Фосили от долината на Алтмюлен, древната птица Archeopteryx, изненадва отново и отново

Древната птица Archeopteryx е живяла преди 150 милиона години в днешна Бавария. Всичко, което се знае за него, знаем от изкопаеми находки от долината на Стария мелница. Всяка находка носи нови открития - и стари, които да се разклатят.

altmühltal

Археоптериксът с размер на гълъб е живял преди около 150 милиона години в субтропичен пейзаж в днешна Бавария, която тогава е била покрита с плитко море. Той е имал пера и крила, влечугова глава и дълга опашка, както и влечуговидни зъби.Примитивната птица се счита за връзка между динозаврите и днешните птици. Въпросът възниква отново и отново: би ли могъл да лети?

Тънки кости на крилата

Денис Фотен посочва дебелината на костната стена на археоптерикса.

Холандецът Денис Фотен, палеонтолог от Европейския синхротрон във Франция, казва: Археоптериксът трябва да е летял. За да направи това, той и международен екип от изследователи изследват няколко раменни кости с компютърна томография с висока разделителна способност. Резултатите, публикувани през март 2018 г. в списание "Nature Communications", са изненадващи.

Съответно, археоптериксът има крила, които в напречно сечение наподобяват тези на съвременните птици:

"Веднага видяхме, че костните стени на Археоптерикс са много по-тънки от тези на обитаваните от земята динозаври, но много приличат на тези на конвенционалните птици."

Денис Вотен, палеонтолог, Европейски синхротрон, Франция

Следователно той и колегите му предполагат, че археоптериксът може да лети - макар и не по същия начин, както съвременните птици, например щъркели или лебеди, могат да пътуват на големи разстояния. По-специално, структурата на гръдната кост и структурата на раменете са напълно различни.

"Анализът на данните показа още, че костите на археоптерикса най-много приличат на тези на птици като фазани, които от време на време преодоляват препятствия или избягват враговете си с активен полет, но не и птици, които плават или се плъзгат за дълги периоди във въздуха като много Хищни птици или някои морски птици. "

Денис Вотен, палеонтолог, Европейски синхротрон, Франция

Островно скачане и бягство от полет

Това се вписва във факта, че районът около Солнхофен е бил субтропично, плитко крайбрежно море преди около 150 милиона години. Имаше подобни на лагуна басейни, коралови рифове и малки острови. Краткият полет от остров на остров би могъл да бъде възможен за археоптерикса, казва Мартин Репер, директор на музея на кмета Малер Солнхофен в Централна Франкония, който участва в проучването.

Не динозаври, не птици

По принцип археоптериксът също има характеристики, които не съответстват нито на динозаврите, нито на птиците, като гръдната кост, направена от хрущял. Всичко, което знаем за тази първобитна птица, се основава на вкаменелости, всички от които са открити в т. Нар. Архипелаг Солнхофер в долината Алтмюл. Ето защо изследователите се занимават и с въпроса дали археоптериксът е може би просто локална, изчезнала странична линия на еволюцията.

Различните екземпляри от археоптерикса

Скъпоценни вкаменени фосили

"Първо" копие на Харлем - но не и археоптерикс

Въпреки че е открито още през 1855 г., едва през 1970 г. това първобитно отпечатък на птица е посочено като вкаменелост на археоптерикс. Парчето се намира в музея на Тейлър в Харлем (Нидерландия). Дълго време се смяташе за първата открита вкаменелост птица. Но през декември 2017 г. тя загуби този статут: палеонтолозите от университета на Лудвиг Максимилианс в Мюнхен (LMU), Оливер Раухут и Кристиан Фот, представиха резултатите от изследването на този образец в BMC Evolutionary Biology. Следователно вкаменелостта принадлежи на хищнически динозавър, подобен на птица.

Всъщност първата находка

Тогава всичко започва през 1860 г .: По това време в Солнхофен е открит първият остатък от археоптерикс: вкаменяване на птиче перо. Днес една част от впечатлението е в Museum für Naturkunde в университета Хумболт в Берлин, втората в Палеонтологичния музей в Мюнхен. През септември 2020 г. може да се докаже, че изкопаемото перо всъщност идва от археоптерикса и е било черно с 90% вероятност.

