Эта крошечная кость запястья динозавра может переписать историю происхождения полета
Ключевая кость запястья у птиц появляется раньше у тероподов. Это может изменить представления о том, как развился полет.
Анализ двух окаменелостей тероподов показывает, что они обладали типом кости запястья, который считается необходимым для полета у птиц.
Это открытие, сделанное группой исследователей под руководством Джеймса Наполи из кафедры анатомических наук Школы медицины Ренессанс при Университете Стоуни-Брук, опровергает предыдущие исследования, в которых делался вывод, что тероподы не имели кости запястья, подобной птичьей, или гороховидной кости. Их открытие, опубликованное в журнале Nature, открывает возможность того, что эволюция полета у динозавров происходила «в запястье».
Как функционирует гороховидная кость у современных птиц
Долгое время ученые не были уверены в идентичности определенной запястной кости в запястье птиц, пока не было подтверждено, что это гороховидная кость. Первоначально гороховидная кость была сесамовидной костью, похожей по своей природе на коленную чашечку, но затем она сместилась со своего первоначального местоположения в запястье и заняла место другой запястной кости, известной как локтевая кость. У современных птиц это новое положение помогает сформировать суставную систему, которая позволяет крылу автоматически складываться при сгибании локтя.
Характерная V-образная выемка писовидной кости также играет структурную роль, помогая ей надежно удерживать кости кисти и предотвращая вывих во время полета. В результате писовидная кость является ключевым компонентом передней конечности птицы и имеет жизненно важное значение для эффективной механики полета.
Исследованные в рамках данного исследования окаменелости динозавров включали троодонтида, хищника, похожего на птицу, родственного велоцираптору, и овирапторида, необычного всеядного динозавра с длинной шеей и клювом, но без зубов.
Компьютерная томография выявляет мигрировавшие кости запястья
Исследователи смогли идентифицировать гороховидную кость у тероподов благодаря исключительной сохранности окаменелостей и использованию высокоразрешающей компьютерной томографии, которая позволила им цифровым способом отделить и детально изучить кости запястья. Эти окаменелости были изучены в рамках соглашения о сотрудничестве между Американским музеем естественной истории и Монгольской академией наук.
Полученные 3D-визуализации ясно показывают, что маленькие кости запястья, похожие на бусинки, на самом деле являются смещенными гороховидными костями — первыми, когда-либо обнаруженными у нептичьих динозавров — запечатленными на эволюционном этапе развития.
Джеймс Наполи держит 3D-модель руки троодонтида
В своей лаборатории анатомических наук в Стоуни-Брук Джеймс Наполи держит 3D-печатную копию руки троодонтида, на которой видна лопатовидная кость в «мигрированном» положении, которое когда-то считалось уникальным для птиц. Фото: Джон Гриффин
«Мы полагаем, что это первый случай, когда мигрировавшая гороховидная кость была обнаружена у нептичьего плотоядного динозавра», — сказал Наполи, ведущий автор, палеонтолог по позвоночным и эволюционный биолог, а также научный сотрудник кафедры анатомических наук.
«Хотя в настоящее время мы не знаем точно, сколько раз динозавры учились летать, интересно, что эксперименты с полетом у этих существ появляются только после миграции гороховидной кости в запястный сустав. Поэтому возможно, что это установило автоматические механизмы, обнаруженные у современных живых птиц, хотя нам необходимо проверить эту гипотезу с помощью дополнительных исследований и анализа костей запястья динозавров», — пояснил он.
