Les oiseaux sont-ils des descendants de dinosaures ? Ces oiseaux anciens étonnants.

Tout le monde sait depuis longtemps que les oiseaux descendent des dinosaures, mais peu de gens connaissent les oiseaux anciens. ère mésozoïque qui vivait côte à côte avec des reptiles géants, ou ère cénozoïque- l'espace des temps géologiques après l'extinction des dinosaures. Les 10 paragraphes suivants de l'article fournissent une description et des photos d'espèces disparues d'oiseaux préhistoriques (en ordre chronologique leur apparence), qui a eu une influence décisive sur développement évolutif animaux à plumes.

1. Aurornis (il y a 160 millions d'années)

Peut-être que quelqu'un pensait que l'Archaeopteryx devrait être le premier sur la liste, mais les petits oiseaux du genre aurore est apparu avant l'Archéoptéryx il y a 10 millions d'années. Cependant, les aurornis avaient plus en commun avec les dinosaures qu'avec les oiseaux, et leurs plumes étaient trop fines pour être utiles en vol. Mais quand même, on comptera aurore la plupart Ancien Oiseau, et laissons le débat et la réflexion aux paléontologues.

2. Confuciusornis (il y a 130 millions d'années)

Contrairement au précédent représentant des oiseaux fossiles, Confuciusornis ressemblait davantage aux oiseaux modernes. Ce furent les premiers oiseaux à avoir un vrai bec. Ils n'avaient pas de dents (caractéristique principale des reptiles), le corps était recouvert d'une épaisse couche de plumes et de longues griffes incurvées permettaient de s'asseoir en toute confiance sur les branches. grands arbres. Malgré ce qui précède, on ne peut pas conclure que tous les oiseaux modernes descendent de Confuciusornis : il est probable que les oiseaux sont apparus et ont disparu indépendamment les uns des autres à plusieurs reprises au cours de l'ère mésozoïque.

3. Gansus (il y a 110 millions d'années)

Comme vous l’avez déjà compris dès les premiers points, il est très difficile (voire impossible) de comprendre pleinement l’évolution des oiseaux qui vivaient il y a des dizaines de millions d’années. Gansus- une autre espèce d'oiseau préhistorique, présentée dans les cercles paléontologiques comme le plus ancien représentant de la sous-classe des vrais oiseaux (c'est-à-dire l'ancêtre direct de tous les oiseaux modernes). Cette théorie suscite beaucoup de controverses, mais elle est éteinte depuis longtemps gansus le meilleur prétendant en tant qu'ancêtre des canards et des huards modernes.

4. Hesperornis (il y a 75 millions d'années)

Les oiseaux anciens ont eu suffisamment de temps pour se développer et décliner dans la seconde moitié de l’ère mésozoïque. Ce qui est fascinant, c'est que les oiseaux du genre Hesperornis étaient des seconds volants (c'est-à-dire qu'ils ont évolué à partir des premiers oiseaux volants, mais ont progressivement perdu la capacité de voler, comme le pingouin ou la dinde). Peut-être que cela est dû à la compétition avec les grands ptérosaures de la fin Période crétacée En Amérique du Nord, en particulier les ptéranodons omniprésents, les hesperornis ont dû se contenter d'une niche écologique terrestre.

5. Gastornis (il y a 55 millions d'années)

Après la mort des dinosaures, il y a environ 65 millions d’années, les oiseaux ont pu se développer dans les niches écologiques libérées. Le rôle d'un redoutable prédateur à deux pattes a été transmis aux oiseaux de 2 mètres du genre Gastornis (également connu sous le nom de diatrymas). On pense que les Gastornis chassaient en meute, traquant leurs victimes comme des versions plus petites du Tyrannosaurus rex.

6. Eocypselus (il y a 50 millions d'années)

Vous êtes-vous déjà demandé à quoi ça ressemblait ancêtre préhistorique colibri? Les paléontologues n’en parlent pas beaucoup, mais on sait depuis longtemps que les colibris ont évolué à partir de Éocypsèle- une espèce de petits oiseaux vivant dans les zones forestières du début de l'Éocène d'Amérique du Nord, il y a environ 50 millions d'années. Ailes Éocypsèleétaient plus grands que ceux d'un colibri moderne, son vol ne pouvait donc pas être qualifié de gracieux.

7. Icadyptes salasi - ancêtre des pingouins (il y a 40 millions d'années)

On peut supposer que les anciens manchots, qui vivaient il y a environ 40 millions d'années, avaient le même mode de vie que les pingouins modernes : ils vivaient sur la banquise, plongeaient pour pêcher et nettoyaient leurs plumes à chaque occasion. Cette hypothèse est en grande partie vraie, sauf pour la vie sur glace. A la fin de l'Éocène, icadyptes a réellement vécu dans climat tropical près de l'équateur Amérique du Sud. Ces manchots étaient plus grands que les espèces modernes et atteignaient 1,5 m de hauteur et pesaient environ 35 kg.

8. Fororacos (il y a 12 millions d'années)

Vous souvenez-vous de Gastornis (voir point 6), mesurant 2 m de haut et pesant plus de 100 kg, qui a vécu dix millions d'années après les dinosaures ? Ainsi, après 40 millions d’années, Fororakos est devenu un digne remplaçant de Gastornis. Dans une large mesure, Fororakos menait le même style de vie que Gastornis. Cependant, ils disposaient d'une arme supplémentaire dans leur arsenal : un long et puissant bec en forme de hache, qu'ils utilisaient pour infliger des blessures profondes et mortelles à leurs victimes.

9. Argentavis (il y a 6 millions d'années)

Aussi impressionnants que paraissent les oiseaux à l’époque cénozoïque, ils n’ont jamais égalé la taille et la majesté des plus grands ptérosaures. À la fin du Miocène, Argentavis était le plus grand oiseau volant, avec une envergure allant jusqu'à 7 m et une masse de 70 à 72 kg. Impressionnant? Mais, 60 millions d’années plus tôt, le ptérosaure Quetzalcoatlus avait une envergure d’environ 12 m (comme celle d’un jet privé). Curieusement, les plus petits Argentavis volaient comme des ptérosaures, planant également sur Les courants d'air, plutôt que de battre activement des ailes.

10. Epiornithidae (il y a 2 millions d’années)

L’époque du Pléistocène, il y a 2 millions à 10 mille ans, a vu le retour de la mégafaune. Outre les tigres à dents de sabre et les mammouths, le Pléistocène a donné naissance à des oiseaux géants comme l'apiornis de Madagascar de la famille des Apiornisidae. Ces oiseaux atteignaient une hauteur de 3 à 5 m et pesaient jusqu'à 500 kg, et leurs œufs représentaient environ 100 fois le volume d'un œuf de poule standard.

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chemin de prépor 7 septembre 2015 à 16h55

Physiologie comparée des dinosaures et des oiseaux. Populaire auprès des peu connus. Partie 1 "Les os des Titans"

• Science populaire

Dans l'un des miens, vous avez pris connaissance de la chronologie des plus grandes catastrophes géologiques et cosmiques de l'histoire de notre planète. La dernière des 5 plus grandes « apocalypses » aurait mis fin à plus de 150 millions d'années d'existence des « rois » de la faune de l'ère mésozoïque - les dinosaures. Cependant, les « terribles lézards » ont encore laissé derrière eux des « traces » paléontologiques qui nous permettent de connaître en détail la vie difficile de ces reptiles.

Dans plusieurs parties de cette volumineuse revue, j'essaierai de vous présenter des détails peu connus sur la physiologie et l'activité vitale des anciens reptiles géants (et pas si) « terribles ». Ci-dessous dans caractéristiques communes ah sera décrit Caractéristiques comparatives le squelette, l'intelligence et la génétique des dinosaures avec ceux de leurs descendants modernes - les oiseaux et les crocodiles apparentés.

« Parents différents »

En général, une énorme différence dans la structure squelettique des oiseaux et des dinosaures modernes est enregistrée; cela s'explique par les 160 millions d'années d'adaptation d'un certain groupe de maniraptors au vol actif, qui ont provoqué une « restructuration » radicale du squelette et de la physiologie. d'oiseaux. Quelque chose de similaire est observé chez les mammifères lorsque l'on compare les ongulés et leurs parents marins (cétacés).
Une telle acquisition de différences significatives dans la morphologie d'animaux apparentés au cours de leur adaptation à différentes niches écologiques est appelée divergence en science.