Лондонско копие

През 1861 г. първият пълен скелет на древна птица е намерен от Langenaltheimer Haardt близо до Solnhofen. Счита се за т. Нар. Типов екземпляр с характерните черти на рода. В допълнение към перата на птица, този екземпляр е имал и дълга костелива опашка и нокти на пръстите си. Черепът не е запазен. Лондонският природонаучен музей придоби фосила от лекар в Папенхайм.

Берлинско копие

Намереното около 1874 г. парче показва ясни белези от пера. Счита се за много красиво и пълно копие. След много станции, включително Вернер фон Сименс, той дойде в Музея по естествена история към университета Хумболт в Берлин. Той е изложен там от 2007 г. По съображения за опазване, подобно на лондонското копие, вече не може да се взема назаем.

Maxberger копие

Този отпечатък се счита за най-загадъчен, защото е загубен от известно време. Откритото през 1956 г. впечатление е притежание на собственика на кариерата. Той изпада с всички, които се интересуват от покупка и оставя вкаменелостта на музея на Максберг до 1974 г. След това той отиде в негово частно владение. Тъй като собственикът е починал през 1991 г., няма отпечатъци от отпечатъка. Дори имаше слухове, че го е занесъл в гроба.

Eichstätter копие

Петият оригинален отпечатък на птица е открит през 1951г. Скелетът първоначално е бил възложен на малък хищнически динозавър. През 1974 г. това е коригирано и е установено, че това вероятно е отпечатъкът на млада първобитна птица. Оригиналът е изложен в музея Юра в Айхщат от 1976 г.

Копие от Солнхофен

Работник намери този отпечатък в кариера през 1985 г. Собственикът се обърна към съда и заяви, че търсачът е откраднал ценния предмет и го е продал тайно. Делото е отхвърлено и вкаменеността е получена от музея на кмета Мюлер в Солнхофен.

Копие на Solnhofener Aktienverein

Това копие се съхранява в Палеонтологичния музей в Мюнхен. Поради красивите отпечатъци от пера и добре запазения скелет, това помогна за нови знания. Отпечатъкът се счита за един от най-добрите - той почти би бил смлян в циментова фабрика!

Датиращо копие

През 1997 г. беше обявена девета находка (копие № 8), за която дълго време се знаеше много малко: това е фрагмент, от който до момента е виждан само гипс. Никой обаче не знаеше кой притежава оригинала или къде се съхранява. Геологът и търговецът на изкопаеми Раймунд Алберсдорфер най-накрая намери собственика, купи парчето от него и го предостави на науката. Първичната птица от Daiting в швабския квартал Donau-Ries е специалност, тъй като е около 400 000 години по-млада от останалите екземпляри. Оливер Раухут от Баварската държавна колекция за палеонтология и геология в Мюнхен се съмнява дали това всъщност е нов вид, Archeopteryx albersdoerferi, както твърдят изследователят Мартин Кундрат от словашкия университет Павол Йозеф Е африк и неговият екип . (Към 25 октомври 2018 г.)

Копие на Ottmann и Steil - "Пилешко крило"

Този прякор се отнася до отпечатъка на едно примитивно птиче крило. Открит е през 2004 г. в кариера Солнхофен. Собствениците предоставиха оригинала на заем на музея Солнхофен. В замяна на това новото парче е кръстено на двете семейства: Ottmann и Steil.

Копие на Термополис

Това вкаменяване има и богата история. Поради липса на пари държавните музеи не можаха да придобият необикновеното произведение. През 2005 г. се озовава в частния музей на динозаврите на Буркхар Пол в Термополис, САЩ. Специалното за този образец: Той е много добре запазен и главата се вижда отгоре.

"Тайният" 11-и екземпляр - геологически най-старият досега

През 2011 г. беше представено последното копие досега. Открит е година по-рано. Неизвестният откривател е регистрирал археоптерикса като национална културна ценност. Първобитната птица може да не се продава в чужбина и оттогава е научно изследвана. Експертът по археоптерикс Оливър Раухут от LMU-München обяви на 26 януари 2018 г., че този екземпляр е геологически най-старият от динозаврите. Това беше резултатът от неговите анатомични анализи, в които той също така определи колко различни са различните образци.

