stringtranslate.com

Ихтиорнис

Ихтиорнис (что означает «рыба-птица», в честь его рыбоподобных позвонков) — вымерший род зубастых морских птиц - орнитуранов из позднего мелового периода Северной Америки . Его ископаемые останки известны из мелов Альберты, Алабамы , Канзаса ( известняк Гринхорн ), Нью-Мексико , Саскачевана и Техаса , в пластах, которые отложились в Западном Внутреннем Морском Пути в течение туронского и кампанского периодов, около 95–83,5 миллионов человек. много лет назад . Ихтиорнис является обычным компонентом фауны формации Ниобрара , и было обнаружено множество экземпляров.

Ихтиорнис исторически сыграл важную роль в проливании света на эволюцию птиц. Это был первый известный родственник доисторических птиц, сохранивший зубы, и Чарльз Дарвин отметил его значение в первые годы теории эволюции . Ихтиорнис остается важным и сегодня, поскольку это один из немногих орнитуров мезозойской эпохи , известный по более чем нескольким экземплярам.

Описание ихтиорниса

Относительный размер двух экземпляров I. dispar : YPM 1742, синий, и YPM 1450, зеленый, по сравнению с человеком. Оба экземпляра были взрослыми, но YPM 1450 примерно на миллион лет старше.

Считается, что ихтиорнис был меловым экологическим эквивалентом современных морских птиц, таких как чайки , буревестники и скиммеры . Средний образец был размером с голубя , 24 сантиметра (9,4 дюйма) в длину, с размахом скелетных крыльев (без учета перьев) около 43 сантиметров (17 дюймов), [2] хотя среди известных экземпляров существуют значительные различия в размерах. , некоторые меньше, а некоторые намного крупнее типового экземпляра I. dispar . [1]

Ихтиорнис примечателен прежде всего сочетанием вогнутых как спереди, так и сзади позвонков (похож на некоторые рыбы, откуда он и получил свое название) и несколькими более тонкими особенностями скелета, которые отличают его от близких родственников. Ихтиорнис , пожалуй, наиболее известен своими зубами. Зубы имелись только в средней части верхней и нижней челюстей. Кончики челюстей не имели зубов и были покрыты клювом. Клюв ихтиорнисов , как и гесперорнитид , был сложным и состоял из нескольких отдельных пластинок, похожих на клюв альбатроса , а не из одного листа кератина , как у большинства современных птиц. [3] Зубы были более уплощенными, чем округлые зубы крокодилов , хотя к основанию короны они становились шире. Кончики зубов были изогнуты назад и не имели зазубрин. [1]

Крылья и грудина имели очень современный вид, что предполагало сильные летные способности и относило их к современным птицам из продвинутой группы Carinatae . В отличие от более ранних птиц, таких как энантиорнитины , этот вид, по-видимому, достиг зрелости в довольно коротком и непрерывном процессе. [4]

Исследование эндокаста ихтиорниса показывает, что у него был относительно базальный мозг по сравнению с современными птицами, аналогичный мозгу археоптерикса и других нептичьих теропод. И наоборот, его нёбо удивительно сходилось с нёбом современных новорожденных . [5]

Временной интервал и эволюция

Восстановление И. диспара

Окаменелости ихтиорниса были обнаружены почти на всех уровнях мела Ниобрара, от слоев, датируемых поздним коньяком (около 89 миллионов лет назад) до кампанского возраста (около 83,5 миллиона лет назад). [1] [6] Еще раньше останки, приписываемые Ихтиорнису , были найдены в формации Гринхорн в Канзасе, датируемой ранним туронским возрастом (около 93 миллионов лет назад). [2] Экземпляры ихтиорнисов из более ранних эпох были в среднем меньше, чем из более поздних. Голотип Ichthyornis dispar , YPM 1450, имел плечевую кость длиной около 58 миллиметров (2,3 дюйма). У многих геологически более молодых экземпляров, таких как YPM 1742, длина одной и той же кости крыла составляла 71,5 миллиметра (2,81 дюйма). Как более старые, более мелкие экземпляры, так и более поздние, более крупные экземпляры имеют признаки того, что они достигли зрелости скелета, были взрослыми особями и прибыли из одной и той же географической области. Вполне вероятно, что Ichthyornis dispar как вид увеличился в размерах за несколько миллионов лет, когда он обитал в экосистеме Западного внутреннего морского пути. [1]

