Войти
| Sinosauropteryx. Временной диапазон: Ранний мел, 124,6–122 Ma До Ꞓ O S D C P T J K Pg N ↓ | |
|---|---|
 | |
| Образец голотипа с отпечатками нитей, Музей Внутренней Монголии | |
| Научная классификация | |
| Царство: | Животное |
| Тип: | Хордовые |
| Клад: | Динозавры |
| Клад: | Saurischia |
| Clade: | Theropoda |
| Семейство: | †Compsognathidae |
| Род: | †Sinosauropteryx. Ji Ji, 1996 |
| Виды: | †S. prima |
| Биномиальное имя | |
| † Sinosauropteryx prima . Ji Ji, 1996 | |
Sinosauropteryx (что означает «крыло китайской рептилии», упрощенное китайское : 中华 龙 鸟; традиционный китайский : 中華 龍 鳥; пиньинь : Zhōnghuá lóng niǎo; букв. : «китайский дракон птица») - это компсогнатид динозавр. Описанный в 1996 году, это был первый таксон динозавров за пределами Avialae (птицы и их ближайшие родственники), обнаруженный с признаками перьев. Он был покрыт оболочкой из очень простых нитевидных перьев. Структуры, указывающие на окраску, также сохранились в некоторых из его перьев, что делает Sinosauropteryx первым нептичьим динозавром, у которого окраска была определена. Окраска включает красноватый и светлый полосатый хвост. Некоторое разногласие возникло с альтернативной интерпретацией нитевидного отпечатка как остатков коллагеновых волокон, но это не получило широкого признания.
Sinosauropteryx был маленьким тероподом с необычно длинным хвостом и короткими руками. Самый длинный из известных экземпляров достигает 1,07 метра (3,51 фута) в длину при предполагаемом весе 0,55 килограмма (1,21 фунта). Это был близкий родственник аналогичного, но более старого рода Compsognathus, оба рода принадлежали к семейство Compsognathidae. Был назван только один вид Sinosauropteryx: S. prima, что означает «первый» в связи с его статусом как первого обнаруженного вида пернатых нептичьих динозавров. Описаны три экземпляра. Третий экземпляр, ранее отнесенный к этому роду, представляет либо второй, еще не названный вид, либо отдельный родственный род.
Sinosauropteryx жил на северо-востоке Китая в начале мелового периода. Он был одним из первых динозавров, обнаруженных в формации Исянь в провинции Ляонин, и был членом биоты Джехол. Хорошо сохранившиеся окаменелости этого вида иллюстрируют многие аспекты его биологии, такие как его питание и размножение.
Размер взрослых и суб-взрослых особей по сравнению с человеком Sinosauropteryx был маленьким двуногим тероподом, отличавшимся короткими руками, большим указательным пальцем (большими пальцами) и длинным хвостом. Таксон включает некоторые из самых маленьких известных взрослых особей не птиц теропод, при этом образец голотипа имеет длину всего 68 см (27 дюймов), включая хвост. Однако этот человек был относительно молодым. Самый длинный из известных экземпляров достигает 1,07 м (3,5 фута) в длину при предполагаемом весе 0,55 кг (1,2 фунта).
Sinosauropteryx анатомически похож на Compsognathus, отличаясь от своих европейских родственников своими пропорциями. Череп Sinosauropteryx был на 15% длиннее, чем его бедренные кости, в отличие от Compsognathus, где череп и бедренные кости приблизительно равны по длине. Руки Sinosauropteryx (плечевая кость и радиус ) составляли всего 30% длины его ног (бедренная кость и голень ) по сравнению с 40% у Compsognathus. Кроме того, Sinosauropteryx имел несколько особенностей, уникальных среди всех других теропод. В его хвосте было 64 позвонка. Это большое количество делало его хвост самым длинным по отношению к длине тела среди всех теропод. Его руки были длинными по сравнению с руками, примерно от 84% до 91% длины остальной части руки (плечевой кости и лучевой кости) и вдвое меньше длины стопы. Первые и вторые пальцы были примерно одинаковой длины, с большим когтем на первом пальце. Первые пальцы были большими, длиннее и толще любой из костей предплечья. Зубы несколько различались (они были гетеродонтами ) в зависимости от положения: те, что у кончиков верхних челюстей (на премаксиллах ), были тонкими и без зубцов, а те, что позади них (на maxillae ) с зазубринами и сдавленными с боков. Зубы нижних челюстей были подобным образом дифференцированы.
