Если не принимать во внимание завораживающие фильмы и красочные иллюстрации далекого прошлого нашей планеты, то основной задачей палеонтологии является восстановление исторической, а точнее – филогенетической справедливости – поиск ответа на вопросы вроде «кто чей родственник и насколько».
(от греческого «племя» и «рождение») – историческое развитие организмов. В биологии филогенез рассматривает развитие биологического вида во времени. Таксономия, классификация организмов по сходству, основана на филогенезе, но методологически отличается от филогенетического представления организмов.
Филогенез рассматривает эволюцию в качестве процесса, в котором генетическая линия – организмы от предка к потомкам – разветвляется во времени, и её отдельные ветви могут специализироваться относительно общего предка, сливаться в результате гибридизации или прекращаться в результате вымирания.
Не стали исключением и последние опыты, подтвердившие близкое родство тираннозавра с курами и страусами, и куда меньшую его связь — с современными аллигаторами.
И хотя этот результат не является неопровержимым доказательством существующей теории возникновения пернатых, c современной точки зрения он выглядит куда солиднее классической морфологии «карандаша и альбома», использовавшейся и триста лет назад.
В новой работе Крис Орган и его коллеги воспользовались выделенным из бедренной кости динозавра коллагеном – белком, составляющим основу соединительных тканей от костей до кожи. «Хозяин» белка – Tyrannosaurus rex – после 68 миллионов лет заточения в горной породе, был извлечён на свет в 2003 году в Вайоминге.
Даже несмотря на высокую стабильность коллагена, он не выдержал испытания столь долгим временем и ученым удалось различить в его составе лишь 89 «белковых кирпичиков» – аминокислот различных видов. Однако и этого оказалось достаточно для убедительных выводов.
Сейчас родство видов определяется в основном по анализу ДНК – для этого берут схожие участки генома и смотрят их отличия – чем больше отличий (единичных перестановок нуклеотидов), тем дальше друг от друга на картине «древа жизни» находятся эти виды.
Но эту схему очень трудно применить для ископаемых – ведь нуклеиновые кислоты, составляющие ДНК, очень нестабильны и не могут пролежать в породе миллионы лет.
Какую-то осмысленную информацию удаётся получать лишь из ДНК не старше нескольких десятков тысяч лет. Именно поэтому команда Органа пошла другим путем, воспользовавшись не последовательностью нуклеотидов в ДНК, а последовательностью аминокислот в белке. Используя проверенный для ДНК принцип, для контроля ученые взяли аллигатора, курицу и страуса. И птицы, и крокодилы, и динозавры входят во внеклассовую группу архозавров.
(Archosaurs от древнегреческого «правящие ящеры») – группа диапсидных пресмыкающихся, представленная в настоящее время птицами и крокодилами, а также включающая динозавров.
Время появления первых архозавров остаётся предметом дискуссии. Учёные, которые считают пермских рептилий Archosaurus rossicus и (или) Protorosaurus speneri настоящими архозаврами, утверждают, что первые представители этой группы появились в поздней перми. Другие относят Archosaurus rossicus и Protorosaurus speneri к архозавроморфам, близким родственникам настоящих архозавров. С этой точки зрения архозавры произошли от архозавроморфов в течение раннего триаса (Olenekian).
Простейшими и наиболее согласованными отличительными особенностями группы архозавров являются следующие характеристики.
Зубы находятся в ячейках — теках, которые снижают риск потерять их в процессе питания. Данная характеристика послужила основой для выделяемой ранее палеонтологами группы текодонтов, включавшей всех или почти всех архозавров.
Между глазницей и ноздрей в крыше черепа имеется ещё одно, так называемое суборбитальное или предглазничное, отверстие. Большинство ранних архозавров имели длинные тяжёлые черепа, отверстие позволило снизить общий вес черепа. Размер суборбитальных отверстий часто превышает размер глазниц.
Нижняя челюсть имеет небольшие нижнечелюстные отверстия, которые незначительно облегчают её вес.
Бедренная кость имеет четвёртый вертел — бугорок для крепления мышц. Достаточно незначительная деталь, которая, тем не менее, могла сделать возможной эволюцию динозавров (все ранние динозавры и много поздних были двуногими), а также может быть связана со способностью архозавров или их непосредственных потомков пережить пермско-триасовое вымирание.
Большинство преобладавших среди наземных позвоночных пермского периода звероподобных рептилий исчезло в ходе пермско-триасового вымирания. Единственными крупными наземными животными, пережившими вымирание, оказались травоядные листрозавры. Какое-то время эти звероподобные рептилии были самыми многочисленными наземными животными на Земле, однако уже в раннем триасе преобладающими наземными животными стали архозавры.
Так что в данной работе больше прельщает новаторская методика, позволяющая хотя бы частично восстанавливать геном ископаемых, нежели выводы, не добавившие к эволюционным представлениям существенных фактов. И хотя пока выводы не самые впечатляющие,
учёные уверены, что новый метод, который можно назвать филогенетической палеопротеомикой (от слова протеин, белок), станет таким же мощным инструментом при выяснении родства ископаемых животных, каким генетика стала для ныне живущих видов.
Исследователи из Медицинского колледжа Нью-Йорка и австралийского Университета Аделаиды выяснили, почему у птиц, в отличие от млекопитающих, нет бурой жировой ткани. Генетические исследования доказывают, что этого вида ткани не было и у динозавров. Работа учёных опубликована в апрельском номере BMC Biology.
Бурый жир отличается от белого особенностями митохондрий, приводящими к тому, что энергия клетки не запасается в виде АТФ, а сразу превращается в тепло. Эта ткань хорошо развита у младенцев, предотвращая их от переохлаждения. У взрослых людей она сохраняется лишь в области подмышек и лопаток.
За теплопродуцирующую функцию бурого жира ответственен ген UCP1, отсутствующий у птиц, но работающий у пернатых при пересадке от мышей. Нет этого гена и у ящериц. Именно поэтому ученые предполагают, что не было бурого жира и у динозавров, хотя предполагать обратное у холоднокровных животных было бы странно.
Жалко только, что «родственники» смогут порадоваться воссоединению лишь на бумаге и в памяти компьютера. Время сухопутных гигантов, похоже, ушло.
