Синорнитозавр: пернатый дромеозавр раннего мела

Синорнитозавр был небольшим пернатым хищным динозавром из семейства дромеозаврид. Он жил примерно 125–122 млн лет назад на территории современного северо-восточного Китая. Почти полный скелет нашли в раннемеловых отложениях провинции Ляонин, знаменитых исключительной сохранностью перьев и других мягких тканей.

Род особенно важен для изучения происхождения птичьих признаков у динозавров. Его находка подтвердила, что перьевой покров существовал у дромеозаврид, близких родственников птиц. Синорнитозавр также известен благодаря исследованиям предполагаемой окраски и громкой, но не подтверждённой гипотезе о ядовитом укусе.

Кратко о динозавре

Значение названия и история открытия

Название Sinornithosaurus образовано от слов, означающих «Китай», «птица» и «ящер». Его можно перевести как «китайский птицеящер». Видовой эпитет millenii связан с тысячелетием: описание рода появилось в 1999 году, накануне нового тысячелетия.

Голотип IVPP V12811 обнаружила экспедиция Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китайской академии наук. Находка происходит из местонахождения Сыхэтун возле города Бэйпяо. Скелет залегал в тонкослоистых озёрных породах Цзяньшангоуских слоёв формации Исянь. В 1999 году Сюй Син, Ван Сяолинь и У Сяочунь описали его как новый род и вид.

Окаменелость быстро приобрела известность. К тому времени из Ляонина уже были описаны несколько динозавров с нитевидными или более сложными покровами, но синорнитозавр стал первым дромеозавридом с непосредственными следами перьев. Это расширило распространение перьевого покрова внутри теропод и укрепило представление о тесном родстве дромеозаврид с птицами.

В 2004 году по экземпляру D2140 назвали второй вид, Sinornithosaurus haoiana. Позднее предложенные отличия черепа и таза сочли ненадёжными: часть признаков встречается у S. millenii, а часть может зависеть от возраста, сохранности или индивидуальной изменчивости. Поэтому во многих современных обзорах S. haoiana рассматривают как младший синоним типового вида, хотя вопрос не всегда считают окончательно закрытым.

Современное положение в классификации

Синорнитозавр относится к тероподам, более узко – к манирапторам и семейству Dromaeosauridae. Внутри дромеозаврид его обычно помещают в Microraptorinae. Это ветвь преимущественно небольших раннемеловых форм, в которую входят микрораптор и несколько других пернатых хищников из Азии.

Ранние исследования называли синорнитозавра одним из самых базальных известных дромеозавридов. Новые филогенетические матрицы уточнили картину, но сохранили его близость к микрорапторинам. Точное положение относительно отдельных родов меняется в разных анализах, поскольку многие мелкие дромеозавриды известны по сплющенным скелетам, а часть важных костей повреждена или перекрыта.

Сходство с птицами проявлялось в строении плечевого пояса, вилочке, длинных передних конечностях и некоторых деталях черепа. Однако синорнитозавр не был птицей. В классификации динозавров он занимает место среди неавиальных паравесов, то есть близко к линии птиц, но за её пределами.

Какие окаменелости найдены

Голотип включает большую часть черепа и нижних челюстей, позвонки, рёбра, гастралии, плечевой и тазовый пояса, передние и задние конечности, а также значительную часть хвоста. Скелет не сохранился в полностью естественном сочленении: некоторые кости разошлись, череп раздавлен, а задняя часть головы повёрнута относительно морды. Несмотря на это, экземпляр остаётся одним из наиболее информативных ранних дромеозавридов.

Возле костей видны многочисленные покровные структуры. Первоначально их описали как тонкие нити, но дальнейшее изучение показало более сложное ветвление части покрова. На теле присутствовало мягкое оперение, а более длинные структуры располагались возле конечностей и хвоста. Сохранность не позволяет восстановить каждое перо и точный силуэт животного, однако отсутствие перьев в современной реконструкции было бы явной ошибкой.

С родом связывали и другие находки. Особенно известен экземпляр NGMC 91, прозванный «Дэйвом», с хорошо заметным перьевым покровом. Его считали молодой особью синорнитозавра, затем сближали с микрораптором. Из-за разрушенных костей и неясных диагностических признаков его родовая принадлежность остаётся спорной, поэтому нельзя использовать все особенности NGMC 91 как бесспорные свойства Sinornithosaurus.

Дополнительный косвенный материал происходит из содержимого брюшной полости синокаллиоптерикса. Там нашли заднюю часть конечности небольшого дромеозаврида, которую осторожно сравнили с синорнитозавром. Определение не вполне надёжно, но находка показывает, что мелкие пернатые тероподы могли становиться добычей более крупных хищников той же экосистемы.

Размеры и строение тела

Длина голотипа оценивается примерно в 1,1–1,2 м, причём значительную часть составлял хвост. Массу обычно разумно оценивать в несколько килограммов, приблизительно 2–4 кг. Более точная цифра создавала бы ложное впечатление, поскольку скелет сплющен, а принадлежность некоторых более крупных экземпляров к роду обсуждается.

