Первые завоеватели воздуха - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Первые завоеватели воздуха

b>Ранняя эволюция птиц

С точки зрения современной науки, ранняя эволюция птиц выглядит очень запутанной и сложной. Диверсификация, или эволюционное разделение на множество разнообразных форм, началось в меловом периоде. Многие из этих форм, в том числе и предки современных веерохвостых птиц, на первоначальном этапе сохраняли доставшиеся им от динозавров крылья с когтями и зубы, которые впоследствии были редуцированы. Археоптерикс, джехолорнис и другие древнейшие птицы обладали длинным костянистым хвостом. У других более развитых групп, таких как представителей клады пигостилевых, 4--6 задних хвостовых позвонков были слиты воедино, образовав кость, известную как пигостиль.

Первой широко распространённой и разнообразной группой птиц короткохвостых птиц стали энанциорнисы, или «противоположные птицы», названные так потому, что строение их плечевых костей было противоположно строению таковых у современных птиц. Внешне похожие на современных птиц и развивавшиеся вместе с ними в меловом периоде, энанциорнисы заняли всевозможные экологические ниши от обитателей песчаных морских побережий и охотников за рыбой до ведущих древесный образ жизни и питающихся семенами. Более развитые ихтиорнисы, слегка напоминающие чаек, обитали на морских просторах и также питались рыбой. Морские птицы из отряда гесперорнисообразных из мезозойской эры настолько приспособились к охоте за рыбой, что в процессе эволюции утратили способность к полёту и полностью перешли к водному образу жизни. Несмотря на такую узкую специализацию, гесперорнисообразные представляют собой одних из ближайших родственников современных птиц.

3. Гипотезы

Текодонтная гипотеза

Эту гипотезу предложил в начале XX века Герхард Хейльман, основываясь на детальном обзоре биологии птиц и рептилий. По его мнению, наиболее близкими родственниками птиц следует считать триасовых псевдозухий (из надотряда текодонтов). Текодонтная гипотеза была общепринятой в середине XX столетия и поддерживается сегодня рядом специалистов. Однако вплоть до настоящего времени среди псевдозухий не удалось обнаружить форм филогенетически близких к археоптериксу или другим ранним птицам.

Гипотеза Уокера

Уокер обосновывал в 70-ых годах XX века родство археоптерикса и всех птиц с триасовыми архозаврами из подотряда сфенозухий, родственных современным крокодилам. Аргументы Уокера неоднократно критиковались, и сам автор впоследствии признал гипотезу несостоятельной. До недавнего времени обе гипотезы постепенно теряли сторонников. Однако после открытия четырёхкрылого оперённого динозавра в Китае, предсказанного ещё Бибой в 1915 году под именем «Тетраптерикс», группа гипотез «с деревьев вниз» вновь переживает расцвет. Что любопытно, подтвердить гипотезу Биба в 1926 году пытался Хейльман, исследовавший ноги птенцов горлиц и яканы, однако его исследования были тогда восприняты с большим скепсисом.

Тероподная гипотеза

Гипотеза первоначально была выдвинута Томасом Генри Хаксли в XIX веке. В 70-ых годах XX века её возродил Джон Остром. Основываясь на сравнении пересмотренной им остеологии археоптерикса и тероподных динозавров, Остром заключил, что ближайшими родственниками археоптерикса являются целурозавры из семейства дромеозаврид. Впоследствии выводы Острома были подтверждены кладистическими исследованиями, обнаружением экземпляров целурозавров с отпечатками перьев, сравнением микроструктуры яичной скорлупы и репродуктивной биологии целурозавров и птиц. Сегодня тероподная гипотеза принимается большинством палеонтологов.

