Сапеорнис: ранняя птица мелового периода

Сапеорнис (Sapeornis chaoyangensis) – крупная раннемеловая птица из биоты Жэхэ на северо-востоке Китая. Десятки сочленённых скелетов сохранили зубы, перья и содержимое пищеварительной системы. Благодаря этому известны не только контуры тела: семена в зобе и желудке прямо показывают растительную часть рациона, а расчёт аэродинамики позволяет обсуждать парение без объявления сапеорниса современным орлом.

Краткий профиль

Название и серия находок

Чжоу Чжунхэ и Чжан Фучэн описали вид в 2002 году. Родовое имя составлено из аббревиатуры Общества птичьей палеонтологии и эволюции и греческого слова «птица», а видовое указывает на район Чаоян. Голотип представляет почти полный сочленённый скелет, но череп в нём не сохранился.

Новые находки быстро расширили выборку. Несколько названий, предложенных для отличавшихся размером или деталями скелетов, позднее стали считать возрастными и индивидуальными вариантами одного вида. Такая серия позволяет проверять, не является ли отсутствие небольшой кости результатом разрушения или молодого возраста особи.

Большинство экземпляров происходит из формации Цзюфотан. Тонкий озёрный осадок сохранял сочленённые кости и отпечатки перьев, хотя мягкие ткани присутствуют не у каждой птицы. Сапеорнис разделял среду с пернатыми динозаврами, ранними птицами, рыбами, насекомыми и растениями биоты Жэхэ.

Череп, зубы и короткий хвост

У сапеорниса был сравнительно короткий череп и редуцированный набор зубов. Исследование 71 экземпляра выявило по четыре предчелюстных, три верхнечелюстных и два крошечных нижнечелюстных зуба с каждой стороны у наиболее полного молодого экземпляра. Ранее нижние зубы считали отсутствующими, но они легко выпадали после смерти. Возможна и возрастная изменчивость, поэтому вопрос требует учёта сохранности каждой особи.

Длинного костного хвоста, как у многих ранних пернатых, уже не было. Последние позвонки образовывали короткий пигостиль, поддерживавший хвостовые перья. При этом кисть сохраняла крупные пальцы с когтями, а плечевой пояс и грудная область ещё отличались от строения современных птиц. Сапеорнис не был переходом в виде «наполовину ящерицы»: это самостоятельная боковая ветвь ранних птиц с собственной мозаикой признаков.

По уровню редукции хвоста он был более специализирован, чем микрораптор, но не относился к современной кроновой группе птиц. Сравнение с конфуциусорнисом показывает, что беззубый клюв, зубная редукция и разные варианты полёта развивались в нескольких ранних линиях.

Что известно о полёте

Передние конечности были длинными, а первостепенные маховые перья формировали большую несущую поверхность. Аэродинамическое моделирование показало способность использовать восходящие потоки и парить, сходно с некоторыми современными крупнокрылыми птицами. Это расчёт на основе формы крыла и массы, а не запись поведения.

Мощность длительного активного взмаха оценить сложнее. Грудина и плечевой пояс не полностью повторяли современную систему крепления крупных грудных мышц. Поэтому сапеорнис мог сочетать активный разгон, планирование и парение, но точная доля каждого режима остаётся спорной. Изображать его полностью нелетающим так же необоснованно, как приписывать ему манёвренность стрижа.

Семена, зоб и желудочные камни

У нескольких скелетов сохранились скопления семян. В двух экземплярах они расположены перед грудной клеткой там, где находился расширяемый пищевод, или зоб. Это одно из ранних прямых свидетельств зоба у птиц. У других особей семена и гастролиты обнаружены в области желудка. Камни помогали механически перерабатывать пищу после заглатывания.

Находки поддерживают питание семенами и другими растительными объектами. Они не доказывают пожизненно строгую зерноядность каждой особи: молодые птицы или животные в другой сезон могли использовать иную пищу. Немногочисленные зубы также не показывают рацион сами по себе. Прямое содержимое пищеварительной системы надёжнее формы клюва.

Сапеорнис помогает проследить раннее разнообразие пищеварения и полёта. Более древний археоптерикс сохранял длинный костный хвост и показывает другое сочетание признаков. Их нельзя выстраивать в прямую лестницу от «примитивной» к современной: это разные участники ветвящейся истории птиц.