая точка зрения не означает её безапелляционности, и она продолжает критиковаться некоторыми учёными, которые считают, что вопрос о происхождении птиц в целом остаётся открытым. Существуют мнения об отделении птиц и манирапторов от остальных тероподов, либо отнесении некоторых манирапторов к птицам. Остаётся дискуссионной и версия о происхождении птиц от ранних архозавров, то есть, о параллельном развитии птиц и динозавров.