Кто такой археоптерикс

Описание археоптерикса

Все находки, так или иначе связанные с вымершими археоптериксами, относятся к территориям в окрестностях Зольнхофена южной части Германии. На протяжении долгого времени, еще до момента обнаружения других, более свежих находок, ученые использовали с целью реконструкции облика предполагаемых общих предков птиц.

Внешний вид

Строение скелета археоптериксов принято сравнивать со скелетной частью современных птиц, а также дейнонихозавров, которые относились к тероподныхдинозаврам, являющимся самыми близкими родственниками птиц по филогенетическому положению. Черепная часть вымершего позвоночного животного несла конические зубы, по морфологическим признакам наиболее подобные зубам обычных крокодилов. Для предчелюстных костей археоптерикса не было характерно срастание друг с другом, а нижняя и верхняя его челюсти были полностью лишены рамфотеки или рогового чехла, поэтому у животного отсутствовал клюв.

Большим затылочным отверстием соединялась черепная полость и позвоночный канал, который располагался сзади черепа. Шейные позвонки являлись двояковогнутыми сзади и спереди, а также не имели седловидных суставных поверхностей. Крестцовые позвонки археоптериксов не обладали срастанием друг с другом, а крестцовый позвоночный отдел был представлен пятью позвонками. Несколькими несросшимися хвостовыми позвонками археоптерикса образовывался костистый и длинный хвост.

Ребра археоптериксов не имели крючковидных отростков, а наличие вентральных ребер, типичных для пресмыкающихся, не встречается у современных пернатых. Ключицы животного срастались и образовали вилочку. На подвздошной, лобковой и седалищной тазовых костях отсутствовало срастание. Лобковые кости были немного обращены по направлению назад и заканчивались характерным расширением, имеющим форму «ботинка». Дистальные концы на лобковых костях соединялись, в результате чего образовывался лобковый большой симфиз, полностью отсутствующий у современных птиц.

Достаточно длинные передние конечности археоптериксов заканчивались тремя хорошо развитыми пальцами, образованными несколькими фалангами. Пальцы имели сильно изогнутые и достаточно крупные когти. На запястьях археоптериксов присутствовала так называемая полулунная кость, а другие кости пясти и запястья не срастались в пряжку. Для задних конечностей вымершего животного было характерно наличие голени, образованной примерно равными по длине малой и большой берцовой костями, но цевка отсутствовала. Изучение эйсштадского и лондонского экземпляров позволило палеонтологам установить, что другим пальцам на задних конечностях было противопоставлен большой палец.

На первом рисунке берлинского экземпляра, сделанном неизвестным иллюстратором еще в 1878-1879 годах, явственно просматривались отпечатки перьев, позволявшие отнести археоптерикса к птицам. Тем не менее, окаменелости птиц, имеющих отпечатки перьев, встречаются крайне редко, а их сохранение стало возможным только благодаря наличию в местах находок литографического известняка. При этом сохранность отпечатков перьев и костей у разных экземпляров вымершего животного неодинакова, а самыми информативными являются берлинский и лондонский экземпляры. Оперение археоптериксов в плане основных особенностей соответствовало оперению вымерших и современных птиц.

Археоптериксы обладали рулевыми, маховым и контурными перьями, которые покрывали тело животного. Рулевые и маховые перья образованы всеми структурными элементами, характерными для оперенья современных птиц, включая стержень пера, а также бородки и отходящие от них крючочки. Для маховых перьев археоптерикса свойственна асимметрия опахал, а рулевые перья животные отличались менее заметной асимметричностью. Также отсутствовал отдельный подвижный пучок перьев больших пальцев, расположенных на передних конечностях. Признаки оперения отсутствовали на голове и верхней части в области шеи. Кроме прочего, шея, голова и хвост были изогнуты книзу.

Отличительная особенность черепа птерозавров, некоторых птиц и тероподов представлена тонкими мозговыми оболочками и маленькими венозными пазухами, что позволяет точно оценить поверхностную морфологию, объем и массу мозга, которыми обладали вымершие представители таких таксонов. Лучшую на сегодняшний день реконструкцию мозга животного удалось выполнить при помощи рентгеновской томографии ученым техасского университета еще в 2004 году.

