Открытия последних лет полностью опровергли традиционные представления об эволюции пера. Перья возникли у двуногих хищных динозавров задолго до того, как появились птицы. Развитие пера у современной птицы проливает свет на эволюцию перьев у животных в далекую доисторическую эпоху. Изучение индивидуального развития организма для понимания его эволюции породило новую область науки - эволюционную биологию развития. Согласно предлагаемой теории происхождения перьев, их эволюция включала несколько стадий. На каждой стадии возникало некое новшество, связанное с ростом перьев, которое затем служило основой для возникновения следующего.
Предлагаемая теория подкрепляется последними открытиями в различных областях биологии и палеонтологии. "Эволюционные" скептики давно уже используют перья в качестве доказательства несостоятельности теории эволюции. Сегодня, по иронии судьбы, перья рассматриваются нами в качестве образцового примера того, как надлежит изучать происхождение эволюционного новшества. Как возникли перья, эти невероятно прочные, легкие и сложно устроенные придатки, покрывающие кожу некоторых животных? Откуда они взялись? Всего лишь пять лет назад ученые приблизились к разгадке этой тайны и пришли к неожиданному выводу: впервые перья появились у динозавров, когда птиц еще не было и в помине. Ложные гипотезы долго тормозили изучение этого вопроса. Например, предположения, что примитивные перья возникли в результате удлинения и разветвления чешуи рептилий или что они появились в процессе эволюции для выполнения определенных функций (возможно, летательных), только запутывали ситуацию. Положение ухудшало и полное отсутствие ископаемых примитивных перьев. Долгие годы древнейшей ископаемой птицей считался Archaeopteryx, живший на Земле в позднем юрском периоде - 148 млн. лет назад. Но его перья почти ничем не отличались от перьев современных птиц. Однако недавние открытия подтвердили предположение о том, что эволюцию анатомических признаков того или иного вида можно лучше понять в результате изучения онтогенетического развития организма - сложной совокупности механизмов, благодаря которым особь достигает своих окончательных размеров и формы. К тому же в Китае палеонтологи нашли целую «коллекцию» оперенных динозавров, чьи перья гораздо примитивнее, чем перья современных пернатых и даже археоптерикса.
Эти открытия привели ученых к революционному выводу: впервые перья появились у хищных двуногих динозавров из подотряда Theropoda, прежде чем возникли птицы. Когда ученые взглянули на перо по-новому и изучили его развитие у современных пернатых, перед ними предстала поразительная картина. Подобно волосам, ногтям и чешуе, перья - производные кожи, которые формируются в результате увеличения числа клеток в эпидермисе, вырабатывающих белки кератины. Типичное перо состоит из главного ствола, или стержня (см. рисунок), от которого отходят тонкие веточки - бородки. От ствола каждой бородки (рамуса) с обеих сторон тянутся еще более тонкие нити - бородочки. Широкая нижняя часть стержня (очин) - полая и лишена бородок; основание очина погружено в кожу и находится в перьевой сумке. Несмотря на огромное разнообразие, большинство перьев благодаря особенностям строения можно отнести к одному из двух классов. Типичное контурное перо имеет хорошо выраженные стержень и бородки, образующие опахало. Бородки в опахале сцеплены друг с другом с помощью бородочек, снабженных крючочками, фиксированными в желобках (выемках) соседних бородочек. Такие перья покрывают тело птицы, а их плотно сомкнутые опахала создают аэродинамическую поверхность. Для пуховых же перьев характерны слабо развитый, короткий стержень и рыхлый пучок бородок с длинными бородочка-ми, которым они и обязаны своей легкостью и замечательными теплоизоляционными качествами. Основной структурный элемент всех птичьих перьев - трубка, полость которой заполнена питающей дермальной пульпой. Хотя перо и напоминает с виду ветвистое дерево, из перьевой сумки оно вырастает наподобие волоса. Как же происходит этот процесс? Рост пера начинается с утолщения (плакоды) эпидермиса, которое затем вытягивается в трубку - зачаток пера (см. рис. ниже). В результате пролиферации клеток, образующих кольцо вокруг зачатка, формируется цилиндрическое углубление - перьевая сумка. Растущие кератиноциты, находящиеся в эпидермальном слое сумки (воротничке), вытесняют старые клетки вверх. Так постепенно, в результате четко скоординированной последовательности событий и рождается одно из чудес природы - перо.
| 