Синорнитозавр: Оперенный динозавр из Китая

Введение

Вымерший род динозавров

Синорнитозавр (название происходит от сочетания латинских и греческих слов, означающих «китайский птичий ящер») — род пернатых дромеозавридов из раннего мелового периода (поздний барремский ярус) формации Исянь на территории современного Китая. К 1999 году это был пятый обнаруженный род динозавров, не являющихся птицами, с оперением. Оригинальный образец был найден в местности Сихэтунь на западе провинции Ляонин. Он был обнаружен в слоях Цзяншангоу формации Исянь, возраст которых составляет 124,5 миллиона лет. Дополнительные образцы были найдены в более молодых слоях Даванчжанцзы, возраст которых составляет около 122 миллионов лет. Сюй Син описал синорнитозавра и провёл филогенетический анализ, который показал, что он является базальным, то есть примитивным, среди дромеозавридов. Он также показал, что особенности черепа и плечевого пояса очень похожи на археоптерикса и других авиаланов. В совокупности эти два факта свидетельствуют о том, что самые ранние дромеозавриды были больше похожи на птиц, чем более поздние дромеозавриды. Синорнитозавр был одним из самых мелких дромеозавридов, длина голотипа составляла, а вес — .

Описание

У образцов Синорнитозавра сохранились отпечатки перьев, покрывавших всё тело и формировавших крылья. Эти перья по форме не отличались от перьев, обнаруженных у птиц из тех же геологических отложений. Некоторые ученые предположили, что перья могли позволить Синорнитозавру планировать на короткие расстояния, спрыгивая с деревьев. Исследование 2010 года показало, что у Синорнитозавра, вероятно, были перья, значительно различавшиеся по цвету в разных частях тела, что было установлено на основе анализа микроскопических клеточных структур в сохранившихся окаменелостях. По форме и расположению палочковидных и сферических меланосом, найденных в некоторых образцах, ученые предположили, что у Синорнитозавра были черные и рыжевато-коричневые перья.

Возможное ядовитое укус

В 2009 году группа ученых во главе с Эмпу Гонгом изучила хорошо сохранившийся череп Синорнитозавра и отметила несколько признаков, указывающих на то, что это мог быть первый идентифицированный ядовитый динозавр. Гонг и его коллеги отметили, что необычно длинные и клыкоподобные зубы средней челюсти (максиллы) имели отчетливые борозды, идущие по внешней поверхности к задней части зуба – особенность, встречающаяся только у ядовитых животных. Они также интерпретировали углубление в челюстной кости непосредственно над этими зубами как возможное место расположения ядовитой железы мягких тканей. Гонг и его коллеги предположили, что эти уникальные признаки свидетельствуют о том, что Синорнитозавр, возможно, специализировался на охоте на мелкую добычу, такую как птицы, используя свои длинные клыки для проникновения в оперение и отравления и оглушения жертвы, подобно современной змее. Они также предположили, что короткие, слегка направленные вперед зубы на кончике челюсти могли использоваться для выщипывания перьев у птиц. Однако в 2010 году другая группа ученых во главе с Федерико Джанэчини опубликовала статью, ставящую под сомнение утверждение о том, что Синорнитозавр был ядовитым. Они отметили, что зубы с бороздами не являются уникальными для этого рода и, более того, встречаются у многих других тероподов, включая других дромеозаврид. Они также показали, что зубы не были аномально длинными, как утверждали Гонг и его команда, а скорее выпали из альвеол – распространенный артефакт сохранности в раздробленных и сплющенных окаменелостях. Наконец, они не смогли независимо подтвердить наличие предполагаемых камер для ядовитых желез, указанных командой Гонга, обнаружив лишь нормальные пазухи черепа. В том же выпуске журнала Гонг и его команда представили переоценку исследования 2009 года, подвергнув сомнению свои собственные результаты. Они признали, что зубы с бороздами были распространены среди тероподов (хотя предположили, что они действительно были распространены в основном среди пернатых манирапторов), и выдвинули гипотезу о том, что яд мог быть примитивным признаком для всех архозавров, а возможно, и для всех рептилий, сохранившимся в определенных линиях. Они также оспорили утверждение о том, что зубы значительно вышли из альвеол в голотипе Синорнитозавра, хотя и признали, что они не находились в полностью естественном положении. В ходе переоценки Гонг также утверждал, что у некоторых неописанных экземпляров были полностью сочлененные зубы аналогичной длины. Однако эти зубы с бороздами не являются прямым доказательством наличия яда, поскольку аналогичные зубы встречаются и у неядовитых видов животных, таких как павианы.