История обучения

Реставрация скелета на основе голотипа I. dispar

Ихтиорнис был одним из первых мезозойских птиц , когда-либо обнаруженных, и первым, у которого были зубы, что сделало его важным открытием в ранней истории палеонтологии. Он остается важным и сегодня, поскольку представляет собой одного из ближайших нептичьих родственников современных птиц и одного из немногих родственников мезозойских птиц, представленных многочисленными экземплярами. [1] Ихтиорнис был открыт в 1870 году Бенджамином Франклином Маджем , профессором Сельскохозяйственного колледжа штата Канзас, который обнаружил первые окаменелости в северном рукаве реки Соломон в Канзасе , США. Мадж был плодовитым коллекционером окаменелостей и отправлял свои открытия видным ученым для изучения. [7] Мадж ранее имел тесное сотрудничество с палеонтологом Эдвардом Дринкером Коупом из Академии естественных наук в Филадельфии . Однако, как описал С. В. Уиллистон в 1898 году, вскоре с Маджем связался Отниэль Чарльз Марш , соперник Коупа в так называемых «Костяных войнах» , стремлении собирать и идентифицировать окаменелости на американском Западе. Марш написал Маджу в 1872 году и предложил бесплатно идентифицировать любые важные окаменелости и отдать Маджу единоличную заслугу в их открытии. Марш был другом Маджа, когда они были моложе, поэтому, когда Мадж узнал о просьбе Марша, он изменил адрес на транспортировочном ящике с экземпляром Ихтиорниса (который уже был адресован Коупу и был готов к отправке) и отправил вместо этого это Маршу. Марш с небольшим перевесом завоевал престиж изучения и названия важного ископаемого за счет своего соперника. [7]

Однако Марш изначально не осознавал истинной важности окаменелости. Вскоре после получения он сообщил Маджу о своем мнении, что меловая плита содержит кости двух разных животных: маленькой птицы и зубастой челюсти какой-то неизвестной рептилии. Марш посчитал, что необычные позвонки птицы напоминают рыбьи, поэтому он назвал ее Ихтиорнис , или «рыба-птица». [8] Позже, в 1872 году, Марш описал зубчатые челюсти как новый вид морских рептилий, названный Colonosaurus mudgei в честь их первооткрывателя. [9] Сходство нижней челюсти и зубов с таковыми у мозазавров настолько велико, что еще в 1952 году Дж. Т. Грегори утверждал, что она действительно принадлежала миниатюрному виду или молодой особи, относящейся к роду Clidastes . [10]

Реставрация скелета на основе голотипа I. victor (ныне I. dispar ) О. К. Марша.

К началу 1873 года Марш осознал свою ошибку. Путем дальнейшей подготовки и извлечения костей черепа из камня он обнаружил, что зубчатые челюсти, должно быть, принадлежали самой птице, а не морской рептилии. Из-за ранее неизвестных особенностей Ichthyornis (вогнутые с обеих сторон позвонки и зубы) Марш решил отнести его к совершенно новому подклассу птиц, который он назвал Odontornithes (или «зубчатые птицы»), и к новому отряду Ichthyornithes . (позже Ichthyornithiformes). Единственной другой птицей, которую Марш включил в эти группы, был недавно названный Apatornis , которого он ранее называл разновидностью Ichthyornis , I. celer . [11] Позже Мадж отметил редкое и уникальное качество этих зубастых птиц (включая Hesperornis , у которого, как было обнаружено, к 1877 году также были зубы), и иронию их связи с останками беззубых птерозавров , летающих рептилий, о которых было известно только в то время у них были зубы в других регионах мира. [12]

Вскоре после этих открытий Ихтиорнис был признан за его значение для теории эволюции, недавно опубликованной Чарльзом Дарвином. Сам Дарвин сказал Маршу в письме 1880 года, что Ихтиорнис и Гесперорнис предложили «лучшую поддержку теории эволюции» с тех пор, как он впервые опубликовал « Происхождение видов» в 1859 году. [1] (Хотя археоптерикс был первым известным мезозойским авиаланом и теперь известно, что у них также были зубы, первый экземпляр с черепом был описан только в 1884 году). [13] Другие в то время также осознавали значение почти современной птицы с зубами рептилий и опасались споров, которые это вызвало. Один студент Йельского университета рассказал, как разные мужчины и женщины убеждали Марша скрыть Ихтиорнис от общественности, потому что это слишком сильно поддерживало эволюционную теорию. [1] Многие обвиняли Марша в манипуляциях с окаменелостями или в намеренном создании мистификации, связывая челюсти рептилий с телом птицы. Эти обвинения продолжали появляться даже в 1967 году. Однако подавляющее большинство исследователей продемонстрировали, что Марш интерпретация окаменелостей была правильной, и его полностью подтвердили более поздние находки. [1]

Установленные образцы

Отливка оригинальной композитной панели « И. Виктор » (ныне И. Диспар ), Музей естественной истории Пибоди.