Пигментированная область в брюшной полости голотипа была предложена как возможные следы органов и была интерпретирована как печень Джоном Рубеном и коллег, которых они описали как часть крокодиловой -подобной дыхательной системы «печеночный поршень ». Более позднее исследование, согласившись с тем, что пигментированная область изначально представляла собой что-то внутри тела, не обнаружило определенной структуры и отметило, что любые органы были бы искажены процессами, которые превращали скелет в по существу двумерную форму. Темный пигмент также присутствует в области глаза голотипа и другого экземпляра.
Голотип и упомянутый образец со схемами, показывающими перья и внутреннюю ткань Все описанные экземпляры Sinosauropteryx сохраняют покровные ткани структуры (волокна, выходящие из кожи), которые большинство палеонтологов интерпретируют как очень примитивный тип перьев. Эти короткие нити, похожие на пух, сохранились вдоль задней половины черепа, рук, шеи, спины, а также верхней и нижней части хвоста. Дополнительные участки перьев были идентифицированы по бокам тела, и палеонтологи Чен, Донг и Чжэн предположили, что плотность перьев на спине и случайность пятен в других частях тела указывают на то, что животные были полностью покрыты перьями. жизнь, с брюшными перьями, удаленными в результате разложения.
Нити сохраняются с зазором между костями, который, как отметили некоторые авторы, близко соответствует ожидаемому количеству кожи и мышц ткань, которая присутствовала бы в жизни. Перья расположены ближе всего к кости на черепе и конце хвоста, где мышцы практически отсутствовали, а промежуток увеличивается над задними позвонками, где можно было бы ожидать большей мускулатуры, что указывает на то, что волокна были внешними по отношению к коже и не соответствуют подкожным структурам.
Сохранившееся оперение у различных образцов Нити имеют случайную ориентацию и часто имеют волнистую форму, что было интерпретировано как свидетельство того, что они были мягкими и податливыми при жизни. Микроскопическое исследование показывает, что отдельные волокна кажутся темными по краям и светлыми внутри, что позволяет предположить, что они были полыми, как современные перья. По сравнению с современными млекопитающими волокна были довольно грубыми, каждая отдельная прядь была намного больше и толще, чем соответствующие волосы у млекопитающих аналогичного размера.
Длина волокон варьируется по всему телу. У типового экземпляра они самые короткие прямо перед глазами и имеют длину 13 мм (0,51 дюйма). Продвигаясь дальше по телу, волокна быстро увеличиваются в длине и достигают 35 мм (1,4 дюйма) над лопатками. Длина остается одинаковой по спине до тех пор, пока она не выходит за пределы бедер, когда нити снова удлиняются и достигают своей максимальной длины посередине хвоста - 40 мм (1,6 дюйма). Нити на нижней стороне хвоста в целом короче и уменьшаются в длине быстрее, чем на спинной поверхности. К 25-му хвостовому позвонку нити на нижней стороне достигают длины всего 35 мм (1,4 дюйма). Длина самых длинных перьев на предплечье составляла 14 мм (0,55 дюйма).
Хотя перья слишком плотные, чтобы выделить единственную структуру для исследования, несколько исследований показали наличие двух различных типов волокон (толстых и тонких).) перемежаются друг с другом. Толстые нити обычно кажутся более «жесткими», чем тонкие нити, а тонкие нити имеют тенденцию лежать параллельно друг другу, но под углом к соседним толстым нитям. Эти свойства позволяют предположить, что отдельные перья состояли из центрального пера (рахиса) с ответвляющимися от него более тонкими зубцами, похожими на перья современных птиц, но более примитивными по своей структуре. В целом, эти волокна больше всего напоминают «перья» или пуховые перья некоторых современных птиц с толстым центральным пером и длинными тонкими зазубринами. Такие же структуры наблюдаются в других окаменелостях из формации Исянь, включая Confuciusornis.