У синорнитозавра был сравнительно низкий вытянутый череп с многочисленными загнутыми зубами. На зубах присутствовали режущие зазубрины, характерные для плотоядных теропод. Шея была гибкой, туловище лёгким, а длинный хвост укреплялся вытянутыми отростками позвонков и окостеневшими сухожилиями. Такой хвост помогал сохранять равновесие при движении.

Передние конечности были длинными и заканчивались тремя пальцами с изогнутыми когтями. Задние ноги несли типичный для дромеозаврид увеличенный коготь второго пальца. При обычной ходьбе этот палец, вероятно, удерживался приподнятым, что защищало коготь от износа. Использование когтя для фиксации добычи выглядит правдоподобно по аналогии с другими дромеозавридами, но конкретный способ атаки синорнитозавра по окаменелостям не наблюдается.

Пропорции плечевого пояса и рук показывают значительную подвижность передних конечностей. Это не доказывает активного полёта. У некоторых близких микрорапторинов существовали развитые аэродинамические поверхности, однако для синорнитозавра нет столь же убедительной реконструкции крыльев и лётных возможностей. Надёжнее считать его небольшим двуногим животным, способным быстро перемещаться по земле; лазание и короткое планирование остаются гипотезами.

Перьевой покров и возможная окраска

Покров голотипа исследовали с помощью электронной микроскопии. В структурах обнаружили меланосомы – органеллы, содержащие меланин. Их расположение подтвердило, что окаменевшие нити были эпидермальными образованиями, связанными с перьями, а не разрушенными волокнами коллагена.

В разных образцах преобладали вытянутые эумеланосомы и более округлые феомеланосомы. Исследователи связали их соответственно с тёмными и рыжевато-коричневыми тонами. Значит, отдельные участки покрова синорнитозавра могли заметно различаться по цвету. Однако были исследованы небольшие фрагменты, поэтому полностью чёрно-рыжий узор всего тела не установлен. Неизвестны также немеланиновые цвета, блеск и сезонные изменения оперения.

Среда обитания, питание и поведение

Синорнитозавр жил в первой половине мелового периода. Формация Исянь сформировалась в области озёр, лесов и вулканически активных бассейнов. Климат не был постоянно тропическим: данные о растениях и осадочных породах указывают на выраженную сезонность и сравнительно прохладные периоды. Вулканический пепел и быстрое погребение на дне водоёмов создали условия для сохранения мягких покровов.

Среди соседей были рыбы, амфибии, ящерицы, ранние млекопитающие, птицы и разнообразные виды динозавров. Синорнитозавр уступал размером крупным хищникам, но мог охотиться на небольших позвоночных. Загнутые зубы, когтистые кисти и специализированный второй палец подтверждают плотоядность. Прямого содержимого желудка у надёжного экземпляра нет, поэтому перечисление конкретных жертв остаётся экологическим предположением.

Иногда по размерам глазничной области и сравнению склеротикальных колец предполагали активность короткими промежутками в разное время суток. Такие методы дают общую вероятностную оценку, а не точное расписание поведения. Нет прямых доказательств стайной охоты, сложных сигналов, заботы о потомстве или определённой скорости бега.

Был ли синорнитозавр ядовитым

В 2009 году появилась гипотеза, что синорнитозавр вводил яд при укусе. Её авторы указали на бороздки на зубах, необычно длинные верхнечелюстные зубы и полость в черепе, которую интерпретировали как место для ядовитой железы. Предлагалась эффектная модель охоты на оперённых животных с помощью длинных клыков.

Последующая проверка показала, что эти признаки не являются убедительной системой доставки яда. Бороздчатые зубы встречаются у разных неядовитых теропод, часть «длинных клыков» выдвинулась из альвеол после смерти, а предполагаемая камера железы соответствует обычным воздухоносным полостям черепа. Мягкие ткани железы или специализированный канал не сохранились. Поэтому ядовитый укус следует считать неподтверждённой и в основном отвергнутой гипотезой, а не установленной особенностью рода.

Спорные реконструкции и популярные ошибки

Главная популярная ошибка – изображение синорнитозавра как аналога ядовитой змеи. Не менее неточно приписывать ему огромные выступающие клыки: положение части зубов в раздавленном черепе нарушено. Бороздки сами по себе не доказывают наличие яда.

Другая крайность – представлять его чешуйчатой миниатюрой велоцираптора. Следы покрова и меланосомы непосредственно подтверждают оперение. При этом нельзя без оговорок переносить на синорнитозавра четырёхкрылый силуэт микрораптора или утверждать, что он летал между деревьями.

Окраска известна лишь частично. Научные данные допускают тёмные и рыжевато-коричневые области, но не дают готовой схемы для всего тела. Наконец, два названных вида не следует автоматически считать одинаково надёжными: типовой S. millenii хорошо обоснован, тогда как S. haoiana чаще включают в его синонимию.

Итог

Синорнитозавр был небольшим пернатым микрорапторином из раннемеловой биоты Жэхэ. Почти полный скелет, отпечатки покрова и сохранившиеся меланосомы сделали его ключевой находкой для изучения дромеозаврид. Его перья и плотоядный образ жизни подтверждены значительно лучше, чем полёт, древесность или ядовитый укус.