На рубеже 20-го века Музей естественной истории Пибоди в Йельском университете , где хранилось большинство образцов ихтиорниса , начал выставлять многие из своих наиболее интересных и важных экземпляров в Большом зале музея. Для Ихтиорниса были созданы две панели (то есть части, в которых скелет расположен и вставлен в гипсовую плиту) ; один для И. диспара , и один для « И. победителя ». Оба были созданы Хью Гиббом, который подготовил многие окаменелости Марша для изучения и демонстрации. Монтировка I. dispar содержала только окаменелости голотипа , в то время как монтировка I. victor представляла собой композицию, включающую в себя множество различных экземпляров, чтобы сделать изделие более полным (однако оно не содержало никакой части настоящего I. dispar) . образец голотипа Виктора ). [1]

В какой-то момент до 1937 года каталожный номер настоящего экземпляра типа « I. Victor » был ошибочно присвоен креплению на панели. В более поздних отчетах об образце, даже сотрудниками музея Пибоди, ошибочно говорилось, что первоначальный экземпляр « И. Виктора » состоял из большей части скелета, хотя на самом деле он состоял всего из трех костей. [1] К 1997 году ситуация настолько запуталась, что Жак Готье , нынешний куратор палеонтологической коллекции позвоночных в музее, санкционировал демонтаж обоих креплений для панелей. Это позволило правильно разобрать кости и изучить их в трех измерениях, что раньше было невозможно, когда они были заделаны в гипс. [1] Полное переописание этих образцов было опубликовано палеонтологом Джулией Кларк в 2004 году. [1]

Классификация

Ихтиорнис близок к предку современных птиц Aves , но представляет собой независимую линию. Долгое время считалось, что он был тесно связан с некоторыми другими меловыми таксонами, известными по очень фрагментарным останкам – Ambiortus , Apatornis , Iaceornis и Guildavis – но они, похоже, были ближе к предкам современных птиц, чем к Ichthyornis dispar . В обзоре Кларка 2004 года бывший отряд Ichthyornithiformes и семейство Ichthyornithidae теперь заменены кладой Ichthyornithes , которая в статье также была определена в соответствии с филогенетической таксономией как все потомки самого недавнего общего предка Ichthyornis dispar и современных птиц. [1]

Нижняя челюсть и позвонок

Из нескольких описанных видов в настоящее время признан только один, Ichthyornis dispar , после плодотворного обзора Джулии Кларк. [1] Ранее Марш назвал экземпляр, который теперь приписывается I. dispar , как Graculavus anceps . Кларк утверждал, что, поскольку правила наименования животных, установленные МКЗН, гласят , что типовой вид рода должен изначально быть включен в этот род, Ichthyornis anceps не имеет права заменять I. dispar в качестве типового вида и поэтому должен считаться младший синоним, даже если он был назван первым. Однако Майкл Мортимер отметил, что это неверно; хотя I. anceps не может стать типовым видом Ichthyornis , МКЗН не препятствует тому, чтобы он стал старшим синонимом типового вида I. dispar . Следовательно, I. anceps следовало бы считать правильным названием единственного признанного вида Ichthyornis . [14] Все другие предполагаемые виды Ichthyornis не были признаны действительными. Предполагаемый «Ichthyornis» lentos , например, на самом деле принадлежит к раннему курообразному роду Austinornis . [1] «Ichthyornis» minusculus из бисектинской свиты (поздний мел) Кызылкума , Узбекистан , вероятно, является энантиорнитином. Все остальные виды Ichthyornis являются синонимами I. dispar . [1]

Кладограмма ниже является результатом анализа 2014 года, проведенного Майклом Ли и его коллегами, который расширил данные более раннего исследования О'Коннора и Чжоу в 2012 году. Названия клад расположены на основе их определений . [15]