. Однако исследование 2018 года показало, что толстые волокна могут быть просто пучками тонких волокон, перекрывающих друг друга. Эта возможность подтверждается наблюдением, что тонкие филаменты имеют тенденцию идти параллельно как друг другу, так и толстым филаментам, а не разветвляться, как идентифицировали более ранние авторы. Некоторые из толстых нитей довольно длинные, но заканчиваются небольшими пучками тонких нитей. Пуховидное оперение, как правило, имеет противоположный вид с коротким центральным пером и длинными пучками. Кроме того, толстые волокна не содержат никаких доказательств наличия фосфата кальция, минерала, из которого сделаны современные перья. Большая кривизна нитей также делает маловероятным наличие прочного центрального пера. Таким образом, идея о том, что толстые волокна представляют собой просто пучки тонких волокон, менее необычна, чем идея о том, что они были разновидностью квиллированных перистых перьев, которые развили морфологию, противоположную птицам и другим пернатым теропод. В целом, в исследовании предпочтение отдается гипотезе о том, что перья синозауроптерикса представляют собой простые однотрубные нити, хотя вполне возможно, что они иногда соединялись у основания в пучки, как предшественники пуховых перьев с перистыми перьями.
В то время как синозауроптерикс имел перьевидные структуры и не был очень близок к предыдущей «первой птице» археоптериксу. Есть много динозавров клад, которые были более тесно связаны с археоптериксом, чем синозауроптерикс, включая дейнонихозавров, овирапторозавров и теризинозавроидов. Это указывает на то, что перья могли быть характерной чертой многих теропод динозавров, а не только явно птицеподобных, поэтому вполне вероятно, что у таких же далеких животных, как Compsognathus, также были перья..
Реставрация, иллюстрирующая окраску, как это было предложено при изучении сохраненных меланосом Sinosauropteryx был первым динозавром, цвет жизни которого был описан учеными на основании физических данных. Некоторые окаменелости Sinosauropteryx показывают чередование более светлых и темных полос, сохранившихся на хвосте. Чен и его коллеги первоначально интерпретировали этот рисунок полос как артефакт расщепления между основной плитой и контр-плитой, в которой сохранился оригинальный образец. Однако Лонгрич в своей презентации 2002 года для Общества палеонтологии позвоночных предположил, что эти образцы на самом деле сохраняют остатки окраски, которую животное могло бы проявить при жизни. Он утверждал, что темные полосатые области на хвосте были слишком равномерно распределены, чтобы быть вызванными случайным разделением ископаемых пластин, и что они представляют собой окаменелые пигменты, присутствующие в перьях. Вдобавок, вместо артефакта сохранения или разложения, наличие темных перьев только на верхней части тела может также отражать цветовой рисунок в жизни, указывая на то, что Sinosauropteryx prima был закрашен с темной окраской на спине. и более светлая окраска на его нижней стороне, с полосами или полосами на хвосте для маскировки.
Выводы Лонгрича были поддержаны в статье, впервые опубликованной в журнале Nature в январе 2010 года. Фученг Чжан и его коллеги исследовали окаменелые перья несколько динозавров и ранних птиц, и нашли доказательства того, что они сохранили меланосомы, клетки, которые придают цвет перьям современных птиц. Среди исследованных образцов был ранее не описанный экземпляр Sinosauropteryx, IVPP V14202. Изучая структуру и распределение меланосом, Чжан и его коллеги смогли подтвердить наличие светлых и темных цветных полос в хвостовых перьях Sinosauropteryx. Кроме того, команда смогла сравнить типы меланосом с типами современных птиц, чтобы определить общий диапазон окраски. На основании присутствия феомеланосом, сферических меланосом, которые производят и хранят красный пигмент, они пришли к выводу, что более темные перья Sinosauropteryx были каштановыми или красновато-коричневыми по цвету. Дальнейшие исследования окраски Sinosauropteryx показывают, что у него была маска бандита, похожая на енота, и узоры затенения, скорее всего, связанные с открытой средой обитания, что указывает на то, что у Джехола, вероятно, был ряд типов среды обитания.