In 2009, a team of scientists led by Empu Gong examined a well preserved Sinornithosaurus skull, and noted several features suggesting it was the first identified venomous dinosaur. Gong and colleagues noted that the unusually long and fang like mid jaw (maxillary) teeth had prominent grooves running down the outer surface, towards the rear of the tooth, a feature seen only in venomous animals. They also interpreted a cavity in the jaw bone just above these teeth as the possible site for the soft tissue venom gland. Gong and colleagues suggested that these unique features indicated that Sinornithosaurus may have specialized in hunting small prey such as birds, using its long fangs to penetrate feathers and envenomate and stun the prey, like a modern snake. They also suggested that the short, slightly forward pointing teeth at the tip of the jaw could have been used to strip feathers from birds. However, in 2010, another team of scientists led by Federico Gianechini published a paper casting doubts on the claim that Sinornithosaurus was venomous. They noted that grooved teeth are not unique to this genus, and in fact grooved teeth are found in many other theropods, including other dromaeosaurids. They also demonstrated that the teeth were not abnormally long as Gong and his team claimed, but rather had come out of their sockets, a preservational artifact common in crushed and flattened fossils. Finally, they could not independently verify the presence of supposed chambers for venom glands cited by Gong's team, finding only the normal sinuses of the skull. In the same journal issue, Gong and his team submitted a reassessment of the 2009 study, casting doubt on their findings. They admitted that grooved teeth were common among theropods (though they suggested they were really only prevalent among feathered maniraptorans), and hypothesized that venom may have been a primitive trait for all archosaurs if not all reptiles, which was retained in certain lineages. They also disputed the claim that the teeth were significantly out of their sockets in the holotype specimen of Sinornithosaurus, though they admitted that they were not in a completely natural position. Gong's reassessment also claimed that certain undescribed specimens had fully articulated teeth showing a similar length. However, these grooved teeth are not direct evidence of venom, as non venomous species of animals (such as baboons) have similarly grooved teeth.

Циркадный ритм

Сравнение склеральных колец Синорнитозавра с современными птицами и рептилиями позволяет предположить, что он мог быть катемерным, то есть проявлять активность как днем, так и ночью, короткими периодами.

Полет/плавание

Возможность того, что Синорнитозавр был способен к планирующему полету, неоднократно обсуждалась, учитывая его близкое родство с летающими или планирующими дромеозаврами, такими как Микрораптор. Чаттерджи и Темплин (2004) отнесли S. millenii к динозаврам, обладающим аэродинамическим потенциалом для воздушного передвижения, с чем позже согласился Даррен Найш, однако стоит отметить, что это исследование было опубликовано до формального описания Чангиураптора – более крупного микрорапторинового динозавра с явными способностями к полету.

