Эволюция перьев: большая проблема для Дарвинизма

Джерри Бергман

Краткое изложение

Происхождение птиц всегда было большой проблемой для Дарвинизма, и даже сегодня не существует согласия по поводу происхождения птиц. Одни из наиболее трудных вопросов, связанных с эволюцией птиц, – вопрос эволюция перьев. Перья – это сложно спроектированные структуры, необходимые для полёта, и в настоящее время они встречаются только у птиц. Обзор литературы по вопросу эволюции птичьих перьев показал, что, несмотря на то, что перья начинают встречаются уже в Меловом периоде, включая многие хорошо-сохранившиеся образцы в янтаре, летопись окаменелостей обнаруживает полное отсутствие свидетельств эволюции перьев. Обсуждаются последствия этого большого затруднения для Дарвинизма.

Только птицы и некоторые предполагаемые «тероподы» размером с индюшку обладают перьями; ни у каких других животных перьев нет.1 Птицы - “спроектированы специальным образом для полёта”, одним из важных компонентов которого являются их перья.2 Тот факт, что птицы используют перья для полёта “фактически влияет на каждый аспект их анатомического строения”.3 Перья - это “наиболее сложные эпидермические отростки, которые можно обнаружить у животных”.4

Эти с точностью спроектированные структуры являются высоко эффективными, и при этом крайне лёгкими; перья – это изоляторы, которые созданы для того, чтобы дать птицам возможность латать. Перья птичьего крыла сами по себе являются “одной из наиболее прекрасно разработанных структур во всём мире”.5 Перья имеют такое “поразительное разнообразие размеров, форм, цветов и структур”, что в отношении гармонии цветов, яркости и мягкости с ними могут сравниться лишь немногие шедевры человеческого искусства. Люди часто копируют красивые узоры и цвета перьев, но с точностью не могут их воссоздать; о том, как их ценят, говорит тот факт, что люди по всему миру с самых древних времён использовали перья для украшений.

Источник цветов

Чёрный, коричневый и серый пигменты поступают в перья из крови птицы, а красный и жёлтый - из её жирового слоя. Липохромовые пигменты вырабатывают красный, оранжевый и жёлтый цвета, а меланин вырабатывает чёрный, коричневый, красно-коричневый и серый цвета. Радужное сияние цветов у птиц, включая синее мерцание на перьях горла и хвоста, является результатом наличия обоих пигментов и характерного рассеивания света. Относимые к структурным цветам, при этом методе используются внутренние частицы в пере для рассеивания коротковолнового излучения, потому что интенсивность рассеивания обратно пропорциональна биквадрату длины волны. Также, микроскопические гребни на перьях действуют как дифракционная решетка для рассеивания света, который падает на них всеми цветами оптического спектра. Все эти системы объединены для того, чтобы создавать весёлую радугу цветов, которую обычно демонстрируют птицы. Их цвета выполняют различные функции, включая, казалось бы, противоположные функции, такие как привлечение противоположных особей и смешивание с внешней средой. У многих птиц насчитываются тысячи перьев; у плимутрока предположительно насчитывается 8000 перьев, а у Американского Лебедя - 25000 перьев. Даже у такой маленькой птички как крапивница более 1000 перьев.7 Огберн утверждает:

«Птицы являются причиной нашего глубокого восприятия природы не только потому, что их полёт, пение и цвета делают их достойными внимания и привлекательными, но также потому, что они существуют почти повсюду»8

Причина, почему они настолько вездесущи, как замечает Огберн, заключается в том, что также как и самолёт “дал возможность людям расширить сферу их влияния до самых дальних уголков планеты”, так же и перо, “шедевр” природы, дало возможность птицам cделать то же самое.

Ошеломляющее множество цветов лучше всего явно в оперении павлина.