Qui est lié à qui ? Taxonomie dinosaures prédateurs et les oiseaux

Les maniraptors sont un grand groupe de dinosaures qui comprend à la fois les oiseaux modernes et leurs proches parents, les déinonychosaures (petits prédateurs aux « griffes terribles »). Les déinonychosaures eux-mêmes étaient divisés en troodontidés (du nom de famille célèbre- Troodon, qui vivait à la fin de l'ère des dinosaures), et des dromaeosaures (par exemple Bambiraptor et Deinonychus). À leur tour, les maniraptors, avec les tyrannosauridés et les ornithomimosaures (« imitateurs d’oiseaux »), faisaient partie d’un groupe encore plus vaste de tyrannoraptors. Ces derniers, avec les Comsognathans (petits théropodes prédateurs), formaient le plus grand groupe de théropodes - les cellurosaures.

Représentants les plus étudiés de la famille des Deinonychosaurus, la couverture de plumes est supposée partir des traces de cellules « plumes » conservées sur les mains en forme d'ailes du Velociraptor et du Deinonychus.

Cependant, les cellurosaures ne couvrent pas tous les prédateurs théropodes connus. Le Jurassique (et le Crétacé inférieur) était dominé principalement par les carnosaures, qui divergeaient (génétiquement) des cellurosaures vers. Il y a 170 millions d'années, et avec lequel ils sont inclus dans l'infra-ordre géant des Tétanures. Parmi les carnosaures les plus importants, il convient de noter Carcharadontosaurus, Giganotosaurus et Allosaurus. Le Spinosaurus, le plus grand théropode prédateur de l'ère des dinosaures, faisait également partie du groupe des titanures, mais en tant que représentant de l'ordre des spinosauridés, distinct des cellurosaures.

Tailles relatives des plus grands théropodes carnivores

Outre les tétanures, d'autres groupes de prédateurs sont également connus. L'un des principaux « méchants » du jeu vidéo « Turk », Carnotaurus, appartenait à l'infra-ordre des cératosauridés, de petits dinosaures prédateurs relativement primitifs.

De manière générale, la morphologie des dinosaures était un croisement entre les caractéristiques archaïques des reptiles (structure osseuse, génétique et métabolisme) et les caractéristiques progressives des oiseaux et des mammifères (posture droite, couverture de plumes, structure de l'appareil mâchoire des dinosaures herbivores). La dominance de certains traits (progressifs ou archaïques) variait très probablement considérablement selon les différents ordres et même selon les familles de dinosaures.

Tous les dinosaures sont divisés en deux groupes principaux : les sauriens et les ornithischiens :

Chez les dinosaures bipèdes à hanche de lézard - théropodes (schéma ci-dessous), le centre de gravité était situé sur la ligne pelvienne, la lourde queue équilibrait la tête massive de l'animal. Les os pubiens (rouges) et ischiatiques (verts) du bassin étaient situés perpendiculairement à la colonne vertébrale le long des membres postérieurs de l'animal. L'ilion, sur lequel sont fixés les muscles de la cuisse (y compris chez l'homme), est surligné en bleu.

Tyrannosaurus rex, un théropode prédateur saurischien typique, apparenté aux oiseaux du groupe des cellurosaures

L'articulation de la hanche de la partie principale des dinosaures herbivores « à quatre pattes » était très différente de celle des théropodes. En particulier, le pubis et l'ischion étaient situés derrière le bassin des animaux parallèles les uns aux autres (semblables aux oiseaux, appelés « dinosaures ornithischiens »). Cependant, cette division en « bipèdes » et « tétrapodes » est très arbitraire, puisque les sauropodes à quatre pattes avaient une articulation de la hanche semblable à celle des théropodes et que de nombreux dinosaures ornithischiens pratiquaient activement la locomotion sur leurs membres postérieurs.

Un dinosaure ornithischien de la famille des hadrosauridés (dinosaures à bec de canard)

Sauropode du genre Brachiosaurus, on peut noter qu'il appartient aux dinosaures à hanche de lézard, bien qu'il se déplace sur quatre membres.

L'articulation de la hanche des oiseaux est beaucoup moins mobile ; le pubis et l'ischion sont dirigés vers l'arrière et fusionnés entre eux et souvent avec l'arrière du bassin et les vertèbres caudales, formant un sacrum complexe. La queue des oiseaux est fortement réduite en pygostyle (qui était également présente chez certains oviraptosaures) et la colonne vertébrale est inactive. Les côtes des oiseaux ont des processus crochus qui permettent à la région thoracique de l'animal de ne pas bouger pendant le vol. Aux extrémités des côtes de la plupart des oiseaux sont fixés le sternum et la quille, qui à leur tour sont attachés aux puissants muscles des ailes. Les côtes et la colonne vertébrale des dinosaures étaient plus mobiles que celles des oiseaux ; ils n'avaient pas non plus de quille (cependant, les oiseaux modernes qui ne volent pas, comme les autruches, n'en ont pas non plus).

Séparément, il convient de mentionner les différentes structures des vertèbres cervicales des oiseaux et des dinosaures. Chez ces derniers, ils sont amphicèles (biconcaves) ou procœles/opisthocèles (concaves d'un côté et convexes de l'autre, comme chez la plupart des reptiles). Les vertèbres cervicales des oiseaux sont hétérocèles - en forme de selle, convexes-concaves des deux côtés, ce qui leur confère une plus grande mobilité de la région cervicale, inaccessible à toute espèce connue de dinosaures et de mammifères.

Squelette d'un oiseau moderne (pigeon)
1 - crâne, 2 - vertèbres cervicales, 3 - fourche 4 - processus coracoïde, 5 - processus uncinés des côtes, 6 - quille, 7 - rotule, 8 - tarse, 9 - doigts, 10 - tibia (tibiotarse), 11 - péroné (tibiotarse) 12 - fémur, 13 - ischion, 14 - os pubien, 15 - ilium, 16 - vertèbres caudales 17 - pygostyle, 18 - sacrum complexe, 19 - omoplate, 20 - vertèbres lombaires, 21 - humérus, 22 - cubitus , 23 - rayon, 24 - poignets, 25 - main, 26 - doigts, 27 - aile

Les fémurs des oiseaux, même ceux qui ne volent pas, sont inactifs et éloignés les uns des autres. Les oiseaux terrestres se déplacent principalement en utilisant le mouvement du tibiotarse (la patte inférieure d'un oiseau avec un péroné fusionné) et du tarse (os métatarsiens fusionnés). Ceux. Le tibiotarse des oiseaux sert mécaniquement de fémur aux mammifères et aux dinosaures. Les membres des dinosaures, au contraire, étaient situés parallèlement les uns aux autres et sous le corps des animaux, contrairement aux autres reptiles et semblables aux mammifères modernes. Apparemment, les dinosaures n’étaient pas des reptiles au sens littéral du terme. Le tibia des dinosaures, comme celui des mammifères, était constitué de deux os du tibia ; beaucoup (en particulier les petits dinosaures) n'avaient pas de tarse et, comme les humains, ils avaient des os métatarsiens qui n'étaient pas fusionnés.

De gauche à droite, comparaison des membres postérieurs d'un tyrannosaure théropode (espèce rex), de mammifères loups (renards) et d'oiseaux terrestres (autruche). 1 - os du fémur, 2 - os du tibia (tibia et péroné/tibiarus chez les oiseaux), 3 - os du métatarse, fusionnés en un tarse chez les oiseaux (sauf chez les pingouins) et certains dinosaures - théropodes. Les os activement impliqués dans le mouvement de l'animal sont indiqués en vert. En gros, l'articulation de la cheville joue le rôle du genou chez les oiseaux modernes.

Simulation de la course des dinosaures (Gallimimus et Tyrannosaure) de Jurassic Park, comparée à la course d'une autruche moderne (en bas)

Les hanches sédentaires des oiseaux leur permettent de se déplacer activement sur le sol sans risquer d'effondrer les sacs aériens dont les oiseaux ont besoin pour respirer activement (en vol et en course, les poumons des oiseaux ne se dilatent pas comme ceux des mammifères ; l'air est « pompé » à travers eux par les mêmes sacs aériens). Certains paléontologues considèrent ce fait comme une preuve indirecte d'un système respiratoire chez les théropodes différent de celui des oiseaux.

