Чжэньюаньлун: крупный пернатый дромеозаврид из Китая

Чжэньюаньлун (Zhenyuanlong) – род пернатых хищных теропод из семейства Dromaeosauridae, живших в раннем меловом периоде на территории современной провинции Ляонин в Китае. Единственный признанный вид, Zhenyuanlong suni, известен по почти полному скелету с черепом, нижними челюстями и великолепно сохранившимся оперением из формации Исянь.

Главная особенность чжэньюаньлуна состоит в неожиданном сочетании крупного для дромеозавридов Ляонина тела, очень коротких передних конечностей и настоящих перьевых крыльев. На руках сохранились покровные, первостепенные и второстепенные маховые перья, а на хвосте – длинные перья с выраженным стержнем. При этом размеры и пропорции скелета делают полноценный машущий полёт крайне маловероятным. Находка показала, что крупные маховые перья могли сохраняться и у нелетающих дромеозавридов.

Кратко о динозавре

Значение названия и история открытия

Название Zhenyuanlong дано в честь Сунь Чжэньюаня, благодаря которому экземпляр оказался доступен для научного изучения. Китайское слово long означает «дракон». Видовое имя suni также увековечивает фамилию Сунь.

Голотип JPM-0008 происходит из местности Сыхэдан уезда Цзяньчан в провинции Ляонин. Его нашли в отложениях формации Исянь, одной из главных частей знаменитой биоты Жэхэ. Тонкие озёрные и вулканогенные осадки этого региона сохранили множество динозавров вместе с перьями и другими мягкими тканями.

В 2015 году Люй Цзюньчан и Стивен Брусатте описали находку как новый род и вид. До этого крупные короткорукие дромеозавриды Ляонина были известны, но их оперение оставалось почти неизвестным.

Особенно близким по общему плану тела считался Tianyuraptor. Он тоже был относительно крупным и имел короткие руки, однако отпечатки перьев у его голотипа не сохранились. Чжэньюаньлун впервые показал, что такой тип дромеозаврида всё равно мог нести большие маховые перья.

Какие окаменелости найдены

Чжэньюаньлун известен по одному экземпляру, но он сохранился исключительно хорошо. Скелет включает череп и нижние челюсти, полный шейный отдел, большую часть туловищных и хвостовых позвонков, плечевой пояс, обе передние конечности, таз и почти полные задние конечности.

Хвост сохранился не целиком. Общая длина скелета на плите составляет около 126,6 см, но исследователи подсчитали, что отсутствует примерно половина хвоста. Полная длина животного при жизни могла составлять около 165 см.

Голотип был субвзрослой особью. Некоторые позвонки ещё не полностью срослись, тогда как другие отделы скелета демонстрируют признаки довольно зрелого животного. Поэтому известный размер близок к взрослому, но не обязательно представляет абсолютный максимум рода.

Бедренная кость имеет длину около 19,3 см. По этому показателю чжэньюаньлун был крупнее большинства дромеозавридов биоты Жэхэ, уступая среди известных тогда форм главным образом Tianyuraptor.

Череп, зубы и хвост

Череп был вытянутым и сравнительно низким, с крупными предглазничными отверстиями. В строении верхней челюсти и крыши черепа присутствует сочетание признаков, напоминающих разных дромеозавридов Ляонина.

Челюсти несли многочисленные острые зубы. Первый зуб предчелюстной кости был заметно меньше второго и третьего. Зубной аппарат соответствует рациону небольшого или среднего наземного хищника.

Хвост был длинным и укреплён системой тонких костных стержней, характерной для дромеозавридов. Такие структуры ограничивали боковую гибкость значительной части хвоста и помогали использовать его как стабилизатор при движении.

На стопах сохранялись крупные изогнутые когти. Как и у других дромеозавридов, второй палец задней конечности был специализирован, хотя конкретный способ использования увеличенного когтя у чжэньюаньлуна не известен.