Виды покровов

Все животные имеют определённый вид покрова, который сохраняет целостность их тел и защищает их от болезнетворных микроорганизмов, погоды и других неблагоприятных условий окружающей среды. Существует четыре основных типа покровных структур, которые функционируют для защиты эукариотов:

1. Кожа - может быть очень тонкой, такой как кожа, покрывающая тело большинства червей, средней толщины, как кожа человека, или толстой и грубой как шкура, покрывающая тело коров и слонов.
2. У многих животных имеется определённый вид волос, которые растут в коже или под кожей. Большинство млекопитающих обильно покрыты толстыми волосами (мехом) для согрева и изоляции.
3. Чешуйки, как те, что покрывают тело рептилий, от тонкой, но крепкой чешуи, покрывающей змей, до толстой железо-подобной чешуи, защищающей тело броненосцев. Чешуйки ложатся одна на другую подобно кровельным плиткам и функционируют во многом по тому же принципу для того, чтобы не пропускать воду и удерживать тепло организма, позволяя в то же время животному двигаться.
4. Перья являются уникальной структурой, которая может быть обнаружена только у птиц. Все птицы (класс Aves), в отличие от всех других животных, имеют перья.9 Перья значительно отличаются от чешуек и всех видов кожи, тонкой и волосистой, или толстой и безволосой.

Перья, чешуйки, волосы, ногти и когти – всё это растёт из кожи, и лишено чувствительности, как волосы и ногти животных (поэтому, мы не ощущаем боли, когда ломается волосок или подрезаются ногти). И перья, и волосы, образуются в ямках, называемые сосочки, расположенные под кожей, и которые часто покрывают почти всё тело, так же как волосы и чешуйки. Каждая ямка обильно снабжается кровью, чтобы питать растущее перо. Перо – крепкая, но лёгкая структура, состоит из кератина, крепкого, но всё же гибкого белка. Большинство птиц “сбрасывают” или теряют свои перья через определённые промежутки времени, обычно один раз в год (процесс называемый линька). Линька – “это высокоорганизованный процесс”, который происходит постепенно, что не позволяет появляться голым пятнам на теле птицы. Этот процесс настолько высокоорганизован, что “маховые и рулевые перья теряются точно по парам, по одной с каждой стороны, так что сохраняет баланс”.

Строение пера

Наиболее распространённая теория происхождения перьев предполагает, что перья развивались от чешуек рептилий. Но перед тем как рассматривать этот вопрос необходимо ознакомиться со строением пера. Анатомия перьев радикально отличается от анатомии кожи или чешуек, и наиболее схожа с волосом (но всё равно намного сложнее). Бишоп отмечает, что: «Перья могут выглядеть просто, но на самом деле они очень сложные. Каждое перо может иметь более миллиона очень маленьких частей»10 Сложное анатомическое строение пера отличается, в зависимости от функции пера. Например, “сложная морфология” махового или контурного пера включает длинный стержень (обычно полый, но всегда крепкий) и опахало, которое расширяется от стержня в виде почти плоских опахал с каждой стороны.11 Стержень состоит из полой, не эластичной структуры (часто называемой очином пера или жилкой) - стебель пера, который служит как твердая, но гибкая опора для ответвлений, называемых бородками. Стебель и бородки похожи на ствол и ветви дерева.12

Каждая параллельная бородка отклоняется диагонально от оси и имеет множество маленьких боковых ответвлений - бородочек (или опахал) различных видов, которые частично накладываются на ответвления соседних бородок по типу ёлочного узора, что напоминает миниатюрную копию всего пера.13 Маховое перо большой птицы может иметь до миллиона бородочек.14 Бородочки летающих птиц сцеплены крепко со следующим опахалом “крючочками”, называемыми крючковидными отростками, которые функционируют по типу «липучей застежки». Эти ответвления и крючковидные отростки формируют опахало, достаточно эластичное, но всё же крепкое и довольно плотное, так что когда птица летит, через промежутки может просачиваться лишь небольшое количество воздуха или воды.

Бородочки пера должны быть крепкими, но в то же время достаточно гибкими, чтобы они не ломались ветром. Их дизайн даёт возможность птицам парить в воздушных потоках изящнее, чем самый лучший планер, когда-либо разработанный инженерами. Если крючочки отсутствуют, как например, в контурных перьях страуса, птица не способна летать. Крючочки имеют такое строение, что они могут разделяться при определённых обстоятельствах, предохраняя от повреждения крыла и перья ветром, и могут легко соединяться, когда птица чистит свои перья (взъерошенные перья обычно являются причиной чистки перьев). Люди могут разгладить взъерошенное перо простым проведением пера между пальцев. Чистка перьев клювом является частью не понижаемой сложности всего дизайна пера.