Другие гипотезы
· По мнению самого С. Чаттерджи, древнейшей птицей является протоавис, а не археоптерикс. При этом ближайшими родственниками птиц являются триасовые цератозавры -- группа тероподных динозавров, обладавшая рядом существенных особенностей, характерных для птиц (близкое к гетероцильному строение шейных позвонков, сплав тазовых костей и др.). Эти особенности скелета цератозавров традиционно расцениваются как результат конвергенции. При этом полёт появился в результате планирования дромерозаврид с деревьев.
· Гипотеза дифилетического происхождения птиц, разрабатываемая Е.Н. Курочкиным частично основывается на изучении протоависа. Согласно этой гипотезе, веерохвостые птицы произошли от некоторой группы юрских архозавров, близким родственником которых является протоавис. Ящерохвостые птицы (например, археоптерикс и энанциорнисы) являются потомками тероподов. При этом предки птицы обитали не на настоящих деревьях, а в кустарниках, на которые они запрыгивали, используя силу ног, а спрыгивали, замедляя прыжок быстрыми махами оперённых передних конечностей. Ключевым в этой гипотезе, является отсутствие стадии планирующего полёта, которая неоднократно критиковалась странниками гипотезы «с земли верх», согласно мнению, которых планирующий полёт самодостаточен, и не способен перейти в машущий. Тем не менее, согласно Курочкину планирующий полёт всё же имел место, но относился не к настоящим птицам, а к тупиковой ветви развития, представленной арехоптериксом. Другим ключевым моментом в гипотезе Курочкина является то, что в отличие от авторов классических гипотез «с деревьев вниз» он считает, что передние конечности при лазании играли вспомогательную роль, и не обхватывали ствол дерева, а цеплялись за мелкие соседние ветви, помогая балансировать. Основная роль при лазании в гипотезе Курочкина отводится сильным задним конечностям. Это является вторым ответом критикам гипотезы «с деревьев вниз», по мнению которых лазание по деревьям с обхватом передними конечностями ствола дерева несовместимо с машущим полётом.

· Гипотеза Диала -- выдвинута в 2003 году, на основе наблюдения птенцов кекликов, взбиравшихся по наклонным поверхностям (вплоть до почти вертикальных), помогая себе взмахами крыльев.

· Гипотеза Гарнера «атакующий проавис» -- выдвинута в 1999 году, отвергает как идею «с земли вверх», так и «с деревьев вниз». Согласно этой гипотезе, полёт появился в результате прыжков на добычу из засады с возвышения, а появление перьев служило повышению точности прыжка.

· Гипотеза Петерса -- выдвинута в 2002 году, как развитие идеи Гарнера. В качестве одного из доказательств своей гипотезы Петерс раскритиковал как классическую гипотезу «с деревьев вниз», так и классическую «с земли вверх». Так, например, по его мнению приспособление передних конечностей к лазанию противоречит приспособлению к полёту.

· Гипотеза Лакаса-Рюза (1993) и Лопарёва (1996) -- изначально выдвинута Лакасом-Рюзм в 1993 году, а затем доработана в 1996 году Лопарёвым, который в качестве доказательства привёл сравнительный анализ строения таза птиц, а также онтогенез современных птиц. Согласно гипотезе, предки птиц обитали на заросшем мелководье, и перья на передних конечностях изначально служили для создания тени с целью привлечения рыбы (так охотятся некоторые болотные птицы). При спасении от хищников, махи передними конечностями, облегчали бег по заросшему болотистому мелководью, что постепенно перешло в использование экранного эффекта, затем в транзитный полёт.

· Гипотеза Савельева -- выдвинута в 2006. Согласно этой гипотезе птицы изначально обитали на мелководье, а затем научились нырять, используя передние конечности подобно оляпке и пингвину, что явилось преадаптацией к полёту.

· Гипотеза Острома -- выдвинута в 1976 году, и согласно ей перья на передних конечностях изначально использовались в качестве ловчих сетей для насекомых. Гипотеза неоднократно критиковалась, и в 1997 году Остром от неё отказался.

