Ученые выяснили, как предки птиц научились летать
Палеонтологи доказали, что предки современных птиц освоили полет, планируя с вершин деревьев, а не развивая длину и высоту своего прыжка в ходе перемещений по суше.
В своей работе, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, ученые из США и Китая сумели построить из пластика и других подручных материалов летающую модель недавно описанного вида динозавров, называемого микрораптором. Этот динозавр считается предком птиц, одним из первых освоившим полет, так как, в отличие от всех остальных пернатых, он обладал четырьмя, а не двумя крыльями.
Авторы статьи в ходе многочисленных экспериментов изучали, с какой скоростью, под каким углом и как далеко может планировать их модель, после чего и заключили, что наиболее подходящим видом полета для данного вида динозавров является планирование с крон деревьев, которое эти рептилии использовали для охоты.
Спор между палеонтологами продолжается уже не первое десятилетие о том, как в ходе эволюции предки современных птиц освоили полет. Одни полагают, что наиболее вероятным было планирование с крон деревьев на землю, другие считают, что полет могли освоить и рептилии, основным типом перемещения которых являлся быстрый бег. Эти рептилии могли постепенно научиться прыгать как можно выше и дальше, в чем им могли помочь эволюционировавшие в крылья передние конечности.
Для ответа на этот вопрос в последнее время ученые все активнее начали привлекать компьютерное моделирование и математические расчеты.
«Мы полагаем, что создание реальных летающих моделей — наиболее эффективный способ определить летательные способности вымерших животных. Насколько я знаю, до нас этого делать не пытался никто», — сказал один из авторов статьи, специалист по биомеханике Дэвид Александер из Канзасского университета в Лоуренсе, слова которого приводит Science NOW.
Впрочем, у такого подхода есть и скептики. Так, Джулия Кларк, палеонтолог из Техасского университета в Остине, мнение которой приводит тот же сайт, полагает, что у ученых нет достаточных оснований для того, чтобы достоверно утверждать, что микрораптор совершал свои полеты именно в том положении тела, в котором авторы статьи запечатлели его в модели.
Напомним, в сентябре минувшего года в Китае были обнаружены останки Anchiornis huxleyi из группы троодонидовых, который имел оперение на всех четырех конечностях. Исследователи предположили, что именно он являлся переходным звеном между динозаврами и птицами.
Подписывайтесь на наш Telegram, чтобы быть в курсе самых важных новостей. Для этого достаточно иметь Telegram на любом устройстве, пройти по ссылке и нажать кнопку JOIN.
Источник
Первыми полет освоили птицы рептилии
Вопросы и упражнения
1. Почему систему К. Линнея называют искусственной?
Ответ:
Система Линнея была во многом искусственной. В основу классификации было положено сходство организмов по некоторым наиболее легко отличимым признакам. Но сходные признаки не всегда указывают на общность происхождения.
Объединив растения по числу тычинок, по характеру опыления, Линней в ряде случаев создал совершенно искусственные группы. Так, в класс растений с пятью тычинками он объединил морковь, лён, лебеду, колокольчики, смородину и калину.
Из-за различий в числе тычинок ближайшие родственники, например брусника и черника, попали в разные классы.
Линней сам прекрасно осознавал несовершенство своей системы и считал, что «искусственная система служит только до тех пор, пока не найдена естественная».
2. Какой признак считают основным для установления систематического положения организма?
Ответ:
Одним из основных критериев, используемых для определения родства организмов, в настоящее время является сравнение их геномов.
3. Охарактеризуйте вирусы как неклеточные формы живого.
Ответ:
Вирусы существуют на нашей планете уже миллиарды лет. Точно не известно, были ли вирусы первыми живыми организмами на планете или нет, так как окаменелостей вирусов и бактерий обнаружить нельзя. Они выделены в отдельное царство и отдельный домен живых организмов. Все из-за их неклеточной структуры. Большинство вирусов состоят только из генетической информации и белковой оболочки, которая её окружает. Вирусы — паразиты. Они живут за счет носителя, а до попадания в организм они не подают признаков жизни.