Перья должны быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечивать птице “подъемную силу”, заставляя воздух на верхней поверхности крыла течь быстрее, чем воздух на нижней поверхности крыла, так что давление воздуха над крылом снижено (эффект Бернулли). Для достижения этого эффекта, маховые крылья расположены ассиметрично, с меньшим опахалом на переднем крае, которое находится в прямом контакте с воздухом во время полёта. “Сложные аэродинамические принципы в основе дизайна птичьего крыла” включают механизм, который снижает неблагоприятный эффект турбулентности — главную причину крушения самолётов. Специально разработанные щели в профиле крыла птицы служат причиной того, что часть воздушного течения сглаживает воздушный поток; инженеры и авиаконструкторы воспроизвели этот механизм в современных самолётах, создав маленькие дополнительные аэродинамические поверхности в основном крыле. Птица также может менять форму крыла и особенности потока воздуха, что помогает ей взлетать, контролировать полёт и приземляться. Один из способов достижения этого – с помощью запутанной системы сухожилий, которая позволяет птице изгибать перья, чтобы изменять их сопротивление воздуху.14

Обыкновенный гракл (Quiscalus quiscula)

Части их перьев отражают свет, который выглядит зеленым или фиолетовым. Чтобы летать, птицам необходимы особенные типы перьев. Они должны быть достаточно сильными, чтобы удерживать вес птицы в полете. Внизу показаны фотографии контурного пера гракла. Фотография посередине наилучшим образом демонстрирует структуру пера. Центральная ветвь, идущая вниз, называется стержнем. Стержень соединен с меньшими ответвлениями, называемыми бородками. Далее бородки соединены друг с другом структурами, называемыми бородочками. Взаимосвязанная структура каждого пера придает ему силу. Когда птица летит, сотни контурных перьев позволяют ей отталкиваться от воздуха и продвигать себя вперед. Как вы думаете, смогла бы птица летать без перьев?

Птицам нужны перья, чтобы летать, но перья также дают птице необходимую защиту против неблагоприятной погоды, особенно холодного воздуха и воды. Расположенные в виде кровельных плиток и покрытые масляным слоем, перья защищают птицу от потери воды и тепла, также как и плитки на крыше дома помогают защищать дом. Как отмечает Петерсон:

«Перо – это чудо природной инженерии. Оно и чрезвычайно лёгкое, и в тоже время структурно прочное, намного гибче растянутой кожи летучей мыши, с помощью которой она удерживает себя во время полёта, или жёсткой конструкции крыльев самолёта, оно намного быстрее восстанавливается или заменяется при повреждении. Несмотря на то, что оно почти невесомое, оно достаточно крепкое. Прочный стержень очина пера обеспечивает жесткость, когда необходима опора, однако ближе к верхушке он становиться мягче, когда требуется гибкость при маневрировании в воздухе за считанные доли секунд. Потрогайте опахало - на ощупь оно гладкое и мягкое, но всё же прочное. Разделите бородки; соедините их снова вместе, проведя их через кончики пальцев, как это делает птица, когда чистит их своим клювом. Сложность такого дизайна можно оценить при рассмотрении пера под микроскопом.»15

Перья, соединённые воедино вместе с другими структурами, образуют оперение. Оперение, дермальные и субдермальные кожные мышцы, связки, мозг и органы чувств образуют “объединённую” структуру, которая должна работать как неснижаемо сложный комплекс, для того чтобы система перьев вообще могла работать. Очень важно чтобы даже такие детали, как угол, толщина, форма и конструкция всех частей перьев держались в пределах минимально допустимого отклонения.16 Незначительное отклонение может привести к неработоспособности всей системы полёта. Теория эволюции перьев также должна объяснить “структуру и сложность фолликула”.17

По этой причине “нет смысла рассматривать эволюцию птичьего пера отдельно от эволюции птичьего покрова со всеми его взаимосвязанными особенностями”.18 Эволюция перьев (или любой из многих других структур необходимых для полёта) как отдельных структур маловероятно и, несомненно, привело бы к обратным результатам, потому что, возникнув как отдельные структуры, они препятствовали бы выживанию.