Классификация

Синорнитозавр был членом семейства Dromaeosauridae, группы ловких хищных динозавров с характерным серповидным когтем на пальце, к которым также относятся Deinonychus и Utahraptor. S. millenii жил около 125 миллионов лет назад в барремском веке раннего мелового периода, что делает его одним из самых ранних и примитивных дромеозавридов, известных на сегодняшний день. Окаменелости S. haoiana и, возможно, образец Sinornithosaurus NGMC 91 были найдены в более молодых слоях, датируемых примерно 122 миллионами лет назад. Наличие оперения на Sinornithosaurus согласуется с данными об оперении других дромеозавров. Описано два вида Синорнитозавра. S. millenii («китайская птица тысячелетия») является типовым видом, описанным в 1999 году. Второй вид, S. haoiana («китайская птица-ящерица Хао») был описан Лю и др. в 2004 году на основе нового образца D2140, который отличался от S. millenii по признакам черепа и таза. Однако, по мнению Тернера, Маковицки и Норелла (2012), предполагаемые отличительные признаки S. haoiana «либо присутствуют у Sinornithosaurus millenii, либо варьируются среди различных образцов Sinornithosaurus»; авторы считают S. haoiana младшим синонимом S. millenii. Невероятно хорошо сохранившийся микрорапториан по прозвищу «Дэйв» (образец NGMC 91) был впервые описан в статье, опубликованной в журнале Nature Джи Цян и его коллегами в 2001 году. Они отказались присваивать образцу название, поскольку, хотя он полностью сочленен, почти все кости были разрушены при расколе окаменелостей, так что в большинстве случаев видны лишь силуэты костей на матрице и отпечатке. Это скрывало диагностические признаки скелета, что делало определение рода образца неопределенным. Они отметили, что в некоторых аспектах он похож на Sinornithosaurus millenii, и предположили, что различия между ними могли быть связаны с возрастом. Джи вместе с другой группой ученых подчеркнули это сходство в статье 2002 года, в которой они официально отнесли образец к Sinornithosaurus, хотя и считали точный вид сомнительным. Между тем, Стивен Черкас и его коллеги считали, что образец представляет собой пример их недавно описанного вида Cryptovolans pauli (сейчас обычно считается синонимом Microraptor gui), основываясь на предполагаемых пропорциях крыльев. Филогенетические исследования не подтвердили предположение о том, что NGMC 91 был близким родственником S. millenii. В анализе 2004 года Фил Сентер и его коллеги обнаружили, что на самом деле он был более тесно связан с Microraptor. Последующие исследования, также проведенные Сентером, продолжали подтверждать это заключение, несмотря на то, что некоторые данные, использованные в первоначальном исследовании, позже были признаны ошибочными. Однако в публикации 2011 года Сентер заявил, что личный осмотр голотипа S. millenii привел его к выводу, что его предыдущее отделение NGMC 91 от S. millenii было основано на анатомических неверных интерпретациях. Поскольку два образца были «одинаковыми по всем признакам», использованным в его филогенетическом анализе, происходили из сопоставимых стратиграфических слоев и «уникально разделяют наличие треуговидного коракоида с большим овальным отверстием», Сентер пришел к выводу, что NGMC 91 действительно принадлежит к виду Sinornithosaurus millenii. Тот же вывод независимо от Сентера сделали Тернер, Маковицки и Норелл (2012). По словам этих авторов, NGMC 91 имеет несколько апоморфий как с Microraptor zhaoianus, так и с Sinornithosaurus millenii; однако, поскольку у него «отсутствуют удлиненные средние хвостовые позвонки, длина которых в три-четыре раза превышает длину спинных позвонков», его нельзя отнести к M. zhaoianus. С другой стороны, у него есть заднеразветвленная зубная кость, которая является апоморфией Sinornithosaurus. Авторы пришли к выводу, что NGMC 91 был незрелым образцом S. millenii.