4. Почему до сих пор нет общепринятой классификации живого?
Ответ:
Существует несколько причин, почему нет общепринятой классификации живого:
1. Разнообразие живых организмов: живые организмы очень разные, и их сложно классифицировать в единый систематический ряд.
2. Изменение признаков: живые организмы могут изменяться со временем, что затрудняет их классификацию.
3. Отсутствие единых критериев: нет общепринятых критериев для определения, что является живым организмом.
4. Разные теории и подходы: разные исследователи используют разные теории и подходы к классификации живых организмов, что ведет к разным системам классификации.
Вследствие этих причин общепринятая классификация живого пока не существует.
Тестовые задания
1. Первыми освоили полёт
1) птицы 3) насекомые
2) рептилии 4) млекопитающие
Ответ:
3) насекомые
2. В пользу гипотезы симбиотического происхождения митохондрий и пластид свидетельствует
1) кольцевая молекула ДНК этих органоидов
2) одинаковое строение клеточных стенок цианобактерий и хлоропластов
3) способность хлоропластов усваивать атмосферный азот
4) наличие собственного аппарата белкового синтеза этих органоидов
5) способность митохондрий размножаться вне клетки
6) сходство нуклеотидных последовательностей рРНК митохондрий и бактерий
7) способность хлоропластов к синтезу глюкозы
Ответ:
1) кольцевая молекула ДНК этих органоидов
4) наличие собственного аппарата белкового синтеза этих органоидов
6) сходство нуклеотидных последовательностей рРНК митохондрий и бактерий
3. Установите соответствие.
ИЗМЕНЕНИЯ ФЛОРЫ ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКИЙ
И ФАУНЫ ПРОМЕЖУТОК ВРЕМЕНИ
A. возникновение покрытосеменных растений 1) меловой период
Б. выход на сушу растений 2) карбон
B. появление первых млекопитающих 3) девон
Г. вымирание динозавров 4) силур
Д. возникновение кистепёрых рыб 5) кембрий
Е. появление пресмыкающихся 6) триас
Ж. появление трилобитов 7) антропоген
3. возникновение человека
Ответ:
А — 1
Б — 4
В — 6
Г — 1
Д — 3
Е — 2
Ж — 5
З — 7
Источник
Первыми полет освоили птицы рептилии
Британские палеонтологи изучили, как менялись птерозавры — первые летающие позвоночные — на протяжении 150 миллионов лет их существования. Оказалось, что все. РИА Новости, 28.10.2020
МОСКВА, 28 окт — РИА Новости. Британские палеонтологи изучили, как менялись птерозавры — первые летающие позвоночные — на протяжении 150 миллионов лет их существования. Оказалось, что все это время они постоянно совершенствовали свои летные навыки. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.Летающие птерозавры произошли от наземных животных. Они появились в раннем триасе, около 245 миллионов лет назад, вместе с динозаврами и вместе с ними вымерли 66 миллионов лет назад — на рубеже мезозоя и кайнозоя.Ученые всегда хотели понять, как изначально сухопутные рептилии стали летать. Модели механики полета, построенные для отдельных экземпляров, давали противоречивые результаты: одни указывали на то, что птерозавры могли взлетать только с возвышенностей, как дельтапланеристы, другие — что животные вообще не могли держаться в воздухе.Специалисты из университетов Рединга, Линкольна и Бристоля обобщили все имеющиеся данные по птерозаврам, чтобы выяснить, как менялся размер тела и размах крыльев на разных этапах эволюции. Данные по 75 видам они использовали в модели, основанной на параметрах современных птиц.»Птерозавры были разнообразной группой крылатых ящериц, некоторые размером с воробья, а другие — с размахом крыльев как у легкого самолета», — приводятся в пресс-релизе Университета Рединга слова первого автора статьи биолога-эволюциониста Криса Вендитти (Chris Venditti).Питались птерозавры другими животными — от насекомых до небольших динозавров, но основу их рациона составляла рыба. Поэтому большую часть времени они, подобно современным морским птицам, парили над водой, высматривая добычу.