Короткие передние конечности

Передние конечности чжэньюаньлуна были необычно короткими. Соотношение полной длины руки к задней конечности составляло около 0,48. Для большинства других дромеозавридов Ляонина это отношение превышает 0,8.

Плечевая кость составляла около 63% длины бедренной. Лучевая кость была чрезвычайно тонкой и заметно уступала локтевой. Кисть также была относительно короткой.

Сходное сокращение рук известно у Tianyuraptor, но эти два рода различаются рядом деталей черепа, таза и кисти. Одни только пропорции конечностей не считаются надёжным диагностическим признаком, поскольку могут меняться с возрастом и размером тела.

Короткие руки делают чжэньюаньлуна особенно интересным в контексте происхождения полёта. У него сохранялся сложный набор маховых перьев, но сама конечность уже не имела пропорций, характерных для животных с хорошими возможностями активного полёта.

Перья на руках

Именно оперение сделало чжэньюаньлуна знаменитым. На обеих передних конечностях сохранились широкие крылоподобные поверхности из настоящих контурных перьев с центральным стержнем и бородками.

На правой руке исследователи различили примерно 30 небольших покровных перьев длиной около 25–35 мм. Под ними находились более крупные первостепенные и второстепенные маховые перья. Их точное число определить трудно, но приблизительно насчитывали около десяти первостепенных и двадцати второстепенных.

Маховые перья были очень длинными: их длина более чем вдвое превышала длину плечевой кости. Некоторые перья могли быть асимметричными, но сохранность недостаточна, чтобы уверенно распространить это наблюдение на весь набор.

Не обнаружено отдельного «крылышка» из перьев первого пальца, аналогичного альуле современных птиц. Сохранившаяся площадь перьевых поверхностей велика, но отпечатки деформированы при захоронении, поэтому не дают точной аэродинамической площади живого животного.

Перья на хвосте и теле

Длинные перья сохранились и вдоль хвоста. Их стержни отходят назад и вверх от хвостовых позвонков. Конец хвоста утрачен, поэтому неизвестно, существовал ли там крупный веер, подобный хвостовым украшениям некоторых других пернатых паравесов.

В области спины и передней части шеи заметны более короткие простые перьевые структуры длиной до нескольких сантиметров. Их сохранность хуже, чем у маховых перьев, поэтому точное строение определить трудно.

На задних конечностях явных длинных маховых перьев не найдено. Авторы первоначальной работы предположили, что чжэньюаньлун мог отличаться от четырёхкрылых форм вроде Microraptor.

Однако задние конечности лежат на другом фрагменте плиты, где мягкие ткани сохранились хуже. Поэтому отсутствие длинных перьев может быть следствием тафономии или препарирования. Уверенно утверждать, что ноги были полностью лишены такого покрова, нельзя.

Мог ли чжэньюаньлун летать

Полноценный машущий полёт считается крайне маловероятным. Животное было сравнительно крупным, а передние конечности слишком короткими относительно тела. Даже большие маховые перья не компенсировали неблагоприятные пропорции скелета.

Перья могли сохраняться по причинам, не связанным с активным полётом. Для самого чжэньюаньлуна обсуждаются демонстрационная роль, удержание тепла, прикрытие кладки и помощь в маневрировании.

Ни одна из этих функций не доказана напрямую. Находка прежде всего показывает, что сложные маховые перья не обязательно означают способность летать.

Это важный пример того, как эволюционная структура может сохраняться после изменения основной функции или использоваться сразу в нескольких контекстах.

Современное положение в классификации

Чжэньюаньлун уверенно относится к Dromaeosauridae, одной из близких к птицам ветвей Paraves. Общую схему родства можно сопоставить с материалом о классификации динозавров.