Объем мозга археоптериксов приблизительно в три раза больше по сравнению с сходными по размерам рептилиями. Мозговые полушария пропорционально меньше, а также не окружены обонятельными трактами. Форма мозговых зрительных долей является типичной для любых современных птиц, а зрительные доли располагаются более фронтально.

Это интересно! Ученые полагают, что в строении мозга археоптериксов прослеживается наличие птичьих и рептилийных особенностей, а увеличенные размеры мозжечка и зрительных долей, скорее всего, являлись своеобразной адаптацией для успешного полета таких животных.

Мозжечок такого вымершего животного сравнительно больше, чем у любых родственных для него тероподов, но заметно меньше, чем у всех современных птиц. Боковой и передний полукружные каналы располагаются в типичном для любых архозавров положении, но для переднего полукружного канала характерно значительное удлинение и загнутость в обратном направлении.

Размеры археоптерикса

Archaeopteryx lithofraphica из класса Птицы, отряда Археоптериксообразные и семейства Археоптериксовые имели длину тела в пределах 35 см при массе около 320-400 г.

Образ жизни, поведение

Археоптериксы были обладателями сросшихся ключиц и покрытого перьями тела, поэтому принято считать, что такое животное могло летать, или хотя бы очень хорошо планировать. Вероятнее всего, на своих довольно длинных конечностях археоптерикс быстро бежал по поверхности земли, пока восходящие потоки воздуха не подхватывали его тело.

Благодаря наличию оперение археоптериксы скорее всего весьма эффективно поддерживали температурный режим тела, чем летали. Крылья такого животного вполне могли служить своеобразными сетями, используемыми для ловли всевозможных насекомых. Предполагается, что археоптериксы могли взбираться на довольно высокие деревья, используя с этой целью когти на своих крыльях. Значительную часть жизни такое животное скорее всего проводило именно на деревьях.

Продолжительность жизни и половой диморфизм

Несмотря на несколько найденных и хорошо сохранившихся останков археоптерикса, установить достоверно наличие полового диморфизма и среднюю продолжительность жизни такого вымершего животного на данный момент не представляется возможным.

История обнаружения

На сегодняшний день был обнаружен всего десяток скелетных экземпляров археоптериксов и отпечаток пера. Данные находки животного относятся к категории тонкослоистых известняков позднеюрского периода.

Основные находки, имеющие отношение к вымершим археоптериксам:

  • перо животного удалось обнаружить в 1861 году вблизи Зольнхофена. Находка описана в 1861 г ученым Германом фон Майером. Сейчас это перо очень бережно хранится в берлинском музее естествознания;
  • лондонский экземпляр животного без головы (голотип, BMNH 37001), обнаруженный в 1861 году вблизи Лангенальтайма, был описан спустя два года Ричардом Оуэном. Сейчас эта находка является экспонатом лондонского музея естествознания, а отсутствующая голова была реставрирована Ричардом Оуэном;
  • берлинский экземпляр животного (HMN 1880) найден в 1876-1877 годах на Blumenberg, вблизи Айхштета. Якобу Нимейеру удалось выменять останки за корову, а сам экземпляр был описан через семь лет Вильгельмом Дамесом. Сейчас останки хранятся в берлинском музее естествознания;
  • туловище максбергского экземпляра (S5) обнаружено предположительно в 1956-1958 году вблизи Лангенальтайма и описано в 1959 ученым Флорианом Геллером. Детальное изучение принадлежит Джону Острому. Некоторое время данный экземпляр демонстрировался в экспозиции Максбергского музея, после чего его возвратили владельцу. Только после смерти коллекционера удалось предположить, что останки вымершего животного были тайно проданы владельцем или украдены;
  • харлемский или тейлеровский экземпляр (TM 6428) был обнаружен вблизи Риденбурга в 1855 году, и описан двадцать лет спустя ученым Мейером как Pterodactylus crassipes. Почти через сто лет переклассификацию произвел Джон Остром. Сейчас останки находятся в Нидерландах, в музее Тейлера;
  • айхштетский экземпляр животного (JM 2257), обнаруженный приблизительно в 1951-1955 г вблизи Workerszell был описан Петером Велнхофером в 1974 году. Сейчас данный экземпляр находится в юрском музее Айхштета и является самым маленьким, но хорошо сохранившим голову;
  • мюнхенский экземпляр или Solnhofen-Aktien-Verein с грудиной (S6) обнаружен в 1991 году вблизи Лангенальтайма и описан Велнхофером в 1993 году. Сейчас экземпляр находится в Мюнхенском палеонтологическом музее;
  • зольнхофенский экземпляр животного (BSP 1999) найден в 60-х годах прошлого века около Айхштета и описан Велнхофером в 1988 году. Находка хранится в Музее бургомистра Мюллера и может принадлежать к Wellnhoferia grandis;
  • мюллеровский фрагментарный экземпляр, обнаруженный в 1997 году, находится сегодня в Мюллеровском музее.
  • термополиский экземпляр животного (WDC-CSG-100) был найден на территории Германии и длительное время содержался у частного коллекционера. Эта находка отличается наиболее хорошо сохранившимися головой и ступнями.