La découverte d'Aerosteon, un théropode prédateur du groupe des carnosauriens qui vivait il y a 80 millions d'années, réfute en partie les conclusions ci-dessus. Les « os aériens » du dinosaure montrent vraisemblablement des signes de sacs aériens. Initialement, de tels sacs pouvaient servir à la thermorégulation des dinosaures et ce n'est que plus tard, avec l'amélioration du métabolisme, qu'ils ont commencé à être utilisés pour des échanges gazeux intensifs.

Les différences entre les deux groupes d’animaux deviennent encore plus fortes lorsqu’on compare leurs crânes. Le crâne de l'oiseau est attaché aux vertèbres cervicales par le bas, tandis que les vertèbres cervicales des dinosaures étaient attachées à l'arrière du crâne. Le crâne des oiseaux est de forme sphérique et présente deux arcs diapsides dont le supérieur est fortement réduit. Le crâne des dinosaures est moins sphérique et présente deux arcs diapsides développés (le plus souvent avec des ouvertures temporales). Les mâchoires des dinosaures sont complexes et, comme celles des mammifères, elles sont remplies de dents. Les oiseaux modernes sont dépourvus de dents et, au lieu d'un appareil mâchoire complexe, ils ont un bec relativement simple, léger mais solide.

Réservation. La dernière comparaison n’est pas tout à fait exacte, puisque les scientifiques connaissent à la fois des dinosaures « édentés » (oviraptors) et des oiseaux « à dents » (les oiseaux enansiornis qui dominaient la période du Crétacé avaient un appareil mâchoire semblable à celui d’un dinosaure).

Représentation graphique de l'évolution des caractéristiques progressives des dinosaures, des « terribles lézards » aux « terribles oiseaux »

(Les délais et l'ordre d'apparition des animaux ne sont pas respectés)

Le Tyrannosaurus Rex, qui vivait il y a 70 à 65 millions d'années, était un théropode très typique (sinon standard). Parmi les caractéristiques typiques d'un dinosaure, deux membres postérieurs puissants, une articulation de la hanche en lézard et une queue massive, qui sert d'équilibreur à la tête large et lourde de l'animal, attirent l'attention. Le crâne est attaché aux vertèbres cervicales par l'arrière, il y a des mâchoires puissantes couvertes de dents, devant les ouvertures orbitaires (allégant le crâne) et derrière les ouvertures orbitaires de la diapside où étaient attachés les muscles de la mâchoire de l'animal (analogues aux cavité temporale humaine). Comparé aux plus proches parents des oiseaux - les dromaeosaures, il se distingue par l'absence de fourche (os fusionnés de la clavicule) et par la taille relative fortement réduite des membres antérieurs.

Deinonychus, qui a vécu 40 millions d'années avant le Tyrannosaurus rex, avait de telles caractéristiques d'oiseau dans son squelette (dans la vie, l'animal avait la taille d'un loup) qu'il a servi aux paléontologues (en particulier le célèbre John Ostrom) comme l'un des premiers preuve convaincante de l'origine des oiseaux issus des dinosaures. En particulier, les mains de ses membres antérieurs ressemblent beaucoup aux mains des ailes du premier oiseau Archaeopteryx, et vaguement aux mains des oiseaux modernes. Étant « cassées », les mains étaient censées être repliées sur les côtés de l'animal et portaient très probablement des plumes (comme chez les ancêtres ressemblant à des oiseaux de Deinonychus). Il y a des crochets sur les côtes, tout comme les oiseaux. Les os légers de l'animal et sa queue dure recouverte de tendons (améliorant la maniabilité lors des virages) indiquaient son grande vitesse, et a donné pour la première fois aux paléontologues l'idée que les dinosaures avaient le sang chaud. Comme tous les dromaeosaures, Deinonychus avait une « fourchette » à l'avant de la poitrine, qui sert d'« amortisseur » aux oiseaux modernes lors de forts battements d'ailes.

L'Archéoptéryx, qui vivait il y a 150 millions d'années, a été le premier à montrer un lien direct entre les oiseaux et les reptiles, et est lui-même considéré comme l'un des premiers oiseaux, ressemblant en général fortement à un Deinonychus réduit à la taille d'un pigeon. Il diffère de ce dernier par la grande taille relative du cerveau, la réduction de la taille des mâchoires et la réduction du foramen diapsidique. L'Archaeopteryx n'était pas l'ancêtre des oiseaux, mais il est considéré comme son plus proche parent ; il avait développé un plumage, mais ne pouvait pas voler, glissant d'arbre en arbre.

Le Microraptor, un dinosaure dromaeosaure de la taille de l'Archéoptéryx, ressemblait également beaucoup à son parent plus âgé, rendant leurs squelettes pratiquement impossibles à distinguer pour les non-experts. L'animal vivait il y a 125 millions d'années et son mode de vie ressemblait à l'Archéoptéryx, ayant développé des plumes noires. Il chassait les insectes et les lève-tôt, qu'il avalait presque entiers. Comme le dromaeosaure Deinonychus mentionné ci-dessus, les os pubiens et ischiatiques de l'animal ont tendance à « se plier » vers l'arrière.

Contemporain du Microraptor, et son « voisin » de la région (nord-est de la Chine, sud de la Mongolie), Confuciornis était déjà à mi-chemin entre les dinosaures et les oiseaux. Ses mâchoires étaient dépourvues de dents, l'articulation de l'épaule était très développée et au lieu d'une longue queue, l'oiseau possédait déjà un pygostyle - un endroit pour attacher les plumes de la queue, ce qui améliorait la maniabilité pendant le vol. Comme le Microraptor, les côtes de l'oiseau étaient munies de crochets qui fixaient rigidement la cavité abdominale pendant le vol. La jonction des vertèbres cervicales et du crâne était à mi-chemin entre sa position chez les dinosaures et chez les oiseaux modernes. Cependant, la structure de l'articulation de l'épaule ne permettait pas à l'oiseau de maîtriser pleinement le vol, tout comme la quille sous-développée. L'articulation de la hanche était encore très similaire à celle des dromaeosaures

Les Sinornis ont été l'un des premiers oiseaux à maîtriser le vol complet. Malgré cela, leur mécanique de vol était très différente de celle des oiseaux modernes, ainsi que des autres oiseaux énansiornithines (« anti-oiseaux »). Il y avait une quille, un pygostyle, et les orteils des membres antérieurs étaient partiellement fusionnés les uns aux autres. L'appareil de la mâchoire et l'articulation de la hanche ressemblaient davantage à ceux des dinosaures qu'à ceux des oiseaux modernes (à queue en éventail). Un squelette presque complet de Sinornis a été découvert dans le ventre d'un microraptor fossile qui les chassait

Microraptor attaquant un groupe de Sinornis

Cependant, les oiseaux les plus anciens qui maîtrisaient le vol complet étaient les ancêtres des oiseaux modernes à queue en éventail (Archaeornithura meemannae), les « cousins ​​» des énantiornithines du clade des Ornitothoras - euornithes. Ces derniers se sont séparés des énantiornithes probablement à la toute fin Période jurassique Il y a 140 à 145 millions d'années. Même alors, la tendance des euornites à se spécialiser dans la chasse dans les eaux peu profondes et sur les côtes commença à apparaître. Les ichtyornithides de la fin du Crétacé menaient un mode de vie similaire à celui des goélands et des sternes et n'étaient pratiquement pas différents sur le plan physiologique des oiseaux modernes (voir image ci-dessous), à l'exception de la présence de dents sur les deux mâchoires. De la diversité colossale des dinosaures planeurs et volants, seule une petite partie des euornites, ancêtres des oiseaux modernes (néornithines), a survécu à l'extinction Crétacé-Paléogène.

"Oiseaux terribles"
Après l’extinction du Crétacé et du Paléogène, les oiseaux, ainsi que les mammifères, ont commencé à occuper les niches écologiques laissées par leurs congénères dinosaures. Ainsi, après 15 millions d'années, les premiers oiseaux terrestres géants sont apparus - des oiseaux ressemblant à des grues qui ne volent pas. Par leur taille (jusqu'à 2,5 m de hauteur et pesant jusqu'à 300 kg) et leur mode de vie, ils différaient peu de leurs parents dromaeosaures, étant également principalement des animaux prédateurs. L'adaptation de l'oiseau sans queue à un mode de vie terrestre s'est traduite par un déplacement du centre de gravité vers le centre du corps de l'animal. Le crâne léger de l’oiseau a également simplifié le « travail » de la nature, armé d’un bec léger mais durable au lieu d’une mâchoire complexe. En conséquence, les oiseaux terrestres modernes sont des versions plus épurées des dinosaures théropodes, sans le poids des puissants muscles de la queue et du cou. Des créatures géantes ressemblant à des grues ont dominé les Amériques au cours des 50 derniers millions d'années, perdant la lutte pour leur survie. mammifères prédateurs(loup et chat) il y a environ 400 000 ans. Vous trouverez ci-dessous un schéma du squelette de la plus grande créature ressemblant à une grue du groupe des Fororacoceae - Kelenken.