Специальные мышцы кожи дают возможность птицам выполнять хорошо разработанные и контролируемые движения их перьев. Эта система помогает при полёте, а иногда является и средством защиты. Некоторые птицы распушают свои перья по различным причинам, например, чтобы создать впечатление большей массы тела (для отпугивания врагов), чтобы согреваться или привлекать других птиц во время сезона спаривания. Известное раскрытие перьев самца павлина является прекрасным примером как высокого уровня контроля, который птицы имеют над своими перьями, так и их индивидуального дизайна.19 Следующей проблемой является то, что перья бесполезны для полёта (или большинства других функций), если (и пока) они не расположены соответствующим образом на теле птицы. Необходима чёткая структура крыла, хвоста и других частей тела птицы.

Основные виды перьев

Существует более дюжины различных видов перьев, которые выполняют многие функции, включая не только полёт, а также передачу сигналов, ухаживание, гидроизоляцию, обтекаемость тела, защитное окрашивание, изоляцию и даже химическую защиту. И ни один из этих многих видов перьевых разновидностей не указывает на происхождение их от чешуек, как утверждали дарвинисты. Не существует ни одного доказательства переходных форм между какими-либо видами перьев. Одна из таких разновидностей известна как пуховые перья, где присутствует небольшой стержень, или его нет вовсе, а бородки сцепляются намного реже, чем в не пуховых перьях.

Существует ещё другой вид пера – это маховые или перья крыла (remiges), часто называемые контурными перьями, и рулевые перья (rectrices), которые помогают птице управлять полётом. Существуют два основных типа маховых перьев — быстрые и медленные. Быстрый тип – это крепкие, аккуратные перья, их используют птицы, летающие на большой скорости, такие как голуби и ястребы. Медленный тип состоит из мягкой структуры с размашистыми краями и используются птицами, такими как совы, чтобы летать и парить на относительно низкой скорости. Преимущество медленных перьев заключается в том, что они создают тихий полёт по сравнению с быстрыми перьями (для совы тишина гораздо важнее, чем скорость).

Вера в эволюцию перьев должна быть подкреплена доказательством эволюции каждого вида пера (или доказательством эволюции каждого пера от самого первого пера), что требует спекуляций о “реальных требованиях отбора, производящего эволюцию перьев,” - задача, которую никому ещё не удалось выполнить.Эволюция перьев считается настолько невероятной, даже эволюционистами, что дарвинисты в большинстве случаев делают вывод, что “перья эволюционировали только однажды в истории позвоночных”.20

Существует также много спекуляций относительно первого пера — был ли это образец контурного пера, пухового пера или махового пера?21 Основная проблема эволюции перьев – это то, что “трудно объяснить начальную эволюции перьев, как элементов летательного аппарата, так как трудно понять, каким образом они могли функционировать пока не достигли большого размера, наблюдаемого у Археоптерикса”.22 Другими словами:

«Основной трудностью во мнении об эволюции первых перьев является противоречие в объяснении происхождения структуры посредством продолжительной последовательности сил отбора и с помощью последовательного ряда гипотетических морфологических ступеней, которые являются функционально правдоподобными»23

Общим объяснением является убеждение в том, что сначала перья возникли для того, чтобы обеспечивать изоляцию, постепенно увеличиваясь в размере и в характеристиках протопера из чешуек. Известная как теория изоляции, эта идея получила большое внимание за последние годы.

Читайте также: Олуши фото

Изоляционная функция перьев

Так как птицы теплокровные животные, чтобы выживать в холодном климате, им необходимо эффективно останавливать потерю тепла — особенно потерю тепла из-под их грудных перьев. Воздушные пространства между перьями являются высоко эффективными изоляторами для тела птицы. Эта функция настолько важна, что многие дарвинисты создали теорию о том, что первоначально перья возникли фактически как изоляционный механизм, и только позже стали помогать полёту.Поэтому, первой ступенью эволюции птиц считается развитие их способности эксплуатировать не воздух, а свет и эффективный “термостатный механизм” для поддержания постоянной температуры — одна часть этой системы позже эволюционировала в перо.24

В противовес этой гипотезе Паркс утверждает, что если “изначальная “нужда” птичьего прародителя” заключалась в «эпидермальном разрастании … полезном как механизм терморегуляции … зачем “беспокоиться о создании” чего-то настолько сложного как перо? Было бы намного проще создать волос!»26 И в самом деле, волосоподобная структура лучше для изоляции, что объясняет, почему не летающие птицы имеют перья внешне похожие на волос.27 В некоторых случаях это можно объяснить потерей информации, обеспечивающей сложность маховых перьев, из-за уменьшения давления отбора для сохранения аэродинамической структуры,25 что так это хорошо согласуется с моделью сотворения.

