Құстардың түп атасы динозавр ма?

Қазіргі құстардың динозавр (немесе, аман қалған динозаврлардың ұрпағы) деген мәлімдеме форумдарда, әлеуметтік желіде және БАҚ-та желдей есіп жүр. Factcheck.kz редакциясы осыған байланысты заманауи ғылым не дейтінін тексеруді жөн көрді.

Торғайдың тиранозаврмен туыстығы бар ма?

«Осыдан 66 миллион жыл бұрын болған апат кезінде барлық динозавр қырылған жоқ, тек “құс еместер” жойылып кетті. Өз кезегінде, «құс» динозаврлар толығымен болмаса да, жойылып кетуден аман қалды. Ал қазіргі құстар – бүгінгі күнге дейін сақталған құс динозаврлардың бір тармағы», – делінген Pikabu-дағы жазбада.

«Құстар динозаврлардың ұрпағы және кладистикалық классификацияға сәйкес “динозаврлардан шыққан құстар” деген тіркес құстардың динозаврлар екенін білдіреді, өйткені бір атаның барлық ұрпағы класс немесе таксонға қосылуы керек», – делінген Яндекс.Кью сайтындағы жарияланымда.

«Құстар – динозаврлар. Бұл 90-жылдардан, яғни 20-30 жыл бұрын мойындалған факт», – дейді VK-дағы «Дромеоландия» тобының авторы.

Ағылшын тіліндегі Birdlife.org сайтындағы танымдық мақаланың тақырыбы: «Ресми: құстар тура мағынасында динозаврлар», – делінген.

«Құстар – тірі динозаврлар», – дейді International Science Teaching Foundation сайтындағы материал авторлары.

Бірақ ғалымдар бұл мәлімдемелер туралы не дейді? Ақпаратты жеңіл қабылдануы үшін біз шолуымызды заманауи зерттеушілердің тұжырымдарына әкелетін ғылыми жаңалықтардың хронологиясына сәйкес жасадық. Біздің қарабайыр көзқарасымызға сәйкес, құстардың эволюциясын зерттеудегі тек ең маңызды кезеңдерді көрсетуді шештік.

Археоптерикс және кладистика

Бізді қызықтыратын негізгі палеонтологиялық олжалардың бірі – XIX ғасырдағы археоптерикс қалдықтарының табылуы. Брокхауз бен Ефронның энциклопедиялық сөздігінде (19-ғасырдың соңы мен 20-ғасырдың басында 16 жыл бойы жинақталып, басылып шықты) қазып алынған тіршілік иесіне мынадай анықтама берілген.

«(Archaeopteryx) — рептилия мен құс арасындағы, көлемі көгершіндей болатын ең керемет қазып алынған омыртқалы жануар. Жамбас пен қабырғалардың құрылысына, қос ойыс омыртқаларына, жақ сүйегінде тісі бар және 20 омыртқадан тұратын ұзын құйрығына негізделген бұл түр бауырымен жорғалаушылармен тығыз байланысты. Бірақ аяқ-қолы мен бас сүйегі құстардың құрылымына ұқсас; алдыңғы қолында мықты ұшатын қауырсындары бар, құйрық омыртқалары да жұптасқан қауырсындармен жабдықталған; жалпы, археоптерикстің денесін түгел қауырсын жапқан. А. өрмелейтін жануар болса керек, қанаттарын ұшудан гөрі парашют ретінде пайдаланған. Осы уақытқа дейін археоптерикстің жақсы сақталған екі үлгісі ғана белгілі, екеуі де жоғарғы юра дәуіріндегі Соленгофен тақтатастарынан табылған. Біріншісі, басы жоқ, 1861 жылы табылған және Лондонда Британ музейінде сақталған; екіншісі, бірінші үлгі бойынша Оуен жасаған басын қалпына келтіргенін растайтын басы бар, 1877 жылы табылған және қазір Берлин университетінің палеонтология музейінде».

Брокхауз бен Ефронның энциклопедиялық сөздігі

Осылайша, 19-ғасырдың өзінде-ақ олжаның эволюция тарихындағы «аралық» болу бірегейлігі, сондай-ақ бауырымен жорғалаушылар мен құстар арасында байланысы болуы мүмкін екені айқын болды. Шынында да, сөздік жазылардан отыз жыл бұрын, «Британика» энциклопедиясында айтылғандай, 1867-1868 жылдары ағылшын биологы Томас Хаксли жануарлардың эволюциясын құстарды таңдай сүйектеріне қарай жіктей отырып, барлық құс қазып алынған ұсақ жыртқыш динозаврдан пайда болғанын жақсырақ түсінген.

