Общие сведения об археоптериксе

Человеку свойственно особое отношение к пернатым. Среди тысячи живых существ только птицы полностью освоили воздушную среду и подарили людям вдохновляющую идею полёта. С тех пор в душах людей поселилось восхищение перед лицом чудес открывающихся в мире птиц. Внимание учёных всегда было приковано к птицам, а их полёту, поэтому по степени изученности птицы превосходят всех других живых существ. С давних пор они были для людей предвестниками хороших или плохих событий. Например, если на крыше дома совьёт гнездо аист, считалось, что в семье будет всё хорошо, а если перед битвой в небе видели летящего ворона - быть беде. Хотя ворон всего лишь чувствует, что поле битвы вскоре превратиться «большую кормушку». Люди издавна любовались красотой птиц, их завораживающим пением, наблюдали за ними и иногда приходили к выводу, что некоторые птицы семейства врановых могут думать и принимать верные решения в конкретных ситуациях. Очень убедительное доказательство способности обучению этих птиц к разумным действиям предоставили американские учёные Т. Джонс и А. Кеймил. Они изучали способность к обучению одного из видов американских соек. Птиц перед опытом держали голодными, по нескольку часов оставляли без пищи, и тогда одна из них изобрела способ добывать её самостоятельно. Она приспособилась использовать те крошки, которые вылетали из клетки во время предыдущих кормёжек и скапливались у стены. Клюв сойки был слишком короток, чтобы дотянуться до них, но она «додумалась» удлинить его. Оторвав полоску от постеленной в клетку газеты, птица сгибала её пополам, просовывала через прутья клетки и с её помощью подгребала остатки еды. Но это поведение не являлось инстинктом, так как в природе у соек ничего подобного не наблюдалось.

Многие птицы обладают вкусным мясом и становятся добычей охотника или хищного зверя, особенно в момент брачных игр. Однако многие люди относятся к птицам с большой теплотой: подкармливают их в холодное время года, делают своими любимчиками и даже учат говорить, например, какаду, жако. Существовал попугай – вундеркинд Алекс, который не только заучил более ста слов и фраз, но и понимал, что он говорит.

Я увлекаюсь биологией, и это моя первая работа, которую я попытаюсь сделать. Я прочитала много литературы о животных, в частности, о птицах. На основе этого я сделала вывод: о том, что пернатые поистине вездесущи. Они полностью освоили сушу, им покорились безбрежные океанские просторы. Кочующих птиц можно встретить повсюду, за исключением внутренних районов Антарктиды. Я часто наблюдаю за птицами из окна дома. Наблюдаю, как они кормятся, летают, перелетают с ветки на ветку растущей около моего дома яблони, тут же у меня висит кормушка для них.

Зная много о современных пернатых, я заинтересовалась доисторическими ”птичками”, то есть властелинами небес в эпоху динозавров – летающими ящерами. В ходе работы я натолкнулась на статью в журнале «Техника молодёжи», - «Как летал археоптерикс», которая очень меня заинтересовала. У меня возник вопрос: А как всё-таки летал археоптерикс, - и я поставила перед собой цель узнать это, а также ответить на другие вопросы:

1. Мог ли он летать, почему.

2. Определить траекторию полёта, если он мог летать.

3. Если он не мог летать, то, как передвигался.

4. Мог ли он планировать или делать небольшие перелёты.

5. Сравнить археоптерикса с современными пернатыми.

В 1859 году Ч. Дарвин опубликовал книгу, вызвавшую скандал, - «Происхождение видов». Как животные могли развиться в различные темпы, если, согласно Библии, они были сотворены одновременно? Наука поставила себя в оппозицию религии, владычице умов той эпохи. Два года спустя в каменоломнях Золенгофена были обнаружены удивительные окаменелости. Они явно принадлежали динозаврам, но были явственно видны отпечатки крыльев и перьев. Это были останки существа, представляющего собой переходную степень в эволюции птиц из динозавров. Сегодня почти никто не сомневается, что археоптерикс произошёл от прародителей динозавров.