В 1997 году от Маузера поступило сообщение об обнаружении у частного коллекционера фрагментарного экземпляра. До сегодняшнего дня этот экземпляр не классифицирован, а его местонахождение и данные владельца не разглашаются.

«Рельефная таблица «»Археоптерикс»» (формат А1, матовое ламинир.) «

Рельефная таблица «Археоптерикс» относится к плоскостным средствам изобразительной наглядности и имеет ряд неоспоримых достоинств, свойственных только данным учебным пособиям:
1) Мастерство художника создает рельефность изображения, что приводит зрителя к иллюзии реального отпечатка останков археоптерикса;
2) Пособие снабжено подробной экспликацией;
3) На пособии отчетливо виден скелет археоптерикса, расположение перьев. Размеры пособия позволяют учащимся найти детали анатомического строения, которые позволяют произвести сравнительно-анатомический анализ останков археоптерикса и сделать вывод о происхождении птиц;
4) Пособие можно использовать на разных этапах урока: при объяснении учителем нового материала, при его закреплении, при повторении и проверке домашнего задания;
5) Пособие относительно дешево, удобно в применении, не требует дополнительного дорогостоящего оборудования;
6) Пособие удобно в хранении, классификации, рубрификации в кабинете и лаборантской.
По характеру предъявляемой информации рельефная таблица «Археоптерикс» относится к таблицам эпизодической экспозиции. По средствам изображения является реалистической таблицей. По дидактической направленности предназначена для использования в качестве наглядного учебного пособия при изучении тем: «Происхождение птиц», «Основные этапы развития животного мира на Земле». Использование пособия на уроке «Основные этапы развития животного мира на Земле» позволит учащимся обобщить и систематизировать знания об усложнении организации позвоночных, проследить историческое развитие животного мира.
Изучение темы «Происхождение птиц» целесообразно начать с актуализации известных учащимся фактов о сходстве во внешнем и внутреннем строении птиц и пресмыкающихся. С этой целью перед учащимися можно поставить задание: перечертите в тетрадь таблицу «Сходства и различия птиц и пресмыкающихся» и заполните ее, ответив на следующие вопросы: 1) Какие черты сходства во внешнем строении птиц и рептилий вы знаете? Укажите их на рельефной таблице «Внутреннее строение голубя»; 2) Какие черты сходства во внутреннем строении птиц и рептилий вы знаете? Укажите их на рельефной таблице «Внутреннее строение голубя»; 3) Какие черты сходства в строении скелета птиц и рептилий вы знаете? Укажите их на таблице «Скелет птицы»; 4) Какие черты сходства в размножении и эмбриональном развитии птиц и рептилий вы знаете? Укажите их на таблицах «Строение яйца птицы», «Развитие зародышей птицы и пресмыкающегося». О чем свидетельствуют черты сходства пресмыкающихся и птиц?