Ғалымдар арасында құстарды динозаврлармен байланыстыру туралы пікірлер содан бері оқтын-оқтын пайда болды. 2021 жылғы басылымда «Қанша динозавр құс?» деп Bioscience журналы америкалық палеонтолог Джон Остромның 1969 жылы жазған ескі монографиясын атап өтеді (анықтама: танысу үшін жұмыстың бір бөлігі ғана жарияланған). Ғалым жыртқыш динозавр дейноних қаңқасының құрылымын зерттеді. Bioscience материалындағы тұжырымдары туралы автор былай еске алады.

Остром Археоптерикс (сол кезде белгілі ең көне құс) сияқты Дейонихтың қаңқасында біріктірілген бұғана сүйегі, ұзын қолы мен білек сүйегі құстың қанаты сияқты бүктелуіне мүмкіндік беретінін жазды. Ол Археоптерикс жерде өмір сүреді және ұша алмайды деп болжады; Ол сондай-ақ динозаврлардың қазіргі құстар сияқты жылы қанды болуы мүмкін екенін айтты.

«Қанша динозавр құс?», 2021 жыл

Шамамен сол уақытта, 20-ғасырдың ортасынан бастап биологиялық систематиканың жаңа тәсілі туралы ғылыми пікірталас күшейді. Бұл саладағы негізгі жұмыстардың бірі неміс зоологы Вилли Хенниңдікі, ол 50-жылдардан бастап және ондаған жыл бойы «филогенетикалық систематика теориясын» жасаған. Бүгінгі күні тарихи қашықта Хенниңді кладиизмнің немесе кладистиканың негізін салушылардың бірі деп атауға болады, яғни біздің заманымызда кеңінен қабылданған және мойындалған таксономиялық мектептердің бірі филогенетикалық систематика бағыты.

Хенниң ұсынған принциптер туралы зоолог еңбектеріне орыс тіліндегі шолудан білуге ​​болады. Шолуда Хенниңнің жалпы принциптері жинақталған. Солардың кейбіреуі мынадай:

• Жүйе қатаң монофилетикалық болуы керек топтардың дихотомиялық бөлімдерінің иерархиясы ретінде ұсынылған.
• Топтардың бағыну реті, яғни салыстырмалы дәрежесі олардың пайда болу уақытымен ғана анықталады.
• Филогенетикалық жүйені құру кезінде айырмашылықтар мен ұқсастықтардың абсолютті мәні маңызды емес, алайда морфологиялық және басқа сипаттамалар филогенетикалық қатынастың жанама нәтижелері болуы мүмкін.
• Әрбір монофилетикалық топтың бір бөліну кезінде онымен бір уақытта пайда болған тек бір апалы тобы болуы мүмкін.
• Филогенетикалық систематиканың міндеті эволюция нәтижелерін көрсету емес, тек туыстық топтардың пайда болуына негізделген филогенетикалық қатынастарды бейнелеу.

Берклидегі Калифорния университетінің Палеонтология музейінің сайтында кладистиканың жеңілдетілген анықтамасы берілген (айтпақшы, ұсынылған мақалада ол филогенетикалық талдаудың ең жақсы әдісі деп аталады):

Кладистиканың негізгі идеясы топ мүшелерінің ортақ эволюциялық тарихы бар және басқа организмдерге емес, бір топтың мүшелерімен «тығыз байланысты». Бұл топтарды алыстағы ата-бабаларда болмаған ортақ бірегей белгілер арқылы тануға болады. Бұл жалпы белгілер синапоморфиялар деп аталады.

Мысал ретінде былай жазылған: медуза, теңіз жұлдызы және адам, формальды түрде медузалар мен теңіз жұлдызының ортақ белгілері бар екеніне қарамастан, кладистика тұрғысынан теңіз жұлдызы мен адам жақын (омыртқасыз, теңізде тіршілік ететін, радиалды симметрия). Өйткені, жалпы белгілердің болуы ғана емес, сонымен бірге ортақ белгілердің болуы маңызды, ал жоғарыдағы мысалда үш белгі де жалпы барлық жануардың ата-бабаларына тән (яғни олар синапоморфия емес).

Құстар мен динозаврлар мәселесін түсіну үшін пайдалы болуы мүмкін тағы бір қызықты жұмыс – кладистика принциптерін ұстанған америкалық палеонтолог Жак Готьенің қатысуымен жазылған кітап. Кітаптың атауы «Құстардың шығу тегі және ұшу эволюциясы» (1986). Біріншіден, Готье кітапты жазу кезінде «құстардың архозаврлар екендігі туралы гипотеза кеңінен қабылданғанын» айтады.