Археоптерикс – значит древнекрыл, известный по отпечатку на камне. Всего палеонтологами найдено 8 скелетов археоптерикса, из которых два были обнаружены в музеях Германии и Нидерландов. Ещё одна находка долго хранилась в частной коллекции, владелец которой неправильно идентифицировал её как маленького динозавра компсогната, поскольку у этого экземпляра не сохранилось перьев.

Вряд ли мы до конца представляем археоптерикса, даже вообразив его как птицу, хотя и довольно неуклюжую. Уже при первом взгляде можно заметить челюсти с зубами, как у динозавра, и клюв, лишённый рогового чехла, зато вооружённый зубами, велосообразный, гибкий хвост, состоящий из 20 – 23 позвонков. Он не похож на мускулистое образование с пучком перьев, как у современных птиц, а представляет собой стержень, как у динозавра, но с перьями по обеим сторонам. Последняя странность: три когтя, торчащие спереди из крыльев. Словом, археоптерикс частично был птицей, а частично динозавром.

Итак, а теперь я хочу рассмотреть отдельно крыло археоптерикса. Переходность в крыле выдают только пальцы с когтями. В остальном оно идентично крыльям современных птиц с удлинёнными пальцевидными первичными маховыми перьями и сочетанием вторичных маховых перьев. Строение пера ничем не отличалось от современных птиц: стержень был смещён относительно центра, волокна плотно соединялись друг с другом крючками – в точности как у современных птиц. Имелся и пух, нужный для сохранения тепла. Однако мышцы крыльев у археоптерикса были слабее, а грудина была лишена киля.

Учёные создали довольно точную картину предполагаемой внешности археоптерикса, но никто ничего не мог сказать точно о цвете его оперения. Различные виды могли иметь различную окраску: самцы – более яркую, чем самочки, как и у многих современных пернатых.

Сравнивая археоптерикса с современными пернатыми, можно сопоставить его с крылатыми ящерами, например с птерозавром.

Археоптерикс и птерозавр жили примерно в одно и то же время, но именно археоптерикс стал доминирующим видом. Это произошло по нескольким причинам. Археоптерикс мог не опасаться повредить крыло, так как перья, в случае их потери, отрастали вновь. Кожистое крыло птерозавра после травмы не восстанавливалось. Поэтому археоптерикс мог жить и охотиться в густых лесах, нападая на добычу из–за деревьев. Что давало ему преимущество. Кроме того, археоптерикс был проворнее и на земле, так как его крылья складывались, в то время как птерозавр, приземлившись, становился неуклюжим.

А теперь я составлю таблицу на основе, которой можно сделать вывод о способности к полёту археоптерикса.

Таблица. Сравнительный анализ признаков подтверждающих и опровергающих полёт.

ВЫВОД: признаков за полёт больше, поэтому чисто теоретически археоптерикс мог летать. Из колонки « за полёт», можно выделить основное доказательство – это развитость головного мозга, сходная развитости птиц. А из колонки «против полёта» можно выделить пункт об отсутствии киля, следовательно, неразвитости грудных мышц, участвующих во взмахе крыла. Если сложить эти два свойства, то у меня появляется такая точка зрения: археоптерикс не мог взлететь с земли, так как у него просто не хватило бы сил взмахнуть крыльями. Однако, обладая когтями, он мог с лёгкостью забираться на деревья или другие возвышенности и оттуда планировать на землю, либо рассекать воздух некоторое время без взмаха крыльями, как это делает сокол или орёл. Но есть одно «но».

О летательных способностях археоптерикса можно было бы с уверенностью сказать, только если иметь четкое представление о состоянии атмосферы того времени. Возможно, археоптерикс был «только» планеристом, и это было его экологической нишей, которая больше не существует, так как изменилась плотность атмосферы. Если плотность атмосферы раньше была выше, то вполне вероятно, что «праптицы» могли быть не только хорошими планеристами, но и отличными летунами (несмотря на отсутствие киля). Доказательством того, что в древности существовали другие атмосферные условия, являются гигантские формы летающих ящеров (размах крыльев около 15 см. ). Есть все основания предполагать, что при сегодняшних атмосферных условиях летающие ящеры с размахом крыльев более 8 м. вряд ли были бы способны активно летать.

А теперь я хочу проверить, а мог ли археоптерикс собираться в стаи. При ответе на этот вопрос я буду ссылаться на статью из журнала «Техника молодёжи», - «как летал археоптерикс?» (1988 год, №4 ).