Le moment de la chasse par un autre représentant du groupe Fororrakosa, d'où son nom - Fororrakosa. La taille du prédateur est largement exagérée : en fait, les fororakos étaient à peine plus grands qu'un humain adulte (jusqu'à 2 m), mais ils pesaient deux fois plus et étaient en effet de redoutables chasseurs. Bien que les Fororakos aient vécu en même temps que le genre Homo, ils vivaient exclusivement dans la partie américaine du monde et n'ont pas rencontré d'humains.

Plus d'informations sur Terror Birds dans ma prochaine revue " monde perdu Amérique du Sud."

La taille relative du cerveau des oiseaux (coefficient d’encéphalisation) est également le plus souvent plus grande que celle des dinosaures de taille similaire.

Le coefficient d'encéphalisation exprime simplement le rapport entre le cerveau d'un animal et la taille de son corps. Indirectement, il exprime le niveau d’organisation du système nerveux central – l’intelligence de l’animal. L'EC ne représente pas toujours objectivement le véritable niveau d'intelligence, même au sein d'une espèce, mais en général, d'un point de vue évolutif, elle dépend linéairement du niveau d'organisation des êtres vivants. Ainsi, les oiseaux et mammifères supérieurs ont les valeurs EC les plus élevées (environ la parité). Déjà parmi ce groupe d'animaux, le plus comportement difficile observé chez les animaux présentant les valeurs EC les plus élevées (primates et cétacés chez les mammifères et corvidés et perroquets chez les oiseaux).

Cette méthode nous permet d'imaginer le niveau d'intelligence typique des dinosaures du Crétacé supérieur.

Central système nerveux dinosaures

Le cerveau du Tyrannosaurus rex est considéré comme l'un des dinosaures les plus étudiés en raison de la bonne conservation des crânes de ces animaux. En général, sa structure cérébrale est similaire à celle des crocodiles modernes et possède un coefficient d'encéphalisation à peu près similaire à celui d'un alligator adulte. Une valeur très élevée pour un tel grands prédateurs de son époque, juste derrière certains dromaeosaures avancés - Bambiraptor, Troodon et Ornithomimus, dont l'EC était comparable à la moyenne des oiseaux modernes.

Moulage du crâne d'un Tyrannosaurus rex et d'un alligator. Faites attention au bulbe olfactif très développé des deux animaux, assez typique des reptiles prédateurs (1). 2 - nerf optique ; 3 - hémisphères cérébraux ; 4 - lobe optique ; 5 - cervelet; 6 - appareil vestibulaire ; 7 - moelle oblongue

Moulages du crâne de divers sauropodomorphes (l’extensibilité de l’appareil mâchoire de l’animal est indiquée en degrés). Vous trouverez ci-dessous une description de la structure cérébrale du Nigerosaurus.

Le cerveau des oiseaux et des mammifères est basé sur le striatum, hérité de leurs ancêtres reptiles. Alors que les mammifères ont suivi le chemin de l'augmentation du volume et de la fonctionnalité du cortex cérébral (couvrant le striatum), les archosaures et plus tard les oiseaux ont suivi le chemin inverse en augmentant le striatum. volume et fonctionnalité du striatum. Ainsi le plus haut activité nerveuse les oiseaux modernes sont fournis par le striatum (plus précisément, dans l'hyperstriatum, un analogue du néocortex chez les mammifères). Le cortex n'assure que des fonctions mineures (vraisemblablement l'odorat). Aucun analogue de l'hyperstrate n'a été trouvé (encore ?) chez les dinosaures, ce qui suggère encore une fois qu'il était moins développé que celui de oiseaux supérieurs intelligence des théropodes.

Evolution du cerveau et des lobes olfactifs du cerveau des dinosaures (Bambiraptor) aux oiseaux modernes (pigeon). Les lobes des hémisphères cérébraux des oiseaux sont plus grands que ceux des dinosaures, tandis que les lobes olfactifs sont nettement plus petits. Selon les chercheurs, cela pourrait être dû à haut niveau intelligence des oiseaux, compensant le manque d'un odorat relativement fort

Graphique montrant le coefficient d'encéphalisation pour différents groupes vertébrés. Le coefficient des oiseaux diffère de celui de leurs ancêtres dinosaures à peu près de la même distance que le coefficient des mammifères modernes diffère du coefficient de leurs ancêtres de l'ère des dinosaures.

Les os d'anciens lézards peuvent non seulement nous donner une idée de apparence dinosaures (morphologie), mais aussi « raconter » l’histoire de la vie d’un animal individuel. Bien entendu, il ne s’agit pas seulement d’étudier les dommages causés au tissu osseux que l’animal a subis au cours de sa vie à la suite de blessures et d’infections (comme décrit dans le film documentaire « The Ballad of Big Al », mais aussi dans la structure des os eux-mêmes.

Les os des reptiles, comme les troncs d'arbres, lorsqu'ils sont coupés, révèlent des « anneaux annuels » particuliers qui marquent les changements saisonniers dans le taux de croissance de l'animal. Les meilleurs os à cet effet sont généralement l’humérus ou les os de la hanche d’un dinosaure. Une telle analyse (dite histologique) permet d’estimer le taux de croissance de l’animal, le temps nécessaire pour atteindre la maturité sexuelle, le sexe et l’âge au décès.

Un exemple d'anneaux de croissance sur une coupe d'os de l'herbivore Hippacosaurus. Ci-dessous, vous pouvez voir d'épais anneaux lumineux de croissance accélérée de l'animal dans les premières années de la vie, délimités par des rayures sombres saisonnières (sécheresses ou coups de froid). L'analyse histologique estime l'atteinte de la maturité sexuelle à 2-3 ans (à 40 % de la taille maximale pour une espèce donnée). L'animal a atteint sa taille maximale (9 m de longueur et 4 tonnes de poids) à l'âge de 10-12 ans. De tels taux de croissance sont plus typiques des oiseaux modernes (autruches) que des reptiles progressifs modernes (crocodiles).

À partir de traces de tissu médullaire dans le fémur d'un animal, il est également possible de déterminer le sexe avec une forte probabilité. lézard ancien(il est nécessaire aux femelles comme réserve de calcium nécessaire aux coquilles d'œufs). Un tissu similaire se dépose dans les os des archosaures (chez les oiseaux, comme chez les dinosaures théropodes, il est stocké dans le fémur) lorsqu'ils atteignent l'âge de procréer. La maturité sexuelle d'un dinosaure est généralement corrélée à un fort ralentissement de la croissance de l'animal. Ainsi, du tissu médullaire a été découvert dans la cuisse d'une femelle tyrannosaure du Montana (USA) âgée (au moment de son décès) de 18 ans. L'étude d'autres spécimens de tyrannosaures (espèce Rex) enregistre également un fort ralentissement de la croissance de 16 à 20 ans. Le spécimen le plus ancien découvert avait environ 28 ans au moment de son décès. Le fait que la plupart des restes trouvés de tyrannosaure rex appartiennent à des individus qui ont vécu quelques années seulement après le début de la puberté, ce qui indique des conditions de sélection sexuelle très difficiles pour ces créatures.

Le « principe médullaire » permet de faire des découvertes très intéressantes. L'un des oviraptors découverts (le groupe frère des cellurosaures des tyrannoraptors) au moment de sa mort couvait des œufs comme les oiseaux modernes. Les études histologiques n'ont pas trouvé de tissu médullaire dans les os de l'animal (photo en bas à droite), d'où elles ont conclu que chez cette espèce la couvée était incubée par un mâle, ou au moins par les deux parents.