Перо рокля за полет или защита?

В единадесетия изкопаем екземпляр, последният открит през 2010 г., палеонтологът Оливер Раухут от университета „Лудвиг Максимилианс“ в Мюнхен също успя да разгледа по-отблизо оперението на първобитната птица, тъй като има най-добре запазената от всички предишни находки. Неговото заключение: перата първоначално са служили като защита от студа, за разплод и като декорация за успешно ухажване. Първобитната птица искаше да направи впечатление особено с тези на опашката, крилата и задните крака, както Rauhut и Christian Foth ясно показаха с изследването си в "Nature" през юли 2014 г.

По време на изследванията си през 2014 г. обаче учените откриха и индикации, че перата на археоптерикса не са били използвани само за защита. Още през 2014 г. Раухут и колегите му бяха сигурни, че археоптериксът може да лети по някакъв начин, „просто не сме сигурни колко добре“. Тези открития се допълват добре с тези на Денис Воетен.

"Интересното е, че страничните опашни пера на археоптерикса са били аеродинамично оформени и следователно е трябвало също да играят важна роля в летателните способности."

Кристиан Фот, водещ автор на изследването, публикувано в „Nature“ 2014

Преоценка на изкопаемите находки

Дълго време находка от вкаменелости от 1855 г. се счита за първата вкаменелост на археоптерикс, открита. Но през декември 2017 г. тя загуби този статут, защото палеонтолозите Оливер Раухут и Кристиан Фот от LMU в Мюнхен установиха въз основа на подробни разследвания, че вкаменелостта принадлежи на хищнически динозавър, подобен на птица.

"Вкаменелостите са първият запис на тази група (анхиорнитидите) извън Китай и в Европа. И освен Археоптерикс, това е само вторият птичеподобен хищнически динозавър от юрския период, открит извън Източна Азия. Това го прави още по-голяма рядкост Като копията на Археоптерикса. "

Оливер Раухут, палеонтолог от Катедрата за гео- и екологични науки в LMU Мюнхен

Единадесети изкопаеми най-стари и със специални характеристики

Вкаменен археоптерикс 11

Има единадесет изкопаеми екземпляра, които трябва да бъдат изследвани, за да се разбере повече за първобитната птица (към октомври 2020 г.). Палеонтологът Оливер Раухут продължи изследванията си върху гореспоменатия единадесети вкаменелост, открит през 2010 г., и успя да обяви в края на януари 2018 г., че тази находка е геологически най-старият известен вкаменелост на първобитната птица. "Сега познаваме образци на археоптерикс от три различни скални единици. Различните находки обхващат период до милион години", каза Раухут

Единадесетият вкаменелост има много характеристики, които досега не са известни от Archeopteryx, например, че структурата на клюна все още е ясно различна от днешната птица. Клюнът прилича много повече на устата на динозавър. "Те показват, наред с други неща, колко е сходна първобитната птица в много характеристики на напредналите хищни динозаври", казва експертът.

Реално ли е „оригиналното перо“ и какъв цвят беше?

През 2013 г. беше проведено проучване за оцветяването на първобитното оперение на птиците.Учени от Университета в Манчестър и Берлинския природонаучен музей установиха, че перата имат тъмни ръбове и върхове и че оперението е с шарки. Използвайки специална рентгенова техника, учените откриха следи от метал, които показват светъл цвят в центъра на перото. Те открили обогатяване на мед и желязо в пигментните тела. Това води до това, че някои цветове стават видими: черни, кафяви и червени тонове. Изследователите предполагат, че първобитната птица е доста тъмна. Но синьо, зелено или жълто не могат да бъдат открити от тези анализи.