Анықтама: Архозаврлар (Archosauria) бауырымен жорғалаушылардың ең кең тараған кіші тобы. Текодонт, қолтырауын, динозавр және ұшатын кесіртке кіреді. Қазіргі фаунада ол тек қолтырауындармен ұсынылған. А. мезозой дәуіріне көбірек тән; ең көнелері триас дәуірінен белгілі және екі аяқпен жүреді деп сипатталды (кейінірек кейбір динозавр да ғана сақталған), бұл ашық кеңістіктегі өмірге бейімделумен байланысты болуы мүмкін (дененің тік орналасуы жан-жақты көруге септеседі). А.-ның көпшілігі ұрпаққа қамқорлықпен сипатталған болуы мүмкін; кейбір су нысандары тірі болды.

«Палеонтология негіздері», [12 т.], 1964 жыл

Екіншіден, Готье Хаксли тұжырымын алға тартып, оның құстардың (Aves) шығу тегі туралы көзқарасы 20-ғасыр бойы ұмытылғанын және бұл мәселе әлі де даулы болып қала беретінін жазады.

Қазіргі тәжірибедегі тағы бір кемшілік, ол сипаттамаларды түпкілікті деп санайды, яғни ағзада қауырсын болса, ол құс болуы керек деген мағынада. Мұндай перспектива тек типологиялық емес, сондықтан эволюцияға қарсы, сонымен қатар, мысалы, деиноникозаврлардағы қауырсындардың табылуымен байланысты қиындықтарға әкелетінін елестетуге болады, олардың ұшпағаны сөзсіз. Сонымен қатар, қазіргі тәжірибеге сәйкес, эволюция барысында қауырсындары түсіп қалған құстар тобын қалай жіктеуге болады? Филогенетикалық жүйеде бұл проблема емес, егер организм құс болып туылса, ол қандай сипаттамаларға ие немесе жоқ болса да, ол құс болып қала береді. Сипаттамалар ата-бабаны анықтауға көмектеседі, бірақ ол шешуші нәтиже деп есептелмейді. Тиісінше, бұл атауды тек тероподтардың Ratitae (тегіс кеуделі құстар тұқымдасы — ред.), Tinami (қырсыз төсті құстар тұқымдасы — ред.) және Neognathae (жаңа таңдайлы құстар тұқымдасы – ред.) тұқымдасының  ең соңғы оның ұрпақтары мен ортақ арғы атасы кіретін бөлігіне ғана қолданып, филогенетикалық жүйедегі Aves таксонын стандарттау ұсынылады.

Ең алдымен палеонтологтарды қызықтыратын күрделі қарым-қатынастарды көрсету үшін Aves және олардың бір немесе бірнеше бауырлас топтарын қоса алғанда, таксондарға жаңа немесе сирек қолданылатын атаулар қолданылады. Ornithurae атауы Aves және барлық жойылып кеткен манирапториандарға қатысты, олар археоптерикске қарағанда Avesке жақынырақ, ал Avialae атауы дейнонихозаврға қарағанда Ornithurae-ға жақын барлық жойылып кеткен манирапториандарға қатысты. Осылайша, Avialae және Ornithurae терминдерінің мағынасы жаңа қазбалардың табылуымен өзгереді деп күтілсе де, қазіргі амниоттар контекстіндегі Aves таксонының мазмұны мен нақты анықтамасы өзгеріссіз қалады.

«Құстардың пайда болуы және ұшу эволюциясы», 1986 ж

Осы қорытындыдан біз динозаврлар туралы жинақталған деректер контекстінде құстарды анықтау мәселесі барған сайын өзекті бола бастады және таксонның құрамын нақтылайтын жаңа терминдер жаңа палеонтологиялық олжалар пайда болғанға дейін жағдайды біршама жеңілдетуге арналған.

Айтпақшы, кейбір жыртқыш динозаврларды біріктіретін жеке топ үшін «манираптор» атауын ұсынған Жак Готье болды. Бұл, мысалы, Йель университетінің сайтында жазылған.

Пибодидегі омыртқалы палеонтологияның кураторы Жак Готье жүргізген зерттеулер Остромның гипотезасын тексеруге көмектесті. Готье «Манираптор» атауын Остром құстардың ата-бабасы деп есептеген шағын жыртқыш динозаврлар тобына берді.