Сходства и различия птиц и пресмыкающихся

Признаки Общее в строении Особенности строения
а) внешнее строение Пресмыкающихся Птиц
б) строение скелета
в) внутренние органы
г) размножение

Систематизируя ответы учащихся, учитель убеждает школьников в родстве этих классов животных и происхождении птиц от рептилий. Далее учитель приглашает учащихся подготовивших сообщения на тему «Первоптицы».
Используя рельефную таблицу «Археоптерикс» и рисунок «Протоавис», учащиеся раскрывают проблему происхождения птиц, рассказывают о находках ученых-археологов и особенностях строения и жизни археоптерикса и протоависа (возможны сообщения и о других предполагаемых предковых формах).
Учитель предлагает, используя рельефные таблицы «Археоптерикс», «Внутреннее строение ящерицы», «Внутреннее строение голубя» и рассказ докладчиков об особенностях строения археоптерикса, заполнить следующую таблицу:

Сходство археоптерикса с:
Пресмыкающимися Птицами

1) Ноги, таз, спинные и шейные позвонки
2) Отсутствие киля
3) Челюсти с зубами
4) Кости крыльев и ног без полостей
5) Заглазничное отверстие
6) Большое количество позвонков в хвостовом отделе позвоночника
(хвост длинный с боковыми перьями)
7) Кожа головы покрыта чешуей
8) Отсутствие полых костей

1) Сросшиеся ключицы
2) Наличие перьев
3) Крылья
4) Удлиненная цевка
5) Расположение пальцев на ногах (три вперед, один назад)
6) Челюсти напоминают клюв

Для закрепления изученного материала учитель предлагает учащимся ответить на следующие вопросы:
1) Какой признак птенцов современных тропических птиц — гоацинов дает основание предполагать, что птицы и пресмыкающиеся — родственные группы животных?
2) Какое значение имеют ископаемые остатки протоависа и археоптерикса для понимания происхождения птиц?
3) Какие признаки первоптицы сближают ее с рептилиями?
Покажите их на рельефной таблице «Археоптерикс».
4) Какие признаки археоптерикса сближают его с птицами? Покажите их на рельефной таблице «Археоптерикс».
5) За счет каких приспособлений птицы победили в конкуренции с древними летающими ящерами? Назовите и покажите эти признаки на рельефной таблице «Внутреннее строение голубя».
Выберите правильные ответы:
1) Предком современных птиц скорее всего является: а) птеродактиль; б) протоавис; в) рамфоринх; г) археоптерикс.
2) Современные птицы: а) имеют зубы; б) не имеют зубов; в) зубы имеются только у птенцов.
3) Археоптерикс имел: а) киль; б) сросшиеся ключицы; в) полые кости.
4) Протоавис жил: а) одновременно с археоптериксом; б) позже археоптерикса; в) раньше археоптерикса.
5) Археоптерикс жил и кормился: а) на болотах и пресноводных водоемах; б) в кронах деревьев; в) на открытых пустынно-степных пространствах; г) на открытых воздушных пространствах.
6) Археоптерикс питался: а) молодыми побегами и почками; б) семенами растений; в) насекомыми;
7) Археоптерикс жил: а) 225 млн. лет назад; б) 200 млн. лет назад; в) 150 млн. лет назад; г) 100 млн. лет назад.
8) Протоавис жил: а) 225 млн. лет назад; б) 200 млн. лет назад; в) 150 млн. лет назад; г) 100 млн. лет назад.

Археоптерикс

Археоптерикс — «древнее крыло»
Период существования: Юрский период — около 145-150 млн. л.н.
Отряд: Археоптериоморфы
Род: Археоптериды
Размеры:
длина — 0,6 м
высота — 0,25 м
вес — 0,5 кг.
Питание: насекомые, мелкие ящерицы и все что сможет сьесть

Археоптерикс — ископаемое позвоночное, величиною с голубя, занимающее по морфологии промежуточное положение между пресмыкающимися и птицами. В научном отношении археоптерикс представляет большой интерес. Необычная смесь качеств присущих и рептилиям и птицам проявляются у археоптерикса очень явно, поэтому некоторые ученые называют его промежутечным звеном между динозаврами и птицами. Археоптерикса еще называют самой первой птицей на Земле.

Голова археоптерикса:

Череп археоптерикса построен по типу птиц, но в отличии от них, у археоптерикса были длинные челюсти с загнутыми внутрь зубами (как у хищных динозавров). Зубы археоптерикса имели коническую форме и больше всего похожи на зубы крокодилов.