Диаграмма скелета, показывающая известные останки голотипа и упомянутый образец Первый ископаемый образец динозавра, позже названного Sinosauropteryx prima, был обнаружен в августе 1996 года Ли Юминь. Юминь был фермером и по совместительству охотником за окаменелостями, который часто занимался разведкой вокруг провинции Ляонин, чтобы приобрести окаменелости для продажи отдельным лицам и музеям. Юминь признал уникальное качество образца, который был разделен на две плиты, и продал плиты двум отдельным музеям в Китае: Национальному геологическому музею в Пекине и Нанкинскому институту. геологии и палеонтологии. Директор пекинского музея Цзи Цян признал важность находки, так же как и посещение канадского палеонтолога Фил Карри и художника Майкла Скрепника, которые случайно узнали об окаменелости во время исследования коллекций пекинского музея. после проведения экскурсии по окаменелостям в этом районе в течение первой недели октября 1996 года. Карри сразу осознал значение окаменелости. Как процитировала его газета New York Times: «Когда я увидел эту плиту из алевролита, смешанного с вулканическим пеплом, в котором заключено существо, я был потрясен». При первоначальном описании авторы назвали Sinosauropteryx, что означает «китайское рептильное крыло.
Китайские власти изначально запретили публикацию фотографий этого экземпляра. Однако Карри принесла фотографию на собрание Общества позвоночных в 1996 году. Палеонтология в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке, заставив толпы палеонтологов собраться и обсудить новое открытие. Сообщается, что эта новость оставила палеонтолога Джона Острома, который в В 1970-е годы впервые появилась теория о том, что птицы произошли от динозавров, «в состоянии шока». Позже Остром присоединился к международной группе исследователей, которые собрались в Пекине для изучения окаменелостей; среди других членов команды был эксперт по перьям Алан Браш, эксперт по окаменелостям птиц Ларри Мартин и Питер Веллнхофер, эксперт по ранним птицам Археоптерикс.
Sinosauropteryx prima были отнесены к трем экземплярам: голотипу GMV 2123 ( и его контр-плита [противоположное лицо], 127586), NIGP 127587 и 2141. Другой образец, IVPP V14202, был отнесен к роду, но не к единственному виду Чжаном и коллегами. Позднее было обнаружено, что отнесение еще одного более крупного образца к S. prima, GMV 2124, было ошибочным. Все окаменелости были обнаружены в слоях Цзяньшангоу или Давангчжанцзы формации Исянь в регионах Бэйпяо и Линюань в Ляонин, Китай.. Эти слои окаменелостей датируются 124,6–122 миллионов лет назад, во время ранней аптской стадии раннего мелового периода.
Споры по поводу идентичности нити, сохранившиеся в первом образце синозауроптерикса, начались почти сразу, так как группа ученых провела три дня в Пекине, исследуя образец под микроскопом. Результаты их исследований (о которых было сообщено на пресс-конференции в Филадельфийской академии естественных наук в четверг, 24 апреля 1997 г.) не дали окончательных результатов; Команда согласилась, что структуры, сохранившиеся на Sinosauropteryx, не были современными перьями, но предположили, что необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить их точную природу. Палеонтолог Алан Федучча, который еще не исследовал образец, написал в Audubon Magazine, что структуры Sinosauropteryx (которые он считал в то время синонимом Compsognathus, как Compsognathus prima) были структурами жесткости из оборки, идущей вдоль спины, и что палеонтологи динозавров принимали желаемое за действительное, приравнивая структуры к перьям. В последующих публикациях некоторые члены команды разошлись во мнениях относительно идентичности структур.
Контр-плита с голотипом, выставленная в Геологическом музее Китая Аргумент Федуччиа с оборками получил продолжение в нескольких других публикациях, в которой исследователи интерпретировали нитевидные отпечатки вокруг окаменелостей Sinosauropteryx как остатки коллагеновых волокон, а не примитивных перьев. Поскольку эти структуры явно находятся вне тела, эти исследователи предположили, что волокна образуют оборку на спине животного и нижней части его хвоста, как у некоторых современных водных ящериц. Отсутствие перьев опровергло бы предположение, что Sinosauropteryx является наиболее базальным известным родом теропод с перьями, а также подняло бы вопросы о самой современной теории происхождения перьев. Это ставит под сомнение идею о том, что первые перья эволюционировали не для полета, а для изоляции, и что они впервые появились в относительно базальных линиях динозавров, которые позже эволюционировали в современных птиц.