4. Типы доисторических птиц

Рис.2

Аргентавис (Рис.2) дословно -- «Величественная аргентинская птица» -- вымершая птица семейства тераторнитидов обитавшая в верхнем миоцене в Южной Америке. Аргентавис -- самая большая известная науке летающая птица за всю историю Земли. Она жила 5--8 млн лет назад в Аргентине. Аргентавис весил около 60--80 кг, а размах его крыльев достигал 8 м. (Для сравнения, самым большим размахом крыльев среди существующих птиц обладает странствующий альбатрос -- 3,25 м.) Череп аргентависа был длиной 45 см, а плечевая кость имела в длину более полуметра. Аргентавис был анатомически близок к древним аистам, По строению черепа тераторнитид делается вывод, что они не были падальщиками, а питались живой добычей, хотя и не очень крупной, которую проглатывали целиком. До аргентависа крупнейшими летающими птицами считались морские ложнозубые птицы, достигавшие в размахе крыльев 6 м.

рис.3

Энантиорнис (рис.3) -- род хищных энантиорнитин. Единственный на настоящий момент представитель -- обнаружен в позднемеловых отложениях Эль Брете в Аргентине. На настоящий момент это одна из самых крупных энантиорнитин, достигающая длины около 1 м (не считая хвоста). По образу жизни энантиорнис напоминал среднего размера грифов или орлов. Как и со многими вымершими группами, систематическое положение не вполне ясно и многие моменты остаются спорными. Возможно, он состоит в довольно близком родстве с авизаврами, другими хищными энантиорнитинами. Для энантиорниса и нескольких возможно близких родов создано отдельное семейство. Другие виды из Азии, ранее помещавшиеся в этот род, были выведены из его состава.

рис.4

Фороракосы или ужасная птица (рис.4) -- вымершее семейство хищных нелетающих птиц отряда журавлеобразных. Обитали в Южной Америке с палеоцена до плиоцена 62-2 млн. лет назад. Высота типичных представителей составляла 1-3 м. Один из крупнейших видов фороракосов, обитал в Северной Америке (один из редких примеров миграции южноамериканских видов на север после образования панамского перешейка).

рис.5

Гасторнис (рис.5) -- род вымерших крупных нелетающих птиц, существовавший в позднем палеоцене и эоцене 56-41 млн. лет назад. Ископаемые останки обнаружены в Европе, в Северной Америке обитала подобная птица, отнесённая к роду диатрима. Гасторнисы достигали в высоту 1,75 метра (диатрима 2 метров) и весом 100 кг. Они обладали большим клювом, способным ломать кости. Поэтому палеонтологи часто выдвигали предположения, что эти птицы были хищниками или падальщиками. Тем не менее, некоторые детали строения показывают, что гасторнис был скорее приспособлен для потребления растительной пищи. Вероятно, он использовал свой клюв для выкапывания съедобных кореньев. Гасторнисы не могли летать, однако могли хорошо бегать.

рис.6

Ихтиорнисообразные (рис.6) -- единственный отряд вымерших веерохвостых птиц относящийся к надотряду Ихтиорнисов. Ихтиорнисообразные включали 2 рода: Ichthyornis и Apatornis, и 9 видов. Ихтиорнис был размером с голубя. Жил в меловом периоде в Северной Америке. Эта птица хорошо летала. Был морской птицей. Вероятно, по образу жизни ихтиорнисы напоминали современных крачек. Свое название ихтиорнис получил из-за сходства двояковогнутых позвонков с рыбьими.

5. Вывод

Птицы, замечательный вид, который господствует в воздухе и будет господствовать! Долгое время они эволюционировали и приспосабливались к любой среде. Они же стали первыми первопроходцами воздушного пространства, какими и будут всегда!

Литература

1. Курочкин Е.Н. Параллельная эволюция тероподных динозавров и птиц. -- Зоологический журнал 2006, том 85, № 3.

2. Л.А. Зенкевич. Птицы «Жизнь животных». Энциклопедия в шести томах: Т. 5.

3. Свободная энциклопедия Википедия. http://ru.wikipedia.org/

Страницы: 1, 2