Птицы – единственные оставшиеся динозавры. Это может показаться странным. Голубь или пингвин не очень-то похожи на тираннозавра. Но связь все еще существует, вплоть до костей. Около 150 миллионов лет назад, в юрском периоде, первые птицы эволюционировали из маленьких, пернатых, похожих на хищников динозавров, став еще одной ветвью на генеалогическом древе динозавров. В течение более чем 80 миллионов лет процветали птицы всех видов, от похожих на гагар водоплавающих с зубами до клювастых птиц, которые были покрыты похожими на серпантин перьями.

Оглядываясь назад, птиц можно классифицировать как птичьих динозавров, а все остальные виды – от стегозавров до бронтозавров – не являются птичьими динозаврами. Вся причина, по которой палеонтологи делают этот раскол, заключается в катастрофе, которая произошла 66 миллионов лет назад. Астероид более 10 км в поперечнике ударил по территории нынешнего полуострова Юкатан, вызвав пятое массовое вымирание в мировой истории.


Некоторые обломки, выброшенные в атмосферу, упали обратно на Землю, трение превратило воздух в печь и вызвало лесные пожары, когда обломки стали падать по всему миру. Затем интенсивность теплового импульса уступила место продолжительной зиме, небо затянуло сажей и пеплом, температура упала. Более 75% видов, известных с конца мелового периода, не дожили до следующего периода – палеогена. Геологический разрыв между ними называется границей K-Pg, и клювастые птицы были единственными динозаврами, пережившими катастрофу.

«Было много дискуссий о том, что позволило современным птицам пережить вымирание K-Pg, в то время как другие группы птиц, нептичьи динозавры и даже птерозавры погибли», – рассказал палеонтолог Королевского музея Британской Колумбии Дерек Ларсон. В конце мелового периода появилось множество птиц и птицеподобных рептилий. Но из этих групп выжили только птицы с клювами. Случайности эволюции дали птицам счастливый шанс, причем ключевые события начались задолго до столкновения с астероидом.

У всех современных птиц беззубые клювы, но так было не всегда. Самая первая птица, археоптерикс, возрастом 150 миллионов лет, поначалу сбила с толку натуралистов XIX века, потому что у нее были зубы. В течение десятков миллионов лет после археоптерикса зубастые птицы продолжали процветать и развиваться вместе со своими родственниками-динозаврами. И некоторые из этих зубастых птиц в конечном итоге потеряли зубы, собирая пищу беззубыми клювами.


Вопрос в том, какие эволюционные факторы заставило птиц потерять зубы, когда зубы кажутся такими полезными. Учитывая, что большинство птиц летают, казалась возможной адаптация к воздуху. «Старые гипотезы основывались на идее снижения веса для полета», – говорит палеонтолог Грейс Массер из Техасского университета в Остине, но открытие того, что некоторые зубастые птицы были умелыми летунами, вернуло исследователей обратно к чертежной доске.

Вместо полета пища могла дать птицам эволюционный толчок к к беззубым клювам, поскольку древние птицы процветали среди других динозавров. Палеонтологи заметили, что у некоторых групп динозавров, в том числе у птиц, появились клювы и выпали зубы, когда они стали более травоядными. В то время как у первых птиц были зубы, чтобы хватать насекомых и другие мелкие кусочки, некоторые птичьи линии начали специализироваться на фруктах, семенах и другой растительной пище. Вместо зубов, чтобы ловить, птицы развили клювы, чтобы ощипывать и ковырять.


У птиц, которые начали терять зубы в пользу клювов, форма клюва во время развития, возможно, способствовала эволюционному сдвигу. «Изменения черепа по мере усложнения клюва могли переместить развивающиеся ткани, изменив их взаимодействие в эмбрионе, и привели к потере образования зубов», – говорит анатом Королевского колледжа Лондона Эбигейл Такер.

«Всё то, что делает птиц птицами, было уже на месте задолго до массового вымирания», – соглашается с ней анатом Лондонского Университетского колледжа Райан Фелис.

Когда началось вымирание, черты, которые птицы развивали в течение миллионов лет, определяли разницу между жизнью и смертью. Некоторые птицы пережили удар и его последствия, но не все. «Когда мы думаем о гипотезах признаков, которые позволяют птицам выжить, мы должны учитывать, что лишь небольшая часть разнообразия перешла на другую сторону», – говорит Феличе. Вымерли целые группы птиц, например, зубастые энантиорниты. Маловероятно, чтобы одна-единственная черта определяла судьбу всех этих видов. Тем не менее, вымирание часто зависит от удачи, а клюв, возможно, был козырем некоторых птиц.

К концу мелового периода клювастые птицы уже питались гораздо более разнообразной пищей, чем их зубастые родственники. Эти птицы не специализировались на насекомых или другой животной пище, и поэтому могли собирать твердые продукты питания, такие как семена и орехи. И после вымирания, когда животный мир был сильно урезан, эти твердые, маленькие кусочки помогли птицам пережить тяжелые времена. Клювастые птицы могли питаться семенами уничтоженных лесов и переждать десятилетия, пока растительность не начнет восстанавливаться.

Не то чтобы клювы гарантировали выживание после удара астероида. Похожая на утку птица вегавис жила в конце мелового периода и имела клюв, однако нет никаких свидетельств того, что эта птица выжила. «Просто иметь клюв было недостаточно, – говорит Такер. Скорее всего, птицы с клювами и мощными желудками, способными дробить твердые семена, имели неожиданное преимущество, которое увеличивало их шансы на выживание.


Как окаменелости, так и хронология эволюции птиц, обнаруженная по их генетическим связям, указывают на то, что ранние представители современных групп птиц – такие как птицы, родственные уткам, попугаям и курам – уже были примерно в то время, когда ударил астероид. Эти группы понесли потери, но выжило достаточно, чтобы создать новый импульс эволюции птиц в течение миллионов лет после катастрофы. Многие линии птиц уменьшились в размерах, сохраняя при этом размер мозга. В результате эволюционного сокращения птицы получили более крупный мозг по сравнению с размером их тела, что заложило основу для птичьего интеллекта, превосходящего тот, который мог развиться у нептичьих динозавров.

Но большие эволюционные изменения часто сопровождаются ограничениями.

«Потеря зубов действительно ограничивает количество пищевых ниш, которые птицы могли бы занимать», – говорит Фелиция. – «Травоядные млекопитающие и не-птичьи динозавры развили постоянно растущие зубы, чтобы они могли продолжать есть, когда растения стачивали их зубы, но это просто невозможно с клювом».

Чтобы понять больше о том, как птицам удалось выжить в мире, восстанавливающемся после одного из худших массовых вымираний всех времен, задача состоит в том, чтобы найти больше окаменелостей из времени, непосредственно последовавшего за массовым вымиранием, из времени, называемого палеоцен. У палеонтологов есть несколько замечательных примеров окаменелостей птиц примерно через 10 миллионов лет после катастрофы, из времени, называемого эоценом, но окаменелости птиц из среза между меловым периодом и эоценом фрагментарны и их трудно найти. Это кости, которые могут раскрыть новые секреты.