Строение археоптерикса:

Строение скелета археоптерикса сравнивним со строением скелетов современных птиц и динозавров теропод, которые, по мнению большинства палеонтологов, являются ближайшими родственниками птиц.
В отличие от современных птиц, которые не имеют зубов, предчелюстные, челюстные и зубные кости археоптерикса несли зубы.
Предчелюстные кости археоптерикса не срастались друг с другом, в отличии от птиц. Верхняя и нижняя челюсть были лишены рогового чехла (рамфотеки), таким образом, археоптерикс не обладал роговым клювом.
Большое затылочное отверстие, соединяющее полость черепа с позвоночным каналом, у археоптерикса находится сзади черепа, аналогично положению у динозавров, в то время как у современных птиц оно смещено на дно черепа. Шейные позвонки археоптерикса являются двояковогнутыми спереди и сзади, как у динозавров.

Крестцовые позвонки археоптерикса не срастались друг с другом, тогда как у современных птиц поясничные, крестцовые и часть хвостовых позвонков срастаются в единую кость — сложный крестец. Крестцовый отдел позвоночника археоптерикса состоит из 5 позвонков, что сопоставимо числу крестцовых позвонков динозавров. Крестцовый отдел позвоночника современных птиц включает 1 позвонок, входящий в состав сложного крестца. 21—23 несросшихся хвостовых позвонка археоптерикса образовывали длинный костистый хвост. У современных птиц, хвостовые позвонки срастаются в единую кость — пигостиль, служащую опорой для рулевых перьев.

скелет археоптерикса

Рёбра археоптерикса без крючковидных отростков, которые у современных птиц обеспечивают прочность грудной клетки, скрепляя рёбра. По контрасту, в скелете археоптерикса присутствовали вентральные ребра, как у многих пресмыкающихся, включая динозавров, но не встречающиеся у современных птиц.
Как у современных птиц и динозавров, ключицы археоптерикса срастались, образовывая вилочку. Кости тазового пояса (подвздошная, седалищная и лобковая) у археоптерикса не срастались в единую кость, в отличие от состояния у современных птиц.
Лобковые кости археоптерикса незначительно обращены назад, как у динозавров, но не современных птиц. Также в отличие от современных птиц, лобковые кости археоптерикса заканчивались расширением в форме «ботинка», что характерно для динозавров. Кроме того, как и у динозавров, дистальные концы лобковых костей соединялись, образуя большой лобковый симфиз; у современных птиц лобковый симфиз отсутствует. Длинные передние конечности археоптерикса заканчивались тремя полноценно развитыми пальцами. Три пальца археоптерикса образованы двумя, тремя и четырьмя фалангами, соответственно, как у динозавров. Пальцы археоптерикса оканчивались большими и сильно изогнутыми когтями. В запястье археоптерикса присутствовала полулунная кость, характерная для скелета современных птиц, известная также и у динозавров. Другие кости запястья и кости пястья не срастались в общую кость, в отличие от птиц.
Из всего описанного следует, что археоптерикс по строению скелета очень далек от птиц. Он скорее динозавр.

Оперение археоптерикса:

Отпечатки перьев были ключевой особенностью, позволявшей классифицировать археоптерикса как прородителя птиц. Окаменелости с отпечатками перьев редко сохраняются. Сохранение перьев археоптерикса стало возможным благодаря вулканическому пеплу, в котором сохранились все экземпляры этого животного. Оперение археоптерикса в очень похоже на оперение современных и вымерших птиц.
Археоптерикс обладал маховыми, рулевыми перьями (функционально важными для полета), и контурными перьями, покрывавшими тело. Маховые и рулевые перья археоптерикса поструктурному строению элементов соответствуют элементам пера птиц (стержень пера, бородки первого порядка и бородки второго порядка, с отходящими от них крючочками). Маховые перья археоптерикса характеризуются асимметрией опахал, что типично для современных птиц, способных к полету. Рулевые перья были менее ассиметричными.
Отличие от современных птиц наблюдалось в отсутствии крылышка – отдельного подвижного пучка перьев на большом пальце передних конечностей. Оперение тела археоптерикса менее хорошо описано, будучи должным образом исследованным только на хорошо сохранившемся берлинском экземпляре. Этот экземпляр археоптерикса на ногах носил «штаны» из хорошо развитых перьев, строение некоторых из них имело кое-какие отличия (например, отсутствовали бородочки, как у бескилевых птиц), другие же были достаточно крепкими, допуская возможность полёта. Вдоль спины был участок контурных перьев, симметричных и крепких (хотя и недостаточно жёстких по сравнению с полётными перьями), очень похожих на контурные перья на туловище современных птиц. Остальные перья берлинского экземпляра археоптерикса имеют тип «псевдо-пуховых» и неотличимы от покровных волокон динозавра Sinosauropteryx: мягкие, разрозненные и, возможно, даже внешне более похожие на мех — они покрывали все оставшиеся части туловища (там, где сохранились), а также нижнюю часть шеи. Нет никаких признаков оперения на верхней части шеи и голове археоптерикса. Хотя они могли и отсутствовать, как у многих оперённых динозавров, это может быть и недостатком сохранности экземпляров: похоже, что большинство экземпляров археоптерикса попало в осадочные породы после некоторого времени пребывания на поверхности моря, плавая на спине. Голова, шея и хвост обычно изогнуты книзу, что предполагает, что экземпляры археоптерикса только начинали разлагаться, когда были погребены. Сухожилия и мускулы расслабились и тела приняли характерную для обнаруженных экземпляров форму. Также это означало бы, что кожа к тому моменту размягчилась и обвисла. Это предположение поддерживается фактом, что у некоторых экземпляров полётные перья начинали отваливаться к моменту погружения в осадочную породу. Таким образом, перья головы и шеи могли просто отпасть, тогда как более крепко держащиеся хвостовые перья остались.

Полет или планирование:

Асимметрия маховых перьев свидетельствует, что археоптерикс обладал аэродинамическими свойствами необходимыми для полёта. Но археоптерикс не обладал рядом других адаптивных особенностей, характерных для способных к полету птиц, современных и вымерших, поэтому механика его полета и сам полет были более примитивными, по сравнению с более поздними птицами. Среди исследователей нет единого мнения по вопросу о том, был ли археоптерикс способен летать активно или только планировать.
Отсутствие у археоптерикса киля, надкоракоидного сухожилия, а также малый угол плечевого сустава и оцененная нагрузка на крыло, по мнению некоторых исследователей, свидетельствуют, что археоптерикс был способен только к планирующему полету. Боковая ориентация сустава между лопаткой, коракоидом и плечевой костью показывает, что археоптерикс не способен был поднимать крылья выше уровня спины — необходимое условие для замаха крыла у современных птиц. Была выдвинута гипотеза, что его планирующий полёт сопровождался небольшими движениями крыльев без замаха. Другие исследователи отмечают, что археоптерикс отличается от типичных преимущественно планирующих птиц в форме тела, а также в размере крыльев. Кроме того, они указывают, что костная грудина или бумерангообразная вилочка, или пластинообразный коракоид археоптерикса могли служить местом прикрепления мышц, двигавших крыло. Сторонники таких аргументов заключают, что археоптерикс был способен к некоторой форме примитивного машущего полета.
Хотя скелет археоптерикса востановлен, но полностью востановить функциональную модель крайне затруднительно. По этой причине вопрос о том летал ли археоптерикс или только планировал еще долго будет открыт.

Образ жизни археоптерикса:

Трудно реконструировать образ жизни археоптериксов. Относительно этого существует несколько теорий. Некоторыми исследователями было высказано предположение, что археоптериксы, в основном, были адаптированы к наземному образу жизни, тогда как другие предполагают, что образ жизни археоптериксов главным образом, древесный. Отсутствие деревьев не противоречит этому предположению — некоторые современные виды птиц живут исключительно в невысоких кустарниках. Разные аспекты морфологии археоптерикса указывают как на наземное, так и на древесное существование. Длина ног и удлинённые стопы позволили некоторым авторам придти к выводу об универсальности археоптерикса, который мог кормиться как в зарослях, так и на земле и даже вдоль побережья лагуны. Вероятнее всего добыча была небольшой, совсем маленьких жертв археоптерикс хватал челюстями, тех, кто побольше — когтями.