«Сразу ответить трудно. Попробуем на основе фактов разобраться в более простом, но также в не до конца прояснённом вопросе: почему одни стаи современных представителей отряда пернатых летят караваном, другие клином с острым углом, а третьи с углом тупым? Чем объяснить, что каждому виду пернатых свойственна своя «геометрия» стаи?» Из этой статьи следует вывод: перелётным птицам, чтобы уметь держать своё место в строю, надо уметь хорошо решать оптимизационные задачи. Физики утверждают, что для этого пернатым нужна не столь светлая голова, сколько длинная шея. Например, в полёте формациями особенно стремятся в первую очередь лебеди, гуси, журавли и другие представители отряда длинношеих птиц.

Совсем недавно специалистам удалось получить математическую формулу полётного строя. Воспользовавшись ею, биологи могли ответить на давно волновавший их вопрос: почему разные птицы, но одного, так сказать типоразмера держат одинаковый строй? Оказалось, что его геометрия не зависит от абсолютных величин зарядов на оперении, а определённой длинной особи, размахом крыльев и расстоянием от клюва до крыла. Прибегнув к графику, каждый человек теперь может решить вековую в полном смысле слова, задачу природы: почему гуси или лебеди предпочитают лететь клином, у которого угол острый, а чайки обыкновенные или ржанки с углом тупым? Правильный ответ: угол клина тем больше, чем больше отношение размера крыльев птицы к длине её шеи, Таким образом, математическую формулу полётного строя можно записать так: длину крыльев разделить на длину шеи.

В основном пишут, что археоптерикс был не больше галки или голубя. Ни в одном из найденных мной записей не указаны размеры «праптицы», поэтому я буду пользоваться размерами одной из этих птиц. Чтобы определить размеры крыла и шеи галки, а, соответственно, и археоптерикса я просматривала наглядные рисунки, а также пользовалась собственными наблюдениями. Получилось, что шея приблизительно равна 5см. , а крыло приблизительно равно 7см. Итак, формулу полётного строя условно обозначу буквой – F. F= 5:7=0,7см. Таким образом, если бы первоптица могла собираться в стаи, то такая стая летала бы клином с очень острым, узким углом. Но в любом случае такая стая не могла делать больших перелётов, так как при полёте, птицы могли столкнуться крыльями и тем самым принести себе вред.

Возможно, в то время и были другие атмосферные условия, при которых в небе царствовали гигантские ящеры, но не исключено, что они не давали подняться в воздух маленькому археоптерикс, у которого для полёта всего то не хватало киля. Но тогда возникает другой вопрос: а как всё-таки передвигался археоптерикс, если он не был способен к полёту. Возможно, природа не зря одарила его острыми когтями и зубами. Скорей всего он передвигался прыжками или шажками, но при опасности или во время охоты применял когти и зубы, как для охоты, так и для оборонения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Таким образом, археоптерикс – это древнекрыл, известный по отпечатку на камне. Я рассматривала способность к полёту у этого существа и в конечном итоге пришла к выводу: археоптерикс скорее был только планеристом. Я с уверенностью не могу сказать, какая была атмосфера в его эпоху, поэтому не могу утверждать, что он был способен к полёту. Отсутствие киля, а следовательно слабо развитые мышцы не давали ему взлететь. Но не стоит забывать о развитом мозге, благодаря которому «праптица» могла изобрести свою систему полёта. Она могла с помощью острых когтей забираться на деревья или возвышенности и оттуда планировать без взмахов крыльями на свою добычу, которой могли стать насекомые или небольшие зверьки. Скорее всего, археоптерикс собирался в стаи только в брачный период и размеры такой стаи были небольшие, потому что передвигаться на большие расстояния он не мог, а найти сородичей в данной местности не мог, поэтому не исключено, что археоптериксы образовывали прочные семейные пары на всю жизнь.

А теперь я отвечу на поставленные мной вопросы в начале работы.

1. Мог ли он летать: да.

2. Траектория полёта: не исключено, что летал в стае клином с острым углом.

3. Как передвигался: прыжками или шажками.

4. Мог ли он планировать или делать небольшие перелёты: да.