Перья появились не для полёта

В провинции Ляонин китайские, американские и канадские ученые извлекли из земли впечатляющую «коллекцию» ископаемых, относящихся к раннему меловому периоду (124-128 млн. лет назад). Помимо останков древнейших цветковых растений, первых плацентарных млекопитающих и других организмов были обнаружены разнообразные окаменелости хищных двуногих динозавров с хорошо сохранившимися деталями покрова. Четкие отпечатки перьев, похожих на перья современных птиц, и разнообразных примитивных перьевидных структур были обнаружены у различных динозавров. Напрашивался неизбежный вывод: перья возникли и приобрели свое современное строение у наземных двуногих хищных ящеров до того, как на Земле появились птицы.
Первым динозавром с перьями был целурозавр Sinosauropteryx, ящер размером с курицу, обнаруженный в 1997 г. Его кожа была покрыта небольшими трубочками и ветвящимися образованиями. Затем палеонтологи нашли останки Caudipteryx - динозавра из группы овирапторов величиной с индейку. У него на конце хвоста и передних конечностей прекрасно сохранились контурные перья. Скептики тут же объявили Caudipteryx древнейшей нелетающей птицей, но тщательный филогенетический анализ определил его в ряд овираптороподобных хищных динозавров. Впоследствии контурные перья были найдены в провинции Ляонин у дромеозавров - теропод, связанных с птицами наиболее тесными родственными узами. В общей сложности отпечатки перьев были обнаружены у окаменелостей более чем дюжины различных представителей теропод, включая теризинозавра Beipiaosaurus величиной со страуса и нескольких дромеозавров (Microraptor, Sinomitbosaurus и др.).

 

Эволюционное происхождение перьев

  // macroevolution.narod.ru

 

Чудо в перьях • Сергей Глаголев • Научно-популярные задачи на «Элементах» • Биология

Глубокий слой кожи (дерма) подсказывает верхнему слою (эпидермису), какие структуры — перья, волосы или чешуи — он должен формировать. Какой результат даст пересадка дермы птицы под эпидермис ящерицы и мыши, а также обратная пересадка? Какую эволюционную проблему могла бы помочь решить пересадка дермы птицы под эпидермис крокодила? //  elementy.ru

 

А вот попытки получить оперенных крокодилов, оказывается, были! Только делали это не с помощью пересадок, а с помощью генных модификаций. При сочинении условия задачи я не знал о существовании недавней работы (см. P. Wu et al., 2018. Multiple Regulatory Modules Are Required for Scale-to-Feather Conversion). Авторы этой статьи выявили несколько новых генов, отвечающих за развитие перьев у птиц, и ввели некоторые из них (а также давно известный в этой роли, старый добрый ген бета-катенина, см. Beta-catenin) в культивируемую кожу аллигатора. Многие новостные агентства, конечно же, сообщили по получении пресс-релиза, что ученые превратили чешуи крокодила в перья. На самом же деле выросли небольшие волоски (рис. 9).

chudo_v_perjah_fig9_703.jpg @ elementy.ru [кеш]

Но и это немало! Удалось создать локальную (как у пера) зону роста эпидермиса в длину. У некоторых волосков, как на фото, даже возникло что-то вроде фолликула. Так что «низенько-низенько», но «перья» все-таки выросли.

Этот эксперимент подтверждает результаты других работ, где методами геномики было показано, что у общих предков архозавров уже были почти все необходимые регуляторные элементы и почти все структурные белки, необходимые для развития перьев; оставалось лишь немного «перенастроить» уже имеющиеся генные сети и наладить взаимосвязи между ними, чтобы перья начали расти.