Chez de nombreuses espèces d’oiseaux modernes, les pères participent également à « l’éducation » de leur progéniture. Ci-dessous, une photo d'un casoar mâle avec ses poussins, qu'il a également fait éclore lui-même. L'animal ressemble même en apparence à un oviraptor. Sur la photo de gauche, la longue griffe du premier orteil du casoar est clairement visible, semblable à « terribles griffes» les déinonychosaures. Cependant, contrairement à ce dernier, il sert à protéger l’animal des prédateurs.

"Examen" de la nature

Parfois, la nature nous fait un cadeau qui nous permet de corriger nos idées sur les dinosaures.

En 2000, en Amérique du Nord Une « momie » bien conservée d’un dinosaure herbivore du genre hadrosaurus, nommé Dakota, a été découverte. En analysant les restes, les scientifiques ont découvert que ces dinosaures mesuraient 1 m de plus au cours de leur vie, et masse musculaireétait 25 % de plus que prévu

Concernant la modélisation de la structure musculaire des dinosaures, la vidéo montre un exemple du processus de « restauration » virtuelle des muscles du cou et du crâne d'un Allosaure.

La mort a rencontré presque simultanément le vélociraptor prédateur et ses protoceratops dans un moment de lutte qui a capturé le combat pendant 70 millions d'années. L'une des pattes du prédateur avec sa griffe était située dans la région du cou du Protoceratops, ce qui donnait un poids supplémentaire aux partisans de la théorie selon laquelle les déinonychosaures utilisaient de grandes griffes sur les premiers orteils principalement pour endommager la trachée ou l'artère de la victime dans le col de l'utérus. région, et non le ventre ou la poitrine (comme le font les casoars), pourquoi les griffes n'étaient pas assez fortes

"Les gènes des anciens"

Oui, vous avez bien compris, les restes osseux de dinosaures peuvent aussi nous donner une idée de leur génome, ou plutôt de la taille de leur ADN. Des scientifiques étudient les cellules le tissu osseux animaux (ostéocytes), remarqués connexion linéaire entre la taille des ostéocytes et l'ADN animal. Cela leur a permis d'estimer la taille du génome des dinosaures préhistoriques par rapport à celui des oiseaux et des reptiles modernes. Ainsi, l’ADN du crocodile contient un peu plus de 3 milliards de paires de bases nucléiques (NB), tandis que l’ADN des oiseaux contient en moyenne 1,45 milliard de paires de NB (de 0,97 à 2,5 milliards). Les scientifiques estiment que la taille de l’ADN des dinosaures varie considérablement entre les lézards et les ornithischiens, respectivement. La taille moyenne du génome des dinosaures ornithischiens était proche de celle des reptiles modernes – 2,5 milliards de paires de HO. Les Saurischiens (théropodes et sauropodes) ont montré des valeurs plus proches des oiseaux modernes : 1,8 milliard de couples de HO.

Tailles de l'ADN dans différents types d'organismes vivants.
Chez les vertébrés, la taille du génome ne correspond pas bien au nombre de gènes. Ni la taille de l’ADN ni le nombre de gènes n’ont de corrélation positive avec le niveau de développement d’un être vivant. Ainsi, l’ADN humain contient environ 3 milliards de paires H O. codant pour 25 à 30 000 gènes, ce qui est loin d'être un record dans le monde animal. L'écrasante majorité de l'ADN n'est presque pas impliquée dans la vie d'une cellule vertébrée (ce qu'on appelle les « déchets génétiques ») et peut être considérablement « réduite » sans conséquences sérieuses pour les animaux.

Il s’avère que les dinosaures ornithischien et saurischien ont probablement emprunté des chemins différents d’un ancêtre commun du Trias qui possédait un génome généralement volumineux pour les reptiles. Les lézards, pour la plupart, maîtrisaient la locomotion bipède (théropodes), ce qui nécessitait une réduction radicale du génome pour optimiser le système circulatoire (réduction du génome des globules rouges pour réduire leur taille). En conséquence, plus tard, au Jurassique et au Crétacé, un tel génome a été préservé chez les théropodes maniraptors, qui sont progressivement passés au vol actif - de vrais oiseaux.

Tailles relatives des globules rouges dans différents groupes d'êtres vivants.

Seuls les mammifères n'ont pas de noyaux dans leurs globules rouges, ce qui n'a pas nécessité de réduction radicale de l'ADN au cours du développement du métabolisme. Les globules rouges des oiseaux sont de taille proche de ceux des mammifères, mais comme les reptiles, ils ont des noyaux.

Ces données apportent des preuves indirectes supplémentaires en faveur de l'hypothèse de l'émergence d'oiseaux modernes à partir des dinosaures théropodes de la période jurassique. Cependant, les plumes ne sont pas non plus un monopole exclusivement aviaire et, avec les os d’anciens lézards, elles nous ont laissé des preuves fossiles de la « garde-robe » de plumes développée que possédaient les « vrais » dinosaures.
Dans la prochaine partie de la revue, nous parlerons de l'évolution de la « garde-robe » à plumes des dinosaures, de leur parcours depuis de simples décorations lors des jeux d'accouplement jusqu'à l'acquisition d'un vol à part entière par les maniraptors. Ajouter des balises

"Et pourquoi les gens ne volent-ils pas comme... des dinosaures ?" ©

Pour la première fois, l'idée de l'origine des moineaux, des canards, des oies et d'autres créatures à plumes aux dents géantes m'est venue dimanche matin - une créature piétinant sautait le long de la marée galvanisée devant la fenêtre, commentant ses sauts avec des cris à notes élevées. Après avoir légèrement tiré le rideau, j'ai découvert un oiseau du système des étourneaux - et c'est à ce moment-là que l'étourneau m'a rappelé pour une raison quelconque le Tyrannosaurus rex, populaire parmi les cinéastes. Oui, bon sang - les mêmes tours de tête, balancements du corps en marchant, cris désagréables ! Se pourrait-il vraiment que les dinosaures aient été parmi les ancêtres des carcasses de poulet réfrigérées vendues dans les chaînes de vente au détail ?

Tyrannosaure - proche parent colibri

La première chose que les oiseaux ont en commun avec les dinosaures, ce sont les œufs qu’ils transportaient pour se reproduire. Cependant, le seul groupe de dinosaures volants moins connu est celui des ptérodactyles, qui, à en juger par les images reconstituées par les paléontologues, n'avaient aucun plumage... Et encore une chose : il est bien connu que tous les reptiles ont le sang froid. , c'est à dire. leur corps n'est pas capable de maintenir une température constante comme les mammifères. Et tous les oiseaux ont le sang chaud.

Selon cours scolaire En biologie, l'ancêtre des oiseaux modernes est considéré comme l'Archéoptéryx - cette créature ressemblait vraiment à un oiseau avec son plumage et la structure de certains os. Mais selon les résultats des recherches menées au cours des dernières décennies, l'Archaeopteryx n'était pas un oiseau ; c'est dans une plus large mesure une sous-espèce de dinosaures, et en plus une impasse, c'est-à-dire pas encore développé et complètement éteint il y a des millions d’années. Alors qui est-il - l'ancêtre des oiseaux ?

Les paléontologues pensent que les oiseaux ont évolué à partir de thérapodes - des dinosaures prédateurs dotés de pattes fortes et longues, de pattes supérieures courtes, d'un crâne solide, de dents pointues et d'un excellent appétit. La structure du squelette des oiseaux et des squelettes des dinosaures de deux familles de la sous-classe des thérapodes - les oviraptosaures et les dromaeosauridés - est très similaire. De plus, les représentants de plusieurs genres de dinosaures appartenant aux familles mentionnées étaient couverts de plumes et avaient des ailes !

Il y a 66 millions d’années, à la toute fin du Crétacé, vivaient des dromaeosauridés. Fort, agile, mesurant environ 180 cm de haut et pesant environ 15 kg, le dromaeosaure était un excellent chasseur de proies vivantes - ses longues pattes lui permettaient d'accélérer jusqu'à 80 km/h et de sauter jusqu'à 7 m. Chaque patte avait une longue et pointue griffe, avec l'aide de laquelle le dromaeosaure a percé la peau de la victime en sautant, et a également grimpé aux arbres pour chasser en embuscade. Les ailes courtes ne lui permettaient pas de voler - le dinosaure les utilisait pour freiner en tournant. Si vous ne tenez pas compte de la longue queue et de la bouche pleine de dents du lézard, alors, par sa taille, le dromaeosaure était semblable aux autruches modernes.