Йель университеті

Бір қызығы, «Құстардың шығу тегі және ұшу эволюциясы» кітабында Готье 80-жылдардың ортасындағы систематиктер ғалымдар ұшпайтын дейнонихозаврларда қауырсындардың бар екенін анықтаған кезде кездесетін қиындықтар туралы жазғанда, ол біршама алда болды. Көп ұзамай қауырсынды құрлық динозавры (оған ұшуға мүмкіндік бермейтін қарабайыр қауырсындары бар, ұшу қабілеті туралы бірден дау тудырған археоптерикске ұқсамайды) шынымен де табылды.

Синозавроптерикс және анхиорнис

1996 жылғы қазанда The New York Times омыртқалы палеонтология қоғамының жыл сайынғы жиналысынан кейінгі материалды (архивке сілтеме) жариялады, ол сенсацияға жақын болды.

Қытайда омыртқасы мен бүйірінде қауырсын іздері бар динозавр табылды, бұл оның құстардың ертедегі арғы атасы болуы мүмкін екенін көрсетеді. Динозавр қазбаларында терінің кейбір қалдықтары, қабыршақтары және тіпті түс үлгілері бар, бірақ әзірге олардың ешқайсысында қауырсындардың белгілері табылған жоқ. Кішкентай динозаврдың табылғаны туралы хабар кеше Нью-Йорктегі Америка жаратылыстану тарихы музейінде омыртқалы палеонтология қоғамының жыл сайынғы жиналысында тез тарады. Табылғаны туралы ресми мәлімдеме болмаса да, ғалымдар Друмхеллердегі Тирелл палеонтология музейінің динозаврларды зерттеу жөніндегі директоры, Альберта штатындағы доктор Филип Ж. Керри кездесуге әкелген қытай үлгісінің фотосуреттерін қарау үшін дәліз бен мәжіліс залдарына жиналды. Фотосуреттерді қарап шыққан көптеген сарапшылар оларды құстардың динозаврлардан пайда болғаны туралы теорияға маңызды факт деп атады.

The New York Times

Айтпақшы, материалда кездесуге қатысқан Йель университетінің докторы Жон Остромның (жоғарыда оның Дейноних туралы монографиясын, сондай-ақ оның гипотезасының Жак Готье жасағанын айтқанбыз) табылған олжаны көріп таңқалғаны айтылған. Ғалымның айтуынша, қытайлық үлгі оның динозаврлар мен құстар туралы көзқарасын растайтын сияқты. «Бұл, әрине, құстардың динозаврлардан пайда болғанына сенетіндерге тағы бір дәлел», – деді Остром.

Айтпақшы, синозавроптерикс, кейінірек табылған түрге берілген атау, ғалымдар оның түстерін меланосомалардың (қауырсын түсін анықтайтын жасушалық құрылым) қалдықтарынан қайта жасай алғандықтан, бірегей олжа болды. 

1998 жылы Nature журналында «Құстар мен динозаврлар – пікірталас аяқталды» деген тақырыппен жазба пайда болды.

Қытайда екі жаңа динозавр түрінің, қауырсынды динозаврлардың қалдықтары табылды. Бұл жаратылыстар құстар мен динозаврлардың ұқсас эволюциялық мұраны бөлісе ме, жоқ па деген пікірталастарды тиімді түрде аяқтайды. Жауап – иә. Дегенмен, бұл қазбалар қауырсындардың ұшқанға дейін және құстардың қазіргі түріне ұқсайтын кез келген нәрсенің пайда болуынан ертерек дамығанын анық көрсетеді.

«Құстар мен динозаврлар – пікірталас аяқталды», 1998 жыл

2000 жылдардың аяғында Қытайда жаңа қауырсынды динозавр анхиорнистің қалдықтары табылды. Бұл жаңалыққа арналған Chinese science bulletin журналында 2008 жылғы ғылыми жарияланымда былай жазылған.

Соңғы табылған қазбалар құс емес және құс тәрізді динозаврлар арасындағы морфологиялық алшақтықты айтарлықтай қысқартты, бірақ құстар, соның ішінде Археоптерикс, құс емес тероподтардан аяқ-қолдарының пропорцияларында ерекшеленеді. Атап айтқанда, құстардың үлкен аэродинамикалық бетті ұстай алатын пропорционалды ұзағырақ және күшті алдыңғы аяғы бар. Мұнда біз манирапторлар отбасынан шыққан жаңа динозавр туралы, Anchiornis huxleyi туралы айтып тұрмыз. <…> Салмағы 110 грамм есептелетін Анхиорнис – құс емес тероподтардың ең кішкентай белгілі динозавры. Оның жыбыр екенін көрсететін кейбір білек белгілері бар, бұл кейінгі құс түрлерінде кездесетін қанаттың жиналу механизмдерін көрсетеді және білектің жылдам эволюциясын болжайды. Анхиорнис, әйтпесе, құс емес және құс динозаврлары арасындағы жалпы морфологияда, әсіресе алдыңғы аяқтың салыстырмалы ұзындығы мен қалыңдығына қатысты аралық және құс күйіне өтпелі кезеңді білдіреді. 