Точное положение внутри семейства остаётся менее устойчивым. Первоначальный анализ 2015 года не смог уверенно объединить всех дромеозавридов Ляонина в одну отдельную ветвь. Чжэньюаньлун и короткорукий Tianyuraptor также не образовали надёжно поддерживаемую собственную группу.

Исследование 2022 года, включавшее нового дромеозаврида Daurlong, снова подчеркнуло проблемность положения Tianyuraptor и Zhenyuanlong. В некоторых анализах они оказываются среди линии короткоруких форм, расположенной ближе к эудромеозаврам, чем к классическим микрорапторинам.

Поэтому безоговорочно называть чжэньюаньлуна микрорапторином не стоит. Надёжно установлена принадлежность к Dromaeosauridae, тогда как более точные отношения продолжают уточняться.

Среда обитания

Чжэньюаньлун жил в раннем меловом периоде в экосистемах северо-восточного Китая. Формация Исянь известна озёрными бассейнами, лесистой растительностью, речными участками и периодическим вулканизмом.

В этой среде существовало большое разнообразие небольших позвоночных: ранние птицы, млекопитающие, ящерицы, амфибии и многочисленные пернатые динозавры. Дромеозавриды различались размерами тела и пропорциями конечностей, что допускает разделение экологических ниш.

Не все известные динозавры биоты Жэхэ обязательно жили одновременно. Разные местонахождения и слои охватывают заметный промежуток времени, поэтому совместные сцены всех знаменитых пернатых динозавров Ляонина являются упрощением.

Питание и поведение

Чжэньюаньлун был плотоядным. Его зубы и общий план черепа указывают на животную пищу. Возможной добычей были небольшие позвоночные, но прямого содержимого желудка у голотипа нет.

Поэтому нельзя уверенно утверждать, что он специализировался на млекопитающих, птицах или других динозаврах. Неизвестно и то, охотился ли он стаями.

Длинные задние конечности указывают на активное наземное передвижение. Хвост мог помогать сохранять равновесие и менять направление. Точная скорость бега не установлена.

Функция крыльев в поведении остаётся спорной. Они могли использоваться при демонстрации или в репродуктивном поведении, но прямых свидетельств конкретных ритуалов нет.

Спорные реконструкции и популярные ошибки

Главная ошибка – считать крупные крылья доказательством полёта. Короткие руки и сравнительно крупное тело делают активный машущий полёт крайне маловероятным.

Вторая проблема – изображать чжэньюаньлуна с полностью голыми ногами. Длинные маховые перья на задних конечностях не сохранились, но тафономия не позволяет уверенно утверждать их полное отсутствие.

Не следует также считать длину 1,65 м точным максимумом вида. Голотип был субвзрослым и мог ещё немного расти.

Наконец, точное родство с Tianyuraptor остаётся спорным. Сходство коротких рук не означает, что эти два рода обязательно образовывали отдельную близкую ветвь.

Значение для науки

Чжэньюаньлун стал одним из ключевых доказательств того, что сложные маховые перья у дромеозавридов не были ограничены маленькими формами с длинными руками.

Находка показала, что «крылья» могли сохраняться у явно нелетающего наземного хищника. Это важный пример того, как эволюционные структуры способны переживать смену основной функции.

Род также расширил представление о разнообразии дромеозавридов биоты Жэхэ. В каталоге видов динозавров чжэньюаньлун особенно хорошо показывает, насколько неточным является старый образ дромеозавридов как исключительно чешуйчатых наземных хищников.

Итог

Чжэньюаньлун был примерно полутораметровым пернатым дромеозавридом раннего мела Китая. Его почти полный субвзрослый скелет сохранил крупные маховые перья на коротких руках, длинные хвостовые перья и более простое оперение тела.

Летать он, скорее всего, не мог, но именно это делает находку особенно важной. Чжэньюаньлун показывает, что большие перьевые крылья могли сохраняться у нелетающих хищных динозавров и использоваться не только для полёта. Его точное место среди дромеозавридов остаётся предметом исследований.