Другой проблемой является то, что “примитивные” пуховые перья – это слабые средства температурного контроля (маховые перья, которые используют захваченный воздух, достигают гораздо лучшей изоляции). Дьюар сделал вывод, что теория изоляции неверна, потому что предположение о том, что хладнокровные существа стали теплокровными является проблематичным по многим причинам, включая тот факт, что переход должен был произойти в тропиках, где обе температуры достаточно постоянны и близки к температуре крови теплокровных животных (37°C).28 По этой причине, некоторые утверждают, что перья появились для того, чтобы помочь птице охлаждаться, функционируя как “солнцезащитные очки”, которые не пропускают солнце для снижения уровня тепло-поглощения.29 Бок утверждает, что тепловая теория эволюции перьев является в лучшем случае всего лишь “плохо проверенной гипотезой”.30

Голубокрылый чирок (Anas discors)

Две фотографии показывают, как цвет изменяется, когда свет отражается от разных мест. Замечаете ли вы, что свет придает перьям металлический отблеск? Так как утки проводят много времени в воде, им необходима защита от холода. Пуховые перья изолируют утку для сохранения тепла. Они более пушистые на вид, чем обычные перья, и легче весом. Другие две фотографии снизу были сделаны электронным микроскопом. Вид пухового пера очень сильно отличается от обычного контурного пера.

Другая проблема, которая также требует объяснения – это происхождение чрезвычайно сложного механизма, который используют птицы, чтобы избегать перегрева во время преследования своей добычи. Это общепризнанный факт, что механизм регулирования тепла у птиц плохо понятен, и что не существует эффективной теории относительно его происхождения. Проблема в том, что перья уменьшают рассеивание тепла, которое вырабатывается в результате метаболизма птицы.

Для преодоления этой проблемы, птицы имеют уникальные воздушные мешочки, которые принимают участие в рассеивании тепла, вырабатываемого во время периодов повышенной активности. Но сами по себе эти структуры обычно не способны поддерживать постоянную температуру. Некоторые предполагают, что для поддержания постоянной температуры существует сложный нервный механизм, который регулирует как степень окисления, так и количество крови, снабжаемой в каждый орган. Все эволюционные теории относительно происхождения перьев и полёта (и даже экономии тепла) являются недостаточными, и доказательства такого эволюционного происхождения не существует.31

Существует много теорий объясняющих эволюцию полёта, включая постепенное вытягивание чешуек для создания большей поверхности для парашютирования, затем планирования, и, наконец, для полёта (теория “с дерева вниз” или древесная гипотеза). Тарситано и его коллеги заявляют, что с функциональной, морфологической точки зрения, теория «с дерева вниз» является превосходной, и что ряд проблем существует у конкурирующих моделей. Другие крупные специалисты приводят доводы в пользу противоположной гипотезы, называемой “с земли вверх” или наземная теория. Профессор Джон Остром из Йельского Университета, после того как показал, почему теория “с дерева вниз” глубоко ошибочна, выразительно привёл доводы в пользу теории “с земли вверх” - точка зрения, которой он придерживался и которая была определённо мнением меньшинства.32 Но как это часто случается, то, что было ересью вчера, сегодня стало ортодоксальным мнением, и теперь убедительные доводы сторонников древесной теории против наземной теории почти совершенно игнорируются.