Имаше повече знания за цвета през 2020 г., когато проучване изследва произхода на първата находка от 1860 г., вкамененото перо. На първо място, разследване през февруари 2019 г. стигна до заключението, че пролетта вероятно не идва от археоптерикса. През септември 2020 г. това беше опровергано в по-нататъшно проучване. Изследователи, водени от Райън Карни от Университета на Южна Флорида и палеонтолога Хелмут Тишлингер от Бавария, установиха с помощта на специален електронен микроскоп, че вкаменелото перо всъщност принадлежи на древната птица Археоптерикс. Те също така откриха, че има 90 процента шанс перото да е черно.

Как умря археоптериксът?

Първобитната птица все още задава някои загадки. До проучване, публикувано през 2013 г., също не е било известно как първобитната птица е умряла. Какво се е случило през юрския период, че първобитната птица е изчезнала, но скелетът й е бил запазен с толкова подробности? За тази цел вкаменелост от археоптерикс от Айхщат беше изследвана по-внимателно от географи от университета в Трир и Палонтолген.

"С Archeopteryx имаме труп на птица пред себе си, всички кости все още са в оригиналната анатомична асоциация. Това означава: Птицата трябва да е потънала много бързо. Какво изобщо не знаем, защо е така. Ето защо всъщност сме зависими да правите свои собствени експерименти, за да разберете. "

Майкъл Вутке, палеонтолог Майнц

За да разберат как е умряла първобитната птица от долината Алтмюл, учени от Географския институт на Университета в Трир са работили с палеонтолози. Географите предоставиха своя мобилен аеродинамичен тунел, който обикновено използват за изследване на ерозията на почвата в полето.

Изследователите са знаели, че археоптериксът трябва да е паднал във водата, преди да умре. Въпреки това, поради оперението и напълнените с въздух кости, то не може да попадне бързо. Въпреки това трябва да се е случило така. Учените са използвали експерименти, за да изследват каква роля може да играе вятърът или дъждът в това.

Причина за смъртните експерименти

Експеримент за събиране на зърно

За да се установи какво е било времето, когато първобитната птица е умряла, се провеждат експерименти с ухапване от зърно, което е било намерено мъртво. Тялото на птицата е подобно на това на нейния 150 милиона стар предшественик. Зърноберачът е поставен на открито и изложен на различна комбинация от вятър, буря и дъжд. Само от силата на вятъра 5 оперението се надува и тялото се притиска под вода. Сега изследователите използват дъжд за тази цел. При силен дъжд оперението е добре напоено.

Експеримент с Nuthatch

За да се разбере какво се случва, когато няма вятър, се използва мъртъв орех. Птицата попада във воден басейн с многобройни камери и регулируем дъжд. Изследователите искат да определят дали дъждовната вода сама по себе си намалява плаваемостта. И ако е така, колко време ще отнеме. Вие променяте размера и скоростта на капка, за да тествате различните ефекти. Резултатът: изворите осигуряват много по-голяма плаваемост, отколкото учените очакваха. Само от размер на капка от около 5 милиметра и скорост на падане от 4 метра в секунда дъждът може да изтласка перата - и едва тогава птицата постепенно започва да потъва.

Ето как изглежда археоптериксът.

Тестовете с днешните птици също показват, че може да отнеме до 60 дни, преди птицата да се разложи без допълнително влияние до такава степен, че да се разпадне и да потъне на дъното. Но тогава не би се запазил пълен скелет с пролетни отпечатъци, върху който всички кости са в правилното положение. Но точно такъв е случаят с някои вкаменелости на археоптерикс. Съответно мъртвата първобитна птица не е била разложена от гниене. Това означава, че много фактори трябва да са се събрали в археоптерикса.

"Силна буря, която изгони птицата в морето, силна буря, която накара птицата да бъде притисната към повърхността на морето и преди всичко много, много силни дъждове, които водят до нея оперението се накисва достатъчно бързо, че птицата ще потъне в рамките на ден-два и след това ще бъде държана практически по описания начин. "

Майкъл Вутке, палеонтолог Майнц

Следователно археоптериксът е бил жертва на силна буря над морето. Високите вълни също го тласкаха под водата. Много различни събития бяха необходими едновременно, за да се запази вкаменелостта на първобитната птица толкова добре.