Dans la famille des oviraptosaures, les paléontologues ont découvert le plus représentant majeur Les dinosaures oiseaux de l'histoire de la Terre qui avaient des ailes étaient des gigantoraptors, dont la hauteur dépassait 3 mètres et la longueur totale du corps, queue comprise, était d'environ 8 mètres. Le poids de cet oiseau dinosaure est d'une tonne et demie à deux tonnes. Les choses intéressantes ne s'arrêtent pas là : le Gigantoraptor n'avait pas la bouche pleine de dents caractéristique des dinosaures, il avait... un bec d'oiseau ! Comme les dromaeosaures, le Gigantoraptor utilisait des ailes courtes pour ralentir les virages tout en poursuivant ses proies.

D'ailleurs, le plus grand dinosaure du sous-ordre des thérapeutes, bien qu'il n'ait pas d'ailes, mais qu'il était recouvert des plumes les plus simples de 15 centimètres, il y avait Yutyrannus - une hauteur de 3,5 mètres, une longueur de corps de 9 mètres et un poids d'une tonne et demie. Yutyrannus vivait au début du Crétacé, il y a environ 125 millions d'années et appartenait à la famille des tyrannosaures - oui, ces mêmes tyrannosaures !

Revenons aux oviraptosaures, appelés à tort « voleurs d'œufs » par les scientifiques, car... les paléontologues du siècle dernier les considéraient comme telles. En fait, les oviraptors de deux mètres et de 400 kilogrammes, qui vivaient il y a 75 millions d’années, ne volaient pas du tout les œufs des autres ; au contraire, ils couvaient leurs couvées, comme le font les oiseaux modernes. Les oviraptosaures ne pouvaient pas voler, leurs ailes étaient trop courtes, mais le corps de ces dinosaures était entièrement recouvert de plumes et la tête était équipée d'un bec d'oiseau.

En conclusion, je vous présente Avimimus, un petit représentant de la famille des oviraptosaures - hauteur pas plus de 70 centimètres, poids environ 15 kg. Ce dinosaure ne pouvait pas voler à cause des mêmes ailes courtes, mais il courait bien, son bec était équipé de dents, ce qui permet aux scientifiques de considérer Avimima comme un carnivore. Mais regardez encore son image : à qui ressemble-t-il le plus, un dinosaure ou... par exemple, un oiseau secrétaire ?

L'ère du Crétacé a donné naissance non seulement aux dinosaures à plumes, mais aussi aux premiers oiseaux - Protoavis, Ichthyornis, Enantiornis, etc., dont se nourrissaient volontiers les dinosaures à plumes. Comme on le sait, la période du Crétacé s'est terminée par une forte baisse de température sur notre planète, c'est pourquoi tous les représentants des dinosaures ont disparu, mais les premiers oiseaux ont survécu - un plumage développé et une circulation sanguine divisée (artérielle et veineuse) leur ont permis de maintenir leur corps. température indépendamment de chaleur solaire. Et les ailes facilitaient le déplacement des zones pauvres en nourriture vers les zones riches, des zones froides vers les zones chaudes. Les dinosaures terrestres à plumes ont également essayé d'isoler leur corps avec des plumes, mais soit ils ont évolué trop lentement, soit leur modernisation s'est arrêtée là - néanmoins, c'est l'ère des dinosaures qui a donné naissance aux oiseaux modernes.

Le mystère de l’origine des oiseaux préoccupe les paléontologues depuis très longtemps. Et plus on trouve de fossiles différents d'oiseaux anciens disparus et de dinosaures à plumes, plus l'histoire de l'apparition des oiseaux qui nous sont familiers devient confuse.

Les unes après les autres, diverses caractéristiques, apparemment purement aviaires, sont découvertes chez les dinosaures théropodes bipèdes. Ce sont des plumes, des becs, et diverses fonctionnalités squelette et même l'incubation des œufs. Il n'est pas surprenant qu'étant donné l'énorme similitude entre les oiseaux et les petits dinosaures bipèdes, ce soient eux, les théropodes, qui ont commencé à être considérés comme les ancêtres des oiseaux. Or, cette hypothèse est devenue dominante dans monde scientifique, dans de nombreuses publications et films scientifiques populaires, vous pouvez même trouver une phrase comme "si vous voulez voir un dinosaure vivant, regardez le pigeon devant votre fenêtre - le voici!" Bien sûr, c’est une exagération, même si les oiseaux sont issus de dinosaures, ce ne sont définitivement plus des dinosaures. Mais les oiseaux en sont-ils réellement issus ?

Les paléontologues Devon Quick et John Ruben de l'Oregon State University répondent à cette question par la négative. Ils ont comparé les systèmes respiratoires des oiseaux modernes et des dinosaures théropodes disparus et sont arrivés à la conclusion que ces systèmes étaient complètement différents. Les résultats de leurs recherches ont été publiés dans le Journal of Morphology.

Les oiseaux, qui nécessitent beaucoup d’énergie pour voler, possèdent un système respiratoire très différent de celui des mammifères. C'est beaucoup plus puissant et efficace - après tout, chez les oiseaux, les poumons ne fonctionnent pas selon le principe "inhalé - oxygène reçu - air évacué expiré", comme chez nous. Ils ont de l'air qui circule à travers les poumons dans un débit presque constant. Ceci est réalisé grâce à des excroissances spéciales - les sacs aériens, antérieurs et postérieurs.Le sac abdominal postérieur sert de réservoir dans lequel l'air est pompé lors de l'inspiration - lors de l'expiration, cet air traverse les poumons et y libère l'oxygène contenu. dedans.

On dirait que c'est unique maintenant système respiratoire avec des sacs aériens, autrefois, au Mésozoïque, il était beaucoup plus répandu dans le monde animal. "Ammonit.ru" a écrit que des traces de sacs aériens ont été trouvées sur les squelettes de ptérosaures et même de grands carnosaures. Le fait est que les sacs aériens pénètrent partiellement dans les cavités des gros os et que leurs traces sont reconnaissables sur le squelette.

Mais les paléontologues ne savent pas encore exactement comment ces sacs se trouvaient dans les cavités corporelles d'animaux disparus. Mais il est bien connu que chez les oiseaux modernes, le sac aérien postérieur, qui occupe un volume assez important dans le corps de l’oiseau, est soutenu par le fémur.

C'est à cette caractéristique anatomique que les chercheurs ont prêté attention. En général, un fémur court, inactif et dans une position proche de l'horizontale, est une caractéristique de tous les oiseaux modernes, y compris ceux qui ne volent pas. Les os de la hanche limitent l'expansion du sac lors de l'inspiration.

Mais si chez les oiseaux la hanche n'est pratiquement pas utilisée lors de la marche, alors comment se déplacent-ils au sol ? Si vous regardez n'importe quel oiseau, par exemple un corbeau ou un moineau ordinaire, vous remarquerez que dans leurs pattes, les genoux semblent être tournés vers l'arrière et non vers l'avant, comme les nôtres. En fait, ce que nous voyons, ce ne sont pas les genoux, mais l'articulation de la cheville ; les oiseaux ont simplement un os supplémentaire : le tarse, que l'on ne trouve pas dans les pattes des mammifères. Il est formé par la fusion des os de notre pied. Exactement ça caractéristique anatomique permet aux oiseaux de créer une articulation supplémentaire et de « libérer » la hanche.

L'un des auteurs de l'étude, John Reuben, affirme que tous les vertébrés terrestres, y compris les dinosaures, utilisaient la hanche pour se déplacer. Ainsi, même s'ils possédaient des sacs aériens, leur système respiratoire était conçu différemment de celui des oiseaux. Cela signifie que les dinosaures ne pourraient pas être les ancêtres des oiseaux. De plus, rappelle Ruben, de vrais oiseaux existaient au début du Crétacé, et peut-être au Jurassique, lorsque des dinosaures bipèdes ressemblant à des oiseaux faisaient tout juste leur apparition.

Mais si les oiseaux ne proviennent pas des dinosaures, alors de qui ? Probablement, disent les auteurs de l'étude, à partir de certains des premiers archosaures (qui étaient auparavant appelés thécodonts) du Trias. Dans ce cas, la similitude des oiseaux avec les dinosaures est également compréhensible - après tout, les dinosaures et les ptérosaures descendent également des archosaures, et ils pourraient avoir hérité de plumes et d'autres caractéristiques anatomiques d'un ancêtre commun.