Так как не существует никаких доказательств в пользу этих теорий, они остаются в лучшем случае теоретическими, и в большинстве случаев это только догадки (для комментариев по вопросу истории теорий эволюции птиц, смотрите Ссылку. 3). Как сказал Каррол, “ни структурные, ни физиологические доводы до сих пор не разрешили окончательно этого спора”,33 и многие гипотезы трудно или невозможно проверить. Регал делает вывод, что все существующие теории, «связанные с происхождением перьев, как способа летать … [являются] неадекватными». Марден дополняет, что «теоретики потратили полвека, яростно споря о том, возник ли птичий полёт путём “с дерева вниз, через парящие переходные формы или путём “с земли вверх” через бегающие, скачущие переходные формы, что, в сущности, не решает проблемы».34

Из-за этой проблемы, количество теорий происхождения пера за последнее время увеличилось. Некоторые исследователи теперь утверждают, что перья возникли вследствие гидрофобности, чтобы функционировать как сточная труба для излишнего количества пиритного огарка, чтобы функционировать как теплозащитный экран или чтобы придавать обтекаемую форму телу для большей скорости. Но ни одна из этих теорий даже и близко не приблизилась к объяснению их аэродинамической структуры. Прам, в развёрнутой рецензии этих теорий, заключил, что они все “неадекватны для объяснения происхождения и разнообразия перьев”, и добавил, что на самом деле эти теории являются “препятствием для оценки” новых ископаемых находок.35

Летопись окаменелостей

Распространенное предположение, что птицы не сохраняются в летописи окаменелостей из-за их полых костей, просто неверно. На самом деле они сохраняются очень хорошо при определённых условиях внейшней среды, особенно в озёрных (озера – среда обитания), внутриматериковых водных ареалах и в морских зонах. В результате, ископаемые остатки птиц довольно нормальное явление.36 Существует довольно богатое количество палеонтологических данных, относящихся к птицам и перьям, которые дают нам возможность сделать несколько довольно твёрдых выводов относительно истории птиц и перьев. Буквально миллионы отпечатков большого разнообразия мелких животных, даже насекомых и пернатых, были обнаружены в камне, глине, торфе, смоле и янтаре. Чешуйки динозавров и рептилий, перья птиц, листья растений и даже крылья насекомых – все из них сохранились в деталях в летописи окаменелостей, что даёт нам возможность подробно изучать эти формы жизни. Наряду с другими способами перья также сохраняются с помощью карбонизированных отпечатков (обнаруживаются в около 70% залежей), бактериальной литификации (переход в состояние камня благодаря действиям бактерий), запечатления (как Археоптерикс), в копролитах (окаменелых экскрементах животных), и в янтаре.37 Вообще, чем лучше летопись окаменелостей для класса животных в смысле сохранения морфологии, тем слабее дело в пользу Дарвинизма для этого класса. В случае с животными, от которых сохранились только фрагменты костей (это, например, ископаемые, которые используются для объяснения эволюции человека и кита), неопределенные кости вымерших форм были предвзято и преднамеренно истолкованы как переходные формы.

Птицы, как уже было отмечено, в действительности являются идеальными животными для изучения эволюции, потому что их остатки очень хорошо сохраняются. Сегодня известно 9000 живущих видов птиц, все из которых имеют уникальную морфологию скелета, и всё же было обнаружено только 45 вымерших таксонов птиц, что является веским доказательством того, что на протяжении всей истории существовали всего несколько типов несовременных птиц. Этот вывод подкреплён тем фактом, что из 329 живущих семейств земных позвоночных, полностью были обнаружены окаменелости 79%, или 97.7% из 43 живущих отрядов земных позвоночных.38

Предполагаемые ископаемые свидетельства в пользу эволюции перьев

То, что постоянно находят в летописи окаменелостей, так это полностью сформированные чешуйки, развитые перьями, и кожу, которая, является, несомненно, полноценной кожей. Никаких переходных форм, которые представляют собой частично перья и частично чешую, или даже перья которые менее перья, чем современные, не были когда-либо обнаружены.39 Все самые ранние птицы, включая Protoavis (перво-птицу), имеют совершенно современные перья: «самые древние перья … являются уже современными по форме и микроскопическим элементам».40

Археоптерикс, семь образцов или фрагментов которого было найдено, имел идеально развитые “полностью современные” перья, которые “практически идентичны перьям современных птицам”, несмотря на тот факт, что Археоптерикс был видом птицы, отличным от современных.41 Таким образом, Археоптерикс “не даёт много информации о происхождении перьев, потому что его перья почти идентичны перьям живущих птиц”.44 Коме того, полностью функциональные “перья, несомненно, существовали до существования Археоптерикса”.45 Археоптерикс - очень важный вид, потому что до недавнего времени он был “единственным прямым свидетельством … самых ранних стадий эволюции птиц”.46 Другие ископаемые перья сейчас датируются временем Мелового периода.