Большинство исследователи не согласились с идентификацией структур как коллаген или другие структурные волокна. Примечательно, что группа ученых, сообщившая о наличии пигментных клеток в структурах, утверждала, что их присутствие доказывает, что это перья, а не коллаген, поскольку коллаген не содержит пигмент. Грегори С. Пол повторно определил, что такое коллаген Сторонники гипотезы рассматривают очертания тела за пределами волокон как артефакт подготовки: разрыв и нанесенный щеткой герметик были ошибочно идентифицированы как контур тела.
Гипотеза о том, что структуры были коллагеновыми волокнами, была тщательно проанализирована и опровергнуты статьей 2017 года, опубликованной Smithwick et al. Покровы Sinosauropteryx тщательно сравнивали с менее спорными доказательствами наличия коллагеновых волокон у ichthyosaur Stenopterygius. Хотя гипотеза коллагена утверждала, что центральные стержни (рахисы) предполагаемых перьев теропод были на самом деле ошибочно идентифицированными примерами стержневидных коллагеновых волокон, изображения более высокого качества показали, что это сходство было искусственным. Предполагаемые стержни в коллагене ихтиозавра на самом деле были царапинами, трещинами и трещинами, образовавшимися во время подготовки одного из образцов ихтиозавра. С другой стороны, стержни в образцах Sinosauropteryx были законными примерами окаменелых структур. Гипотеза коллагена также утверждает, что покров синозауроптерикса включает в себя бусинчатые структуры, похожие на структуры, которые иногда встречаются в разлагающемся коллагене современных морских млекопитающих. Однако это утверждение также не было подтверждено Smithwick et al. не обнаружив никаких доказательств наличия на образцах структур из бисера, которые сторонники гипотезы коллагена определили. Исследование предполагает, что некоторые области окаменелости, сохранившиеся в трех измерениях, отбрасывали тени, которые напоминали бы структуры из бусинок на фотографиях низкого качества.
Другие примеры предполагаемых коллагеновых волокон в области хвоста были обнаружены как царапины, похожие на царапины. те, что на остальной части образца. Участок кости с неровной поверхностью считался свидетельством того, что одни волокна коллагена были менее разрушены, чем другие. Однако исследование Smithwick и др. Отметило, что после дополнительной подготовки эта неровная поверхность представляла собой просто слой осадка с другим цветом, чем остальная часть плиты. «Оборка» или «ореол» коллагена, идентифицированная Feduccia, также была определена как неправильно идентифицированный осадок, окружающий один из образцов. Исследование Smithwick и др. Завершилось утверждением, что покровы Sinosauropteryx очень похожи на покровы птиц, сохранившиеся в том же образовании. Предполагаемые особенности коллагеновых волокон на самом деле были ошибочно идентифицированными тенями, образованными царапинами или неравномерным осадком, ошибочная идентификация, увековеченная низким качеством ранних фотографий Sinosauropteryx.
Неописанный образец окаменелости в Hong Kong Science Музей 
слепок скелета GMV 2124, который, вероятно, не является синозауроптериксом Несмотря на наличие перьев, большинство палеонтологов не считают синозауроптерикс птицей. Филогенетически род только отдаленно связан с кладом Aves, обычно определяемым как Archeopteryx lithographica плюс современные птицы. Однако ученые, описавшие Sinosauropteryx, использовали основанное на символах или апоморфное определение класса Aves, в котором любое животное с перьями считается птицей. Они утверждали, что нитевидные перья Sinosauropteryx представляют собой настоящие перья с рахисом и зазубринами, и поэтому Sinosauropteryx следует считать настоящей птицей. Они классифицировали этот род как принадлежащий к новому биологическому отряду, Sinosauropterygiformes, семейству Sinosauropterygidae, в подклассе Sauriurae. Эти предложения не были приняты, и Sinosauropteryx обычно относится к семейству Compsognathidae, группе мелкохвостых длиннохвостых целурозавров теропод, известных по Поздняя юра и Ранний мел Азии, Европы и Южной Америки.
Ниже представлена кладограмма, показывающая размещение Sinosauropteryx в Coelurosauria Senter et al. в 2012 г.
| Целурозаврия |
|
Восстановление Sinosauropteryx, охотящегося на 
Портал динозавров 