Cette étude mettra-t-elle fin au débat sur l’origine des oiseaux ? Bien sûr que non. Bien avant lui, de nombreux paléontologues, dont le célèbre spécialiste russe sur l'origine des oiseaux E.N. Kurochkin de l'Institut paléontologique de l'Académie des sciences de Russie ne partageait pas la théorie du « dinosaure ». Mais la complexité de cette question ne réside pas seulement dans le fait que des anciens oiseaux et dinosaures, seuls des os, des œufs et des empreintes corporelles nous sont parvenus, et tout cela n'est pas toujours en bon état, mais aussi dans le fait qu'au Jurassique et au Crétacé, il existait une diversité de volantes et à plumes, il y avait beaucoup plus de créatures qu'aujourd'hui. Il y avait de vrais oiseaux à queue en éventail, il y avait des oiseaux Enantiornis éteints - également des oiseaux, mais clairement descendants d'autres ancêtres, il y avait des Confuciusornis - une autre branche d'oiseaux, il y avait des dinosaures planeurs - des microraptors et simplement des dinosaures à plumes qui couraient. Et pour comprendre tout cela, qui descendait de qui, qui descendait d'ancêtres communs et qui avait des caractéristiques similaires en raison de la convergence - du développement dans des conditions similaires - il est très difficile de comprendre cela. Mais la paléontologie ne reste pas immobile, c'est pourquoi de nouvelles découvertes intéressantes dans ce domaine nous attendent probablement.

Les oiseaux modernes sont très différents de leurs vertébrés apparentés. Jusqu’il y a peu, leur origine constituait l’un des grands mystères de la biologie. Les plumes, les becs édentés, les sternums creux et profonds ne sont que quelques-unes des caractéristiques particulières que les autres animaux n'ont pas. L’observation des oiseaux n’explique pas comment ils ont développé leurs plumes et leur capacité à voler. Derrière dernières décennies de nouvelles découvertes et de nouvelles méthodes de recherche sont apparues, ce qui a permis aux paléontologues de faire plusieurs découvertes. Les fossiles découverts dans la région de la Chine et de l'Amérique du Sud, ainsi que les spécimens conservés dans les musées, qui peuvent désormais être étudiés grâce aux nouvelles technologies, ont suscité une nouvelle vague d'intérêt pour l'étude de l'histoire de l'évolution des oiseaux. Grâce à cela, une théorie sur leur origine à partir de petits habitants qui vivaient sur Terre à la fin du Jurassique est apparue auparavant.

Début des recherches sur l'origine des oiseaux

Les scientifiques spéculent sur l’évolution des oiseaux depuis que Charles Darwin a exposé sa théorie de l’évolution dans Sur l’origine des espèces. En 1861, un an après la publication du traité de Darwin, une ancienne plume d'oiseau fut découverte dans des gisements calcaires bavarois vieux d'environ 150 millions d'années. L'année suivante, on a découvert le squelette d'un animal doté d'ailes et de plumes d'oiseau, d'une très longue queue osseuse et d'une mâchoire avec des dents. Il a été trouvé dans la même région. Le squelette fossilisé s’appelait Archaeopteryx. Il est devenu le premier animal ancien avec un plumage découvert. L'anatomie du squelette de l'Archéoptéryx fournissait des preuves claires que les ancêtres des oiseaux étaient des dinosaures, mais en 1861, les scientifiques n'étaient pas encore en mesure d'établir ce lien. Puis a commencé l'étude de l'évolution des oiseaux et la chasse aux ancêtres des espèces d'oiseaux modernes.

Structure anatomique de l'Archéoptéryx

Le fossile a été découvert au début des années 1860. Pendant longtemps la célèbre découverte du Jurassique supérieur était unique. C'était le seul qui pouvait fournir des informations sur la façon dont la transition évolutive des reptiles aux oiseaux aurait pu se produire, car il combinait les caractéristiques des oiseaux et des reptiles. La structure de l’Archéoptéryx avait beaucoup en commun avec celle des oiseaux. Par exemple, des plumes le long des pattes avant qui deviennent des ailes. Mais contrairement aux espèces modernes, des dents et une queue osseuse étaient également présentes.

Les premières théories sur les animaux de la période jurassique

Il convient de noter que de nombreux os de l'animal, notamment les pattes avant, la ceinture scapulaire, le bassin et les pattes, étaient distincts et non fusionnés comme ceux de ses descendants. Quelques années plus tard, Thomas Henry Huxley est devenu le premier scientifique à établir un lien entre la structure des oiseaux et celle des dinosaures. Il a comparé les membres postérieurs d'un dinosaure géant avec l'image d'une autruche et a noté 35 caractéristiques prouvant qu'ils étaient liés les uns aux autres. Huxley a présenté ses résultats à la Geological Society. Mais en 1870, à Londres, le paléontologue Harry Govier Seeley décide de remettre en question l'hypothèse de l'origine des oiseaux et de leur relation avec les dinosaures. Seely a suggéré que les membres postérieurs d'une autruche et d'un dinosaure pourraient se ressembler uniquement parce que ces animaux étaient grands et bipèdes et utilisaient leurs membres postérieurs dans des environnements similaires. De plus, les dinosaures étaient encore plus gros que les autruches et aucun d’entre eux ne pouvait voler. Le scientifique s'est demandé comment les oiseaux pourraient voler s'ils étaient issus d'un dinosaure.

La théorie de Gerhard Heilmann

Le mystère intéressa à nouveau les scientifiques environ un demi-siècle plus tard. En 1916, Gerhard Heilmann, médecin passionné de paléontologie, publia un brillant livre en danois sur l'histoire de l'origine des oiseaux, qui fut traduit en anglais en 1926 sous le titre L'origine des oiseaux. Heilman a montré que les oiseaux ressemblaient anatomiquement plus aux dinosaures théropodes qu’à tout autre groupe fossile. Mais il y avait une divergence inévitable : les théropodes manquaient clairement de clavicules, les mêmes qui se fondent dans la furcula chez les oiseaux.

Inconvénients de la théorie de Gerhard Heilmann

En raison du fait que d'autres reptiles avaient des clavicules, Heilman a émis l'hypothèse que les théropodes, en particulier les pseudosuchiens du Trias, les avaient perdues pour une raison quelconque. Pour lui, cette perte signifiait que les oiseaux ne pouvaient pas évoluer à partir de ce type de dinosaure. Il était donc convaincu, comme cela s'est avéré erroné par la suite, que la fonction des clavicules, perdue au cours de l'évolution, ne pouvait pas être restaurée. Les oiseaux, a-t-il soutenu, doivent avoir évolué à partir d’un groupe reptilien plus archaïque doté de clavicules.

Comme Seeley plus tôt, Heilman a conclu que les similitudes entre les oiseaux et les dinosaures doivent simplement refléter le fait que les deux groupes étaient bipèdes. Ses découvertes ont influencé la recherche paléontologique et ont longtemps été une priorité, même si de nouvelles informations sont apparues réfutant certains faits. Mais certains scientifiques y adhèrent encore. Deux études distinctes ont montré que les théropodes avaient effectivement des clavicules. En 1924, un dessin anatomique d'un théropode inhabituel au plumage semblable à celui d'un perroquet a été publié. Il s'appelait Oviraptor et son existence réfutait la théorie de Heilmann.

De nouvelles preuves

En 1936, Charles Kamp, de l'Université de Californie à Berkeley, trouva les restes d'un petit théropode du Jurassique inférieur et voulut mettre un terme à l'histoire de la clavicule. Mais la preuve de l’erreur de la théorie de Heilmann n’a été reconnue que par peu de personnes. Des études récentes ont découvert des clavicules chez de nombreux théropodes. Sur la base de la structure actuelle des oiseaux, ainsi que du résultat d'un certain nombre d'études, l'Archaeopteryx a été qualifié de maillon intermédiaire dans l'histoire de l'évolution des oiseaux. Mais la question restait : entre quels reptiles ? D'autres fossiles d'oiseaux se trouvent dans des couches situées sous le Crétacé inférieur. La plupart d’entre eux ont été découverts depuis le début des années 1990, principalement en Chine. Entre-temps, plus de trente espèces d’oiseaux sont connues depuis le Crétacé. De plus, un grand nombre de petits dinosaures ont été découverts, marchant sur deux pattes et présentant des caractéristiques caractéristiques des oiseaux anciens. Ainsi, l’écart entre les dinosaures et les oiseaux s’est considérablement réduit grâce à l’étude des fossiles.