Рекомендации

  1. ^ abcdefghijklmnopq Кларк, JA (2004). «Морфология, филогенетическая таксономия и систематика Ichthyornis и Apatornis (Avialae: Ornithurae)» (PDF) . Бюллетень Американского музея естественной истории . 286 : 1–179. doi :10.1206/0003-0090(2004)286<0001:MPTASO>2.0.CO;2. S2CID  84035285.
  2. ^ Аб Шимада, К.; Фернандес, М.В. (2006). « Ichthyornis sp. (Aves: Ichthyornithiformes) из нижнего турона (верхний мел) западного Канзаса». Труды Канзасской академии наук . 109 (1/2): 21–26. doi :10.1660/0022-8443(2006)109[21:ISAIFT]2.0.CO;2. S2CID  86151155.
  3. ^ Лэмб, Дж. П. младший (1997). «Марш был прав: у Ихтиорниса был клюв». Журнал палеонтологии позвоночных . 17 :59А. дои : 10.1080/02724634.1997.10011028.
  4. ^ Чинсами А., Мартин Л.Д. и Добсон П. (апрель 1998 г.). «Микроструктура костей ныряющего Гесперорниса и летучего Ихтиорниса из мела Ниобрара в западном Канзасе». Меловые исследования . 19 (2): 225–235. дои : 10.1006/cres.1997.0102 .{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  5. ^ Торрес, CR и др . (2021) Эволюция нейрокраниала и массы тела птиц в период массового вымирания в конце мелового периода: форма птичьего мозга оставила позади других динозавров. Достижения науки , Том. 7, нет. 31, еабг7099. DOI: 10.1126/sciadv.abg7099.
  6. ^ Карпентер, К. (2003). Харрис, П.Дж. (ред.). «Биостратиграфия позвоночных мела Смоки-Хилл (формация Ниобрара) и пачки Шарон-Спрингс (сланец Пьер)». Подходы высокого разрешения в стратиграфической палеонтологии . Темы геобиологии. 21 : 421–437. дои : 10.1007/978-1-4020-9053-0. ISBN 978-1-4020-1443-7.
  7. ^ аб Уиллистон, SW (1898). «Краткая история сбора окаменелостей в меле Ниобрара до 1900 года. Дополнения к части I». Геологическая служба университета Канзаса . 4 : 28–32.
  8. ^ Марш, О.К. (1872b). «Уведомление о новой и замечательной ископаемой птице». Американский научный журнал . Ряд 3. 4 (22): 344. doi :10.1080/00222937308696769.
  9. ^ Марш, О.К. (1872). «Уведомление о новой рептилии мелового периода». Американский научный журнал . Ряд 3. 4 (23): 406.
  10. ^ Грегори, JT (1952). «Челюсти меловых зубатых птиц Ихтиорниса и Гесперорниса» (PDF) . Кондор . 54 (2): 73–88. дои : 10.2307/1364594. JSTOR  1364594.
  11. ^ Марш, О.К. (1873a). «О новом подклассе ископаемых птиц (Odontornithes)». Американский научный журнал . Серия 4. 11 (63): 233–234. дои : 10.1080/00222937308696804.
  12. ^ Мадж, Б.Ф. (1877). «Годовой отчет комитета по геологии за год, закончившийся 1 ноября 1876 года». Труды Канзасской академии наук, девятое ежегодное собрание , стр. 4–5.
  13. ^ Свитек, Б. (2010). «Томас Генри Хаксли и переход от рептилии к птице». стр. 251–264 в книге Муди, RTJ, Баффето, Э., Нэйша, Д. и Мартилла, Д.М. (ред.) Динозавры и другие вымершие ящеры: историческая перспектива . Специальная публикация Геологического общества 343, ISBN 1862393117
  14. ^ Мортимер, М. (2010). «Орнитуроморфа: Ихтиорнис». База данных Тероподов. Доступ онлайн 23 апреля 2016 г.
  15. ^ Ли, Майкл С.Ю.; Кау, Андреа; Даррен, Нэйш; Гарет Дж., Дайк (май 2014 г.). «Морфологические часы в палеонтологии и среднемеловое происхождение Crown Aves». Систематическая биология . Оксфордские журналы. 63 (3): 442–449. дои : 10.1093/sysbio/syt110 . ПМИД  24449041.

дальнейшее чтение

Внешние ссылки