Результаты моделирования показали, что птерозавры постепенно совершенствовали свой полет на протяжении миллионов лет. По мнению авторов, это был не резкий скачок, а процесс постепенной адаптации к новым условиям существования. В конце своего эволюционного пути птерозавры использовали на 50 процентов меньше энергии в полете, чем в начале. За счет этого отдельные виды смогли нарастить массу тела до 300 килограммов — как минимум в десять раз больше по сравнению с первыми «летающими ящерицами».В то же время ученые обнаружили среди птерозавров одно семейство — аждархиды, у которых увеличение размеров тела не сопровождалось улучшением навыков полета. Некоторые из представителей этого семейства, например Quetzalcoatlus, вырастали до размеров жирафа, имели мощные крылья, но хорошо летать так и не научились. Возможно, считают авторы, размер тела им и так давал все необходимые преимущества.»Мы получили уникальные свидетельства того, что хотя эти животные и были умелыми летунами, они, вероятно, проводили большую часть своего времени на земле, — говорит еще один автор исследования Джоанна Бейкер из Университета Рединга. — Высокоэффективный полет, вероятно, не давал им дополнительных преимуществ. У них были небольшие крылья по сравнению с размерами тела».Авторы отмечают, что использованный ими новый подход, сочетающий статистические методы с биофизическим моделированием, впервые позволил проследить, как эволюционировала целая группа вымерших животных на протяжении всего длительного периода их существования.»Есть много примеров того, как естественный отбор работает на относительно коротких временных дистанциях, но до сих пор было очень трудно продемонстрировать, адаптируются ли растения или животные, чтобы стать более эффективными, в течение многих миллионов лет», — отмечает Вендитти. Исследователи считают, что в палеонтологии наступил новый этап, когда нужно от описания переходить к моделированию жизнедеятельности древних животных.
Источник
какие существа научились летать первыми на земле
* На переднем плане парит маленький четырехкрылый динозавр — микрораптор гуи.
* Летающие справа катайорнисы тоже птицами не считаются.
* Слева на ветке сидит конфуциусорнис, представляющий одну из близких к птицам эволюционных линий.
* Очевидно, что освоить воздушную среду в меловом периоде пытались различные группы пернатых животных.
*** В прошлом разнообразие летающих и оперенных существ было чрезвычайно велико. Помимо давно известных птерозавров и археоптериксов палеонтологи обнаружили большое количество необычных видов, о существовании которых даже не подозревали. Похоже, животный мир не испытывал недостатка в желающих покорять небо.
*** Найденные палеонтологами летающие существа могли быть не первыми, и самое начало эволюции пернатых по-прежнему от нас скрыто.
*** В настоящее время умеют летать:
• Насекомые.
• Птицы.
• Летучие мыши и крыланы.
Существуют две основные теории, пытающиеся объяснить, как птицы научились летать. Одна из них утверждает, что первые полеты происходили снизу вверх. Согласно этой теории, все началось с того, что двуногие животные, предшественники птиц, разбегались и подпрыгивали высоко в воздух. Возможно, так они пытались спастись от хищников, а может, ловили насекомых. Постепенно оперенная площадь «крыльев» становилась оолыпе, прыжки, в свою очередь, удлинялись. Птица дольше не касалась земли и оставалась в воздухе. Прибавьте к этому махательные движения крыльями — и вам станет ясно, как спустя длительное время эти «пионеры воздухоплавания» научились подолгу пребывать в полете, а их крылья мало-помалу приобрели свойства, позволявшие им поддерживать тело в воздухе.
Ступенчатый полет.
Однако существует и другая теория, противоположная, согласно которой первые полеты происходили сверху вниз, с деревьев на землю. Потенциальным «летунам» нужно было сначала забраться на значительную высоту, а уже потом броситься в воздух. В этом случае первым шагом на пути к полетам должно было стать планирование, поскольку при этом типе передвижения энергозатраты крайне незначительны — уж во всяком случае, гораздо меньшие, чем при «бегательно-пры-гательной» теории. Животному не нужно прилагать дополнительных усилий, ибо при планировании его влечет вниз сила земного тяготения.
Источник