Летал как белка-летяга, но приходился родственником велоцираптору: кем был новый крылатый динозавр из Чанма

Бассейн Чанма, расположенный на северо-западе Китая в провинции Ганьсу, в течение сорока лет оставался одной из самых необычных палеонтологических точек на карте мира. С начала 1980-х годов здесь находили исключительно остатки древних птиц. В озерных отложениях возрастом около 120 миллионов лет исследователи раскопали более сотни скелетов птицы под названием Gansus yumenensis. Многие из этих находок уникальны: на них сохранились отпечатки перьев, перепонок на лапах и даже мягких тканей кожи.

Однако при таком изобилии пернатых за все годы раскопок ученые не нашли здесь ни одного скелета классического нептичьего динозавра. Были обнаружены лишь окаменевшие следы крупных ящеров на берегах древнего озера, но не их кости. Бассейн Чанма выглядел как изолированный птичий заповедник, где другие рептилии просто не жили.

Эту многолетнюю загадку разрешило исследование международной группы ученых. Они детально изучили и описали окаменелость, которая долгое время оставалась несистематизированной. Ею оказалась левая передняя конечность небольшого динозавра нового вида, который получил научное название Jian changmaensis. Это первый скелет нептичьего динозавра, найденный в этих отложениях.

История находки: от поисков рыбы к открытию динозавра

История изучения этого региона началась в 1981 году, когда геологи искали в Ганьсу окаменевшую древнюю рыбу, но случайно обнаружили фрагмент лапы птицы. Эта находка стала первой птицей мезозойской эры, найденной на территории Китая.

Систематические раскопки возобновились в 2002 году. За два десятилетия ученые собрали огромную коллекцию трехмерно сохранившихся скелетов птиц. Но полное отсутствие костей динозавров озадачивало специалистов. Наземные ящеры обитали повсюду в этот период, и их кости должны были попасть в озерные осадки.

Разгадка пришла, когда палеонтологи детально изучили плоскую каменную плиту с окаменевшими костями передней конечности, найденную во время одной из экспедиций. Кости лежали в породе в естественном сочлененном состоянии — так, как они располагались при жизни животного. Ученые поняли, что перед ними не птица, а мелкий хищный динозавр, представитель семейства дромеозаврид. Находку назвали Jian changmaensis в честь Цзянь — персонажа китайской мифологии, птицы с одним крылом. Это имя отражает и птицеподобный облик животного, и тот факт, что от его скелета уцелело только левое крыло.

Как устроен скелет нового динозавра

Найденный образец состоит из костей левого плечевого пояса и передней лапы. В него входят лопатка, воронья кость (коракоид), плечевая кость, а также кости предплечья — лучевая и локтевая. Кисть лапы, к сожалению, была разрушена еще в древности.

Перед учеными сразу встал вопрос: принадлежали ли эти кости взрослому животному или это был детеныш какого-то крупного хищного ящера? Чтобы определить возраст, палеонтологи изучили плотность костной ткани и швы между ними. У молодых динозавров кости плечевого пояса (лопатка и воронья кость) разделены хрящом и легко распадаются после смерти. У найденного образца эти две кости полностью срослись в единую прочную структуру без каких-либо видимых швов. Кроме того, внешняя поверхность костей оказалась гладкой, без микроскопических каналов, которые характерны для быстрорастущих костей молодых особей. Это доказало, что животное погибло во взрослом состоянии.

Несмотря на отсутствие кисти, ученые смогли выявить три уникальные особенности анатомии, которые не встречаются у других родственных видов:

1. Необычно длинная воронья кость. У птиц и родственных им динозавров эта кость выполняет роль важнейшей распорки в плечевом суставе. Она не дает грудной клетке сжиматься под воздействием мышц, опускающих крыло. У нового динозавра длина этой кости составляет 36% от длины плеча, что значительно больше, чем у любого другого родственного вида.
2. Особое строение сустава. Суставные головки на конце плечевой кости (в районе локтя) смещены на ее переднюю сторону. Такая анатомия характерна для птиц и позволяет эффективно складывать крыло вдоль тела, но практически не встречается у обычных наземных динозавров.
3. Крупное отверстие на кости предплечья. На нижней стороне лучевой кости ученые обнаружили отчетливое округлое отверстие, функция которого пока остается невыясненной.