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

Құстар — динозаврлар? 

Динозаврлар мен құстардың байланысы туралы сұраққа ғалымдардың тікелей жауабын ғылыми-танымдық басылымдардан табуға болады. Мысалы, Livescience әртүрлі басылымдардағы зерттеушілердің екі пікірін келтіреді.

«Біз қалай сүтқоректілер болсақ, құстар солай тірі динозаврлар», – дейді Жулия Кларк, ұшу эволюциясын зерттейтін палеонтолог және Остиндегі Техас университетінің геологиялық ғылымдар кафедрасының профессоры (айтпақшы, ол анхиорнистің түсін анықтаған авторлар арасында болған).

«Құстар – әлі күнге дейін аман қалған жалғыз динозаврлар», – дейді зерттеудің жетекші авторы Майкл Ли, Оңтүстік Австралия музейінің және Аустралиядағы Аделаида университетінің эволюция жөніндегі биологы.

Құстардың манирапторларға (тероподты динозаврлар тобына) жататындығы туралы гипотезаның ғылымдағы басымдығы туралы, құстардың шығу тегінің жалпы қабылданған нұсқасына қарсы болғанына қарамастан, зерттеуші Алан Федучча да жазған.

Құстар мен манирапторлар туысқандығы туралы жалпы келісім бар болса да, манираптордың жер бетіндегі тіршілік иелерінен пайда болып, қарабайыр құстарды (мысалы, археоптерикс) тудырғандығы туралы жалпы қабылданған филогения теріске шығарылуы мүмкін. Қазіргі уақытта негізгі пікірталас манираптордың ата-бабалары немесе филогенез ішінде дамығаны және көптеген манирапторлар мен құстардың шынайы тероподтардан ерекшеленетін топты құрайтыны. <…> Бұл пікірталастағы екі тарап та жаңа қазбалар немесе тіпті құстар туралы молекулалық жаңалық бар тұжырымдарды өзгертуі мүмкін екенін білуі керек.

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

Жоғарыда жүргізілген зерттеулердің деректеріне сүйене отырып, қорытынды жасауға дайынбыз.

Үкім: Шындық

Құстардың бауырымен жорғалаушылардан пайда болғаны туралы пікірлер Чарльз Дарвин «Түрлердің шығу тегі» және археоптерикс қалдықтары табылғаннан кейін көп ұзамай 19-ғасырда айтылды. Алайда олар біраз уақытқа екінші қатарға ойысты; түрлерді биологиялық жүйелеудің жаңа тәсілдерінің дамуымен және кладистикалық анализдің тереңдеуімен қатар 20-ғасырдың екінші жартысында құстар мен теропод динозаврларының анатомиялық ұқсастығы туралы жаңа деректер жинақтала бастады. Сондықтан 80-жылдары ғалымдар сол кездегі тәсілдер контекстінде құстар мен динозаврлар арасындағы шекараны анықтаудың қиындығы туралы ойланды. 21-ғасырда анхиорнистің ашылуымен расталған келесі онжылдықта қауырсынды ұшпайтын синозавроптерикстің ашылуы ғалымдарды құстардың шығу тегін анықтауға жақындатты. Ал бүгінгі күні басым кладистикалық классификацияға негізделген ғылыми консенсус бойынша құстар (Aves) манирапторо тероподты динозаврлар класына жатады.

Дегенмен көзқарастың басым бөлігі оның күмәнсіз екенін білдірмейтінін ескерген жөн және оны тұтастай алғанда құстардың шығу тегі туралы мәселе ашық күйінде қалады деп есептейтін кей ғалымдар оны сынауды жалғастырып келеді. Құстар мен манирапторларды басқа тероподтардан бөлу немесе кейбір манирапторларды құстарға жатқызу туралы пікірлер бар. Құстардың ерте архозаврлардан шыққаны туралы, яғни құстар мен динозаврлардың қатар дамуы туралы нұсқа да пікірталас тудырады.