La théorie d'Ostrom

Enfin, des siècles après la présentation controversée de Huxley à la Geological Society de Londres, John H. Ostrom de l'Université de Yale a relancé l'idée selon laquelle les oiseaux étaient apparentés aux théropodes. Il a directement suggéré que les oiseaux étaient leurs descendants directs. À la fin des années 1960, Ostrom a décrit l'anatomie du squelette du théropode prédateur Deinonychus, qui avait la taille d'un adolescent humain et vivait sur Terre il y a environ 115 millions d'années au début du Crétacé. Dans ses travaux ultérieurs publiés, Ostrom a ensuite défini l'anatomie des oiseaux et le groupe de caractéristiques qu'ils, y compris l'Archaeopteryx, partageaient avec Deinonychus et d'autres théropodes, mais pas avec d'autres reptiles.

Sur la base de ces données, il a conclu que les oiseaux descendaient directement de petits dinosaures théropodes. Après avoir proposé la théorie, Ostrom a continué à rassembler ses preuves sur l'origine des oiseaux à partir des théropodes. Il a utilisé une nouvelle méthode pour déchiffrer les relations entre les organismes et l'a appliquée dans les musées. histoire naturelleà New York, Paris et ailleurs. Cette méthode est appelée cladistique ou systématique phylogénétique. Parce qu’il est devenu la norme en biologie comparée, son utilisation a fourni une solide justification aux conclusions d’Ostrom.

La recherche dans les années 1970

Dans les années 1970, les scientifiques ont continué à s'intéresser à certaines des caractéristiques communes uniques que l'Archéoptéryx partageait avec certains animaux du Jurassique. Parmi eux se trouvaient ces petits dinosaures carnivores qui marchaient sur deux pattes, appelés théropodes. Après avoir soigneusement étudié ces caractéristiques, les scientifiques ont de nouveau émis l’hypothèse qu’elles pourraient être les ancêtres des oiseaux. D'éminents paléontologues ont construit des arbres évolutifs, et après cela ils étaient encore plus convaincus d'avoir raison.

Qu'est-ce qu'un cladogramme

Ces arbres, également connus sous le nom de cladogramme, constituent la référence moderne en matière d’analyse des relations évolutives entre les animaux. La méthode elle-même s’appelle cladistique. Les praticiens de la cladistique déterminent l'histoire évolutive d'un groupe d'animaux en étudiant différents types de caractères. Au cours du processus d’évolution, un animal peut développer un nouveau trait génétiquement déterminé qui sera transmis à ses descendants. Les paléontologues peuvent donc conclure que deux groupes qui partagent clairement un ensemble de traits nouveaux ou acquis sont plus étroitement liés l'un à l'autre qu'aux animaux dépourvus de ces traits. Les nœuds ou points de branchement dans un cladogramme indiquent l'émergence d'une lignée avec un nouvel ensemble de caractères dérivés. En conséquence, les oiseaux semblaient aux scientifiques n’être qu’une branche de l’arbre de vie des dinosaures. Dans les travaux de J. Ostrom au milieu des années 1970, les théropodes ont reçu le statut de groupe le plus probable pour les ancêtres des oiseaux. Ainsi, aujourd’hui, l’idée selon laquelle les oiseaux sont des dinosaures à plumes est largement incontestée parmi les théoriciens de l’évolution.

Caractéristiques de la méthode cladistique

Les méthodes traditionnelles de regroupement des organismes basées sur les similitudes et les différences peuvent exclure une espèce d'un groupe simplement parce qu'elle possède des traits qui n'ont pas été trouvés chez les autres membres. En revanche, les groupes cladistiques étaient basés uniquement sur certains groupes de caractéristiques communes particulièrement informatives. Cette méthode commence par le précepte de Darwin selon lequel l'évolution se poursuit lorsqu'un nouveau trait héréditaire apparaît dans certains organismes, qui est transmis génétiquement à ses descendants. La prescription indique que deux groupes d'animaux partageant de tels nouveaux traits sont plus étroitement liés l'un à l'autre que ceux partageant uniquement les caractères originaux et non les dérivés hérités. En identifiant des traits dérivés communs, les praticiens cladistiques peuvent déterminer les relations entre les organismes étudiés. Les résultats de ces analyses, habituellement examinés, peuvent être présentés sous forme de cladogramme. Un diagramme en arbre représentant l'ordre dans lequel les nouvelles caractéristiques et les nouvelles créatures sont apparues reflète l'ordre dans lequel l'évolution s'est produite.

La raison de l'apparition des plumes chez les oiseaux

À mesure que les oiseaux évoluaient et s’éloignaient des dinosaures appelés théropodes, bon nombre de leurs caractéristiques ont changé et se sont améliorées. Si l’on y regarde de plus près, il devient évident que l’ensemble de ces éléments traits caractéristiques développé depuis longtemps et a servi à remplir une fonction spécifique. Par exemple, l’apparition du plumage d’un petit théropode était associée à la nécessité d’isoler certaines zones de la peau et ressemblait au début davantage à des cheveux. Les premières plumes d’oiseaux pouvaient avoir des motifs de couleurs différents. Il existe une version selon laquelle ils étaient destinés au camouflage, à la reconnaissance de leur espèce et à d'autres fonctions.

Comparaison des structures anatomiques des oiseaux et des dinosaures

L'anatomie comparée des oiseaux et des théropodes a permis de les relier les uns aux autres. Elle a également identifié certaines des façons dont ces caractéristiques ont changé à mesure que les dinosaures devenaient plus étroitement liés aux oiseaux et que les oiseaux devenaient plus modernes. Par exemple, dans la région pelvienne, l’os pubien, initialement dirigé vers l’avant, se déplace ensuite verticalement ou vers l’arrière. Dans les pattes antérieures, les proportions relatives des os sont restées assez constantes chez les lève-tôt, mais le carpe a changé. Chez certaines espèces, l’os du poignet a pris la forme d’un croissant. De ce fait, sa forme contribuait à sa capacité à décoller. La large furcula en forme de boomerang des premiers dinosaures à plumes est devenue plus fine et a formé un arc plus profond lorsque cette caractéristique est devenue nécessaire au vol.

Caractéristiques communes des dinosaures et des oiseaux

Les recherches de Gauthier menées en Dernièrement, démontrent que de nombreuses fonctions traditionnellement considérées comme propres aux oiseaux sont en réalité antérieures à eux, chez leurs ancêtres théropodes. Beaucoup de ces propriétés ont aidé leurs propriétaires d’origine à survivre. Ces mêmes traits et quelques autres ont finalement été utilisés ou modifiés pour le vol et la vie arboricole. Les caractéristiques aviaires des théropodes qui ont évolué avant les oiseaux n’étaient pas immédiatement apparentes, et certaines étaient présentes avant l’évolution des théropodes eux-mêmes. Les dinosaures qui existaient auparavant en possédaient. Par exemple, l’ancêtre immédiat des théropodes était bipède et se déplaçait comme un oiseau. Il était petit et carnivore. Il avait des pattes avant, comme celles des lève-tôt. De plus, le deuxième doigt, et non le troisième, comme chez les autres reptiles, était plus long. Chez les ancêtres des dinosaures, l’articulation de la cheville s’articulait et les os du pied s’allongeaient. On pense que de nombreux changements dans la structure des jambes ont contribué à l’augmentation de la longueur de foulée et de la vitesse de course. Cette propriété aidera un jour les théropodes aviaires à prendre leur envol.

Le plus grand oiseau volant du monde et le plus petit

Des oiseaux géants vivaient sur Terre il y a plus de 6 millions d'années. Le plus grand oiseau volant du monde était l'Argentavis. Il vivait en Argentine et appartenait à la famille des faucons. L'oiseau adulte atteignait 2 mètres de hauteur et son crâne mesurait environ un demi-mètre de long. Les immenses ailes s'étendaient comme une maison à trois étages. Le plus petit oiseau existe toujours. C'est large espèce connue- colibri-abeille. La longueur de son corps ne dépasse généralement pas 6 cm. L'habitat du colibri se situe dans les régions steppiques de la province brésilienne du Minas Gerais. Le plus petit oiseau se nourrit du nectar des fleurs et bat des ailes très rapidement, comme une abeille, d'où son nom.