Перед тем, как превратиться в птицу, эмбрион внутри яйца почти полностью превращается в динозавра

Несмотря на свою репутацию «живых динозавров», птицы прошли долгий путь со времен тираннозавра и его друзей. Зубастые пасти сменили клювы, кости стали легче, а передние конечности превратились в крылья. Даже форма таза стала такой, что вы вряд ли заподозрили бы родство с мощными тазовыми костями древних рептилий.

Эти изменения не были спонтанными и абсолютными. Фактически, в течение короткого периода в начале своего развития у птиц всех разновидностей вырастает таз, который для них выглядит неуместно, однако прекрасно вписался бы в часть скелета окаменелого динозавра.

Секрет эмбрионов

В рамках продолжающегося исследования того, как общие предки рептилий, птиц и динозавров развивали свои характерные черты на протяжении тысячелетий, исследователи со всех концов США нанесли на карту эмбриональное развитие крокодиловых и птичьих скелетов.

Они обнаружили, что таз является примером того, что известно как терминальное дополнение — характеристика, которая вначале удивительно консервативна, напоминая структуру, связанную с их предками, прежде чем трансформироваться в более новую форму позже в индивидуальном развитии.

«Было неожиданно обнаружить, что эти начальные стадии развития птиц так похожи на бедра раннего динозавра», — говорит Кристофер Гриффин, биолог-эволюционист из Йельского университета, проявляющий особый интерес к истории позвоночных. По его словам, всего за два дня развивающийся эмбрион меняется таким образом, что можно буквально видеть, как ящер превращается в современную птицу.

Карта, демонстрирующая особенности строения динозавров и птиц

Griffin et al., Nature, 2022

Учитывая своеобразие их способов передвижения — от ящерицы, распластавшейся на скале, до величественной походки охотящегося теропода и курицы, которая бегает вприпрыжку — нетрудно представить, какие метаморфозы прошли кости и мышцы за миллионы лет эволюции.

Например, бедренные кости птиц расположены более горизонтально, чем у любого динозавра, что позволяет их нижним конечностям совершать движения. Чтобы приспособиться к новому способу ходьбы и бега, их подвздошная кость (аналог бедренных костей у нас с вами) больше простирается к груди и ягодицам, поддерживая массу тела птиц; лобковая кость наклонена назад, а не обращена вперед.

Результаты исследования

Используя компьютерную томографию для создания 3D-моделей растущих костей, мышц, нервов и соединительных тканей, исследователи нанесли на карту изменения в морфологии от раннего развития до вылупления. Они обнаружили, что птичьи приспособления тазовой скелетной и мышечной системы появились гораздо позже в развитии, чем ожидалось, из-за особенностей, которые все выглядели более уместными в теле динозавра.

Учитывая тот факт, что мышцы и кости бедер должны развиваться вместе, чтобы эффективно выполнять свою работу, неудивительно, что они развиваются таким образом. Исследователи считают, что легко могут быть другие случаи терминального сложения, которые стоит искать в больших группах организмов, и они могут даже быть обычными для крупных эволюционных переходов.

Так что если вы хотите посмотреть на живого динозавра — то внимательно изучите эмбрион в яйце самой обычной курицы.