Ученые обнаружили в бирманском янтаре (ископаемой смоле), богатом на включения животных мелового периода, мумифицированный скелет хвоста динозавра, покрытый перьями. Это первая находка динозавра, у которого перья непосредственно связаны со скелетом. Наличие скелета позволило более точно определить таксономическое положение обладателя перьев: его отнесли к группе целурозавров, в которую входят всем известные тираннозавры, манирапторы, а также птицы и их ближайшие ископаемые родственники. Более того, находка помогла пролить свет на эволюцию перьев благодаря хорошо сохранившейся их структуре.
История этого удивительного открытия началась в 2015 году, когда китайский палеонтолог Син Лида (Lida Xing) из Китайского университета геологических наук в Пекине приобрел на рынке в Мьянме кусок бирманского янтаря размером 35,5 × 25,4 × 11,5 мм весом 6,5 г. Этот янтарь добывается в долине Хуконг (Hukawng Valley, штат Качин, Мьянма), датируется меловым периодом (а точнее — возрастом 99 млн лет) и постоянно служит источником научных открытий: в нем регулярно находят инклюзы насекомых, растений, пауков, ящериц. Ювелирные рынки — едва ли не единственный доступный для ученых источник янтаря, поскольку в долине Хуконг не утихает военный конфликт между правительством и Армией независимости Качина.
В настоящее время у ученых нет сомнений в существовании оперенных динозавров. За последние двадцать лет найдено немало видов, все они принадлежат к группе тероподов — ящеротазовых динозавров, к которым большинство современных ученых относит в том числе птиц и их вымерших родственников. Однако морфология перьев этих динозавров и закономерности их эволюции плохо изучены, поскольку найденные фрагменты обычно оказываются деформированными из-за давления осадочных пород. Кроме того, сложно определить таксономическое положение их обладателей, так как в ранее найденных образцах из разных месторождений мелового периода перья редко ассоциированы с опознаваемым скелетным материалом. Вот почему новая находка стала настоящей научной сенсацией.
Хвост внутри янтаря виден невооруженным глазом как удлиненная и слегка изогнутая структура длиной 36,73 мм. Слой перьев настолько плотный, что не позволяет увидеть подлежащие структуры, поэтому для их изучения были использованы методы фазо-контрастной синхротронной микротомографии в рентгеновском диапазоне, стандартной микроскопии, микро- и макрофотографии, сканирующей электронной микроскопии.
Образец хорошо сохранился благодаря консервирующим свойствам смолы, в нем присутствуют даже мягкие ткани, а перья сохранили свою первоначальную структуру. Тесный контакт между мумифицированной кожей и окружающим янтарем, а также сморщенность кожи позволяют предположить, что хозяин хвоста был уже мертв и его тело частично высохло перед попаданием в янтарь. Хотя, возможно, хвост высох уже в результате взаимодействия со смолой.
Однако высыхания и консервации в янтаре всё же оказалось недостаточно, чтобы победить время: в костях неразличима внутренняя структура из-за замещения минералами глин, заполняющих пустоты в янтаре, а мягкие ткани (предположительно мышцы, связки и кожа) представляют собой углеродную пленку (см. Carbonaceous film), содержащую лишь следы первоначального химического состава. С помощью методов рентгенофлуоресцентного анализа и рентгеновской абсорбционной спектроскопии (X-ray absorption spectroscopy) в составе мягких тканей было выявлено железо, а также медь, которая встречается преимущественно в оперенной части образца, но не может достоверно указывать на сохранность пигментов оперения. Другие обнаруженные химические элементы (кальций, кремний, цинк, марганец, титан и германий), по-видимому, входят в состав глины, заполняющей пустоты янтаря извне. Выяснилось также, что 80% железа является двухвалентным (определили это путем сравнения рентгеновского спектра поглощения железной фольги и оксидов железа разной валентности: Fe2O3, Fe3O4, FeO). Такое большое количество двухвалентного железа позволяет предположить, что оно является результатом распада гемоглобина и ферритина.
На снимках, полученных с помощью микротомографии, хорошо различимы два позвонка и граница между ними с вентральной (брюшной) стороны (см. рис. 2, F–H). Экстраполируя длину этих позвонков на оставшуюся часть скелета, ученые определили, что фрагмент состоит по крайней мере из 8 позвонков и части 9-го. У позвонков отсутствуют нейральные и гемальные дуги, а также поперечные отростки. Это свидетельствует о том, что найденная часть скелета — это, во-первых, хвост, а во-вторых — маленький его фрагмент ближе к дальнему концу (взгляните на реконструкции скелета целурозавров). По-видимому, хвост состоял не менее чем из 15, но не более чем из 25 позвонков. Размер фрагмента также позволяет предположить, что хвост принадлежал молодой особи величиной с воробья.
Рис. 2. Микрофотографии хвоста: А — вид со спинной стороны, B — вид с вентральной стороны, C — край хвоста, на котором заметна темная окраска спинных перьев (вверху) и углеродная пленка вокруг позвонка (отмечена звездочкой). Изображения, полученные с помощью фазо-контрастной синхротронной микротомографии в рентгеновском диапазоне: D — спинная сторона, E — спинная сторона в большем приближении, F — брюшная сторона, G — брюшная сторона в большем приближении, H — боковая сторона хвоста. Длина маштабных отрезков: 5 мм (A, B, D, F) и 2 мм (C, E, G, H). Рисунок из обсуждаемой статьи в Current biology
Подробнее об исследовании находки читайте на Elementy.ru