Всестороннее исследовании пера Археоптерикса, длина которого 69 мм, идеально сохранившемся и датируемого 150 миллионами лет, показало его идентичность во всех основных деталях современным перьям.47 Еще в 1910 году, Пикрафт сделал вывод, что перо Археоптерикса никак не отличается от большинства идеально развитых перьев, известных нам,48 и изобилие находок с тех пор не изменило этого раннего взгляда. Более того, теперь у нас есть большое количество отпечатков кожи динозавров, и исследование сохранившихся образцов доказывает, что кожа динозавров “навряд ли представляют собой предшественника покрова из перьев”.49

Попытки Дарвинистов построить гипотезу о том, откуда могли произойти перья, стало причиной возникновения “трясины противоречивых теорий и мутных измышлений”. Первые учебники эволюции, такие как учебник Осборна,50 рассматривали ряд изменений или “промежуточных типов пера”, которые, как были уверены учёные, скоро будут найдены в летописи окаменелостей. Но до сих пор, ни одного не было обнаружено. Однако большинство эволюционистов до сих пор строят теории относительно того, как перья произошли от чешуек рептилий.51 В одном раннем научном докладе было сделано заключение, что чешуйки постепенно удлинились, стали бахромчатыми (окаймленные волокнами, которые толще волоса), и стали всё “более и более эффективными в переносе тела в пространстве”, пока птицы с лёгкостью не научились летать.52 Данный сценарий включает удлинение чешуек рептилий, которые потом разделились на ряд боковых пластинок, которые затем опять разделились, чтобы образовать структуры пера.53 Эти схемы эволюции пера, хотя они и могут показаться вполне убедительными, скрывают наиболее значительные противоречия, и являются слишком неясными, чтобы критиковать их своеобразные утверждения.54

Так как существует значительное морфологическое различие между перьями и чешуйками, то должно существовать большое количество функциональных переходных форм. Однако, “на основании палеонтологических данных мало или почти ничего нельзя сказать о функциях и роли перьев, и особенно промежуточных стадиях между чешуйками рептилий и примитивным птичьим пером”. Одной из основных проблем, по мнению Клотца, является тот факт, что перо “не может соответствовать целой чешуйке, а только наружной половинке чешуйки. Считается, что внутренняя половинка или сосудистый центр предположительно атрофировался”.55 Даже размышление о “самых примитивных стадиях эволюции пера” является предположительным.

Перья не только “поразительно отличаются от чешуек по своей структуре”, но и путь их развития также совершенно другой. Многие проблемы, связанные с эволюцией от чешуйки к перу стали причиной развития новых теорий происхождения пера, таких как, например, их эволюции от “цилиндрического эпидермального разрастания клеточной стенки вокруг основания дермального сосочка”.41

Браш даже утверждает, что перья, должно быть, произошли от бугоркового фолликула конической формы, а не пластинчатой структуры.56 Одна из причин, почему он доказывал это мнение, связано с тем фактом, что наиболее примитивное перо должно иметь волосоподобный фолликулярный механизм для вырабатывания протеинов пера, которые затем должны быть, как следует, собраны для вырабатывания многих молекулярных структур, необходимых для образования сложного объёмистого анатомического строения пера. Следовательно, сложный фолликулярный механизм должен был появиться первым. Более того, у перьев намного больше сходства, как морфологических, так и биохимических, с волосом, чем с чешуйками.57

Хотя и не существует доказательств существования этой примитивной фолликулярной структуры в палеонтологических данных относящихся к птицам, теория Браша демонстрирует значительный провал теорий эволюции от чешуйки к перу. Теория перехода от волоска к перу в действительности является наиболее логичной теорией по многим причинам, включая тот факт, что фолликул волоса уже существует. Наибольшим доводом против этой теории является то, что птицы предположительно произошли от рептилий, а не от млекопитающих