Sinornithosaurus was a member of the family Dromaeosauridae, a group of agile, predatory dinosaurs with a distinctive sickle shaped toe claw, which also includes Deinonychus and Utahraptor. S. millenii lived about 125 million years ago in the Barremian age of the Early Cretaceous period, which makes it among the earliest and most primitive dromaeosaurids yet discovered. Fossils of S. haoiana and the possible Sinornithosaurus specimen NGMC 91 were found in younger strata dating to about 122 million years ago. The presence of vaned feathers on Sinornithosaurus is consistent with feather evidence from other dromaeosaurs. Two species of Sinornithosaurus have been described. S. millenii ("millennium Chinese bird lizard") is the type species, described in 1999. A second species, S. haoiana ("Hao's Chinese bird lizard") was described by Liu et al. in 2004 based on a new specimen, D2140, which differed from S. millenii in features of the skull and hips. However, according to Turner, Makovicky and Norell (2012) the supposed distinguishing features of S. haoiana "are either present in Sinornithosaurus millenii or variable among the number of Sinornithosaurus specimens"; the authors considered S. haoiana to be a junior synonym of S. millenii. An incredibly well preserved microraptorian nicknamed "Dave" (specimen NGMC 91), was first described in a paper published in the journal Nature by Ji Qiang and colleagues in 2001. They declined to name the specimen because, although it is completely articulated, almost all of the bones shattered when the fossil slabs were split, so that only the silhouettes of these bones are clear in most of the part and counterpart. This obscured diagnostic skeletal features, which made the specimen's genus uncertain. They noted that it was similar in some respects to Sinornithosaurus millenii, and they suggested that the differences between the two could have been due to age. Ji, along with another team of scientists, further emphasized this similarity in a 2002 paper, in which they formally referred the specimen to Sinornithosaurus, though they considered the exact species questionable. Meanwhile, Stephen Czerkas and colleagues considered the specimen to represent an example of their newly described species Cryptovolans pauli (now usually considered a synonym of Microraptor gui), based on supposed wing proportions. Phylogenetic studies did not support the idea that NGMC 91 was a close relative of S. millenii. In a 2004 analysis, Phil Senter and colleagues found that it was, in fact, more closely related to Microraptor. Subsequent studies, also by Senter, have continued to show support for this finding despite the fact that some data used in the original study was later found to be flawed. However, in a 2011 publication Senter stated that a personal examination of the holotype of S. millenii led him to conclude that his earlier separation of NGMC 91 from S. millenii was based on anatomical misinterpretations. As the two specimens were "identical in all character states" used in his phylogenetic analysis, were from similar stratigraphic levels and "uniquely share the presence of a triangular coracoid with a large, oval foramen", Senter concluded that NGMC 91 does belong to the species Sinornithosaurus millenii. The same conclusion was also reached independently from Senter by Turner, Makovicky and Norell (2012). According to these authors, NGMC 91 shares several apomorphies with both Microraptor zhaoianus and Sinornithosaurus millenii; however, as it "lacks elongate middle caudals that are three to four times the length of the dorsal vertebrae", it cannot be referred to M. zhaoianus. On the other hand, it does possess a posteriorly bifurcated dentary, which is an apomorphy of Sinornithosaurus. The authors concluded that NGMC 91 was a subadult specimen of S. millenii.

Открытие и образцы

Синорнитозавр был обнаружен Сюй Сином, Ван Сяолином и Ву Сяочуном из Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных в Пекине. Почти полный окаменелый скелет с отпечатками перьев был найден в провинции Ляонин, Китай, в формации Исиан – столь же богатом ископаемым местонахождении, где ранее были обнаружены четыре динозавра с перьями: Протархеоптерикс, Синозавроптерикс, Каудиптерикс и Бейпиаозавр. Синорнитозавр стал первым дромеозавридом, у которого были обнаружены перья. Голотипный экземпляр имеет номер IVPP V12811 и хранится в коллекции Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных в Пекине, Китай. Экземпляр NGMC 91 находится в коллекции Национального геологического музея Китая. Он был собран в карьере Фанжанцзы, недалеко от города Линьюань, провинция Ляонин. Это место является частью ископаемых отложений Даванцзянцзи, возраст которых оценивается примерно в 122 миллиона лет, относящихся к раннему аптианскому ярусу. Рядом с окаменелостью также сохранился экземпляр рыбы Lycoptera.