Зачем динозаврам перья?

Динозавры приобрели перья задолго до того, как на сцену вышли первые птицы. Но разве они умели летать?

Один из «неоспоримых» аргументов креационистов, отрицающих эволюцию, гласит: половина крыла бесполезна. Но вместо того чтобы смутить биологов, подобные высказывания демонстрируют лишь печальное непонимание основ теории эволюции. В действительности вопрос о том, зачем перья нелетающим существам, очень важный и интересный.

Самые ранние нитеподобные перья появились у динозавров задолго до возникновения самих птиц и присутствовали у огромного числа видов, которые даже не надеялись когда-нибудь подняться в воздух. Какова же их первоначальная функция? Что побуждало их расти дальше и со временем видоизменяться?

К сожалению, точного ответа пока нет. Скорее всего, надо учесть целый ряд факторов, причём в разные периоды эволюции одни преобладали над другими, а потом менялись местами. Тем не менее у палеонтологов есть немало соображений по этому поводу, которые довольно хорошо объясняют по крайней мере некоторые типы перьев у некоторых групп динозавров.

Можно начать с очевидного: даже птицам перья нужны не только для полёта. Почти все эти функции принесли бы пользу и динозаврам. Перечислим только самые показательные — те, которые демонстрируют селективное давление на перья, благодаря которому они продолжали развиваться.

Первым делом в голову, конечно же, приходит терморегуляция. Птицы, как правило, поддерживают высокую температуру тела, что невозможно без «изоляционного материала». Насчёт физиологии динозавров много неясного, но по крайней мере некоторые из них имели схожий с птицами обмен веществ. Конечно, некоторым терморегуляция не требовалась вовсе (вспомните таких пушистых существ, как утконос или моль), но перья могли пригодиться для обогрева яиц или новорожденных детёнышей, а мы знаем, что многие динозавры были прекрасными родителями и даже вили гнёзда. Аналогичным образом перья могли давать прохладу (и снова яйца и молодняк первыми говорили за это спасибо), причём не только благодаря тени, но и тому, что в опахало поступала кровь, отдававшая тепло в окружающую среду.

Второй большой вопрос связан с расцветкой и узором. Чешуйки могут быть лишь определённого размера, а их окраска, по-видимому, ограничена. Перья, напротив, способны достигать огромных размеров даже у маленьких животных, а разнообразие расцветок и узоров, кажется, превосходит возможности чешуек. И разумеется, фантастические конструкции и формы, которые к тому же можно в нужный момент развернуть и свернуть, их лёгкость — всё это более функционально, чем костлявые гребни или продолговатые чешуйки.

Например, можно менять цвет соответственно времени года: зимой это камуфляж, летом — средство привлечь полового партнёра (менять таким же образом цвет кожи намного труднее). Более того, можно сменить сам тип оперения: сбросить большие демонстративные перья, когда они не нужны, или нарастить маленькие с острыми краями, чтобы подчеркнуть очертания тела.

Известен по крайней мере один динозавр, который использовал перья для защиты. Остья перьев делают их обладателя неудобной добычей и даже мешают некоторым паразитам (но радуют других — особенно блох).

Некоторые птицы пользуются перьями в весьма странных целях — может, это пережиток времён динозавров? У одних птиц есть перья, похожие на щетинки, которые выступают в роли ресничек, очищающих глаза от пыли и т. п., а у других перья используются как сенсорный аппарат наподобие усов у млекопитающих. Водоплавающие птицы держатся на плаву благодаря воздуху в перьях, и хотя большинству динозавров плавание едва ли было доступно, по крайней мере некоторые из них проводили значительную часть жизни в воде или около неё. Наконец, отдельные пустынные птицы мочат перья в воде, чтобы охладить кладку или напоить птенцов.

Перья выгодны и тем, кто ещё не летает, но уже быстро двигается. Длинные перья на передних конечностях помогали поддерживать равновесие во время бега или лазания, а тот, кто видел бегущего страуса, знает, что он хлопает крыльями, чтобы вписаться в поворот. Перья позволяют не только летать, но и парить или хотя бы контролируемо падать, ведь они существенно увеличивают площадь поверхности, почти не повышая массу тела. Наконец, есть гипотеза о том, что нептичьи динозавры взбегали вверх по деревьям с расправленными крыльями. По крайней мере некоторые птицы это практикуют, особенно птенцы, у которых крылья ещё не выросли.

Всё без исключения из вышеперечисленного могло принести пользу нептичьим динозаврам. Даже небольшое количество самых маленьких пёрышек позволяло телу сохранять своё тепло или становилось новым элементом цветного узора, на который могли положить глаз половые партнёры... Эти крошечные преимущества постепенно накапливались, пока перья увеличивались в размерах, приобретали разнообразные формы, становились сложнее и покрывали тело животного ещё больше. Половинка крыла невероятно полезна во многих отношениях, хотя полетать с нею не получится.

Аргумент креационистов основан на неверном допущении, что перья возникли только ради полёта и могут пригодиться только для полёта. Это не так, и нет причин считать, что раньше было по-другому. Наоборот, функция перьев менялась в ответ на появление новых изобретений эволюции (того же опахала) и селективное давление, и чудесным образом мы можем даже наблюдать некоторые свидетельства этого в самих перьях. Например, увеличение размеров пера приводит к изменению формы сустава, дабы длинные перья можно было сложить. Такими перьями можно было прикрыть яйца в гнезде.

100 млн лет назад перья вовсе не были отличительной чертой птиц.

Подготовлено по материалам The Guardian.