Чтобы рассмотреть эти детали в плоской, спрессованной миллионами лет породе, палеонтологи применили метод микрокомпьютерной ламинографии. Это специализированное рентгеновское сканирование, которое позволяет заглянуть внутрь плоских каменных плит и построить точную трехмерную модель каждой кости, не разрушая уникальный образец. Сканирование подтвердило, что кости предплечья внутри были полыми, как у птиц.

Родственные связи и география расселения

Чтобы определить точное место нового вида на эволюционном древе, ученые провели сравнительный анализ. Они внесли анатомические данные найденного динозавра в компьютерную базу, содержащую информацию о 167 видах древних ящеров и 853 признаках их строения.

Компьютерный анализ показал, что Jian changmaensis относится к группе микрорапторин. Это мелкие пернатые хищные динозавры, которые приходятся близкими родственниками знаменитым велоцирапторам. Конструкция их плечевого сустава и длинные перья на передних и задних конечностях позволяли им совершать планирующий полет с ветки на ветку.

До сих пор практически все остатки таких динозавров находили только на северо-востоке Китая, в провинции Ляонин. Находка в провинции Ганьсу доказывает, что эти животные жили и на западе страны. Она связывает две территории, расстояние между которыми составляет около 2000 километров. Это подтверждает гипотезу о том, что мелкие летающие динозавры были широко распространены по всей территории древней Азии и легко преодолевали большие расстояния в поисках подходящих мест обитания.

Два древних озера: реконструкция климата и экологии

Открытие нового динозавра заставило ученых переосмыслить экологическую обстановку того времени. Фауна бассейна Чанма оказалась очень похожа на фауну другого известного китайского местонахождения — Сыхэдан, расположенного на востоке страны. В обоих местах ученые находят огромное количество продвинутых птиц современного типа и единичные остатки мелких планирующих динозавров-микрорапторин.

Раньше палеонтологи считали, что эти два региона существовали в разное время. Предполагалось, что Чанма — более молодое озеро, где птицы уже успели вытеснить динозавров. Однако новые исследования химического состава слоев земли и радиоактивный анализ пород доказали, что оба озера существовали в один и тот же период — примерно 120-124 миллиона лет назад.

Следовательно, разница в составе окаменелостей объясняется не временем, а условиями среды. Ученые исследовали изотопы кислорода и углерода в озерных отложениях Чанма и установили, что местный климат был теплым и засушливым, с выраженной сменой сезонов. Среднегодовая температура здесь составляла около 20,2 градусов Цельсия.

В таких условиях густые леса уступали место открытым болотистым берегам озер. На мелководьях доминировали предки современных птиц, которые искали пищу в воде. Мелкие планирующие динозавры, такие как Jian, обитали в прибрежных зарослях кустарников и невысоких деревьев. Они использовали свои аэродинамические возможности для перемещения между ветками и охоты на мелкую добычу.

Значение открытия для науки

Описанный образец Jian changmaensis наглядно демонстрирует, как одна частично сохранившаяся конечность может изменить представления о целой геологической эпохе. Находка доказала, что отсутствие динозавров в бассейне Чанма было кажущимся и объяснялось лишь тем, что мелкие хрупкие кости этих животных реже сохранялись в озерных осадках по сравнению с многочисленными птицами.

Этот динозавр подтверждает, что природа мезозоя была гораздо сложнее и разнообразнее, чем считалось ранее. В один и тот же период на берегах древних озер уживались как настоящие птицы, так и динозавры, которые развивали свои собственные, независимые способы планирования и полета в борьбе за выживание.

Источник: Annals of Carnegie Museum