Кожа динозавра раскрыла сюрпризы об эволюции перьев

Ученые изучили окаменелости пситтакозавра и узнали новые факты о первых животных с перьями на Земле.
Изученный пситтакозавр в естественном (верхняя половина) и ультрафиолетовом свете (нижняя половина).
Изученный пситтакозавр в естественном (верхняя половина) и ультрафиолетовом свете (нижняя половина).Источник: Zixiao Yang / sciencealert.com

Сильные, но легкие, красивые и четко структурированные. Перья — самый сложный кожный придаток, когда-либо возникший у позвоночных. Новое исследование показало, что некоторые из первых животных с перьями, как и рептилии, имели чешуйчатую кожу, пишет ScienceAlert.

После появления в 1996 году первого пернатого динозавра, Sinosauropteryx prima, волна открытий нарисовала еще более интересную картину эволюции перьев. Теперь мы знаем, что многие динозавры и их летающие родственники птерозавры имели перья. В прошлом перья обладали более разнообразной формой — например, у некоторых динозавров и вымерших птиц были обнаружены лентообразные перья с расширенными кончиками. Современные птицы унаследованы лишь часть древних типов перьев.

Ранние перья не были созданы для полета. Они обладали простой структурой, на теле существ их было мало. Такие перья могли предназначаться для демонстрации привлекательного образа или изменения тактильного восприятия. Кроме того, окаменелости птерозавров предполагают, что они, возможно, играли роль в терморегуляции и формировании цветового рисунка.

У некоторых пернатых динозавров была чешуйчатая кожа, как у современных рептилий. Эти доказательства получены от нового экземпляра Psittacosaurus, рогатого динозавра с щетинкообразными перьями на хвосте. Пситтакозавр жил в раннем меловом периоде (около 130 миллионов лет назад), но его род — птицетазовые динозавры — отделился от других динозавров гораздо раньше, в триасовом периоде (около 240 миллионов лет назад).

Окаменелости пситтакозавра изучили под ультрафиолетовым светом. В таком свете чешуйчатая кожа приобретает оранжево-желтый оттенок. Кожа динозавра сохранилась на туловище и конечностях — частях тела, не имевших перьев.

Ископаемые клетки кожи имеют много общего с клетками кожи современных рептилий. У них одинаковый размер и форма клеток, а еще есть сросшиеся клеточные границы — особенность, известная только у современных рептилий. Распределение ископаемого пигмента кожи идентично таковому в чешуе современного крокодила. Однако ископаемая кожа кажется относительно тонкой по меркам рептилий. Это говорит о том, что ископаемые чешуи пситтакозавра также были похожи по составу на чешую рептилий.

Слои ископаемых клеток кожи.
Слои ископаемых клеток кожи.Источник: Zixiao Yang / sciencealert.com

Чешуя рептилий твердая и жесткая, потому что она богата одним из типов белков, образующих кожу, — жесткими роговичными бета-белками. Напротив, мягкая кожа птиц состоит из белка другого типа — кератина, который является ключевым структурным материалом в волосах, ногтях, когтях, копытах и ​​внешней части нашей кожи. Чтобы обеспечить физическую защиту, тонкая обнаженная кожа пситтакозавра должна была состоять из жестких роговых бета-белков, как у рептилий. Мягкая птичья кожа была бы слишком хрупкой без защитных перьев.

В совокупности новые ископаемые свидетельства указывают на то, что пситтакозавр имел кожу, как у рептилий, в тех областях, где у него не было перьев. При этом его кожа в районе хвоста, где перья были, напоминали кожу современных птиц. Это значит, что ранние пернатые животные имели смешанный тип кожи: птичья кожа была только на пернатых участках тела, а остальная часть кожи все еще была чешуйчатой, как у современных рептилий.

Такое зональное развитие гарантировало бы, что кожа защитит животное от повреждений, обезвоживания и патогенов.

Любите динозавров? Тогда вам понравится новость про то, что Google запустила обновленную версию легендарной браузерной игры про динозаврика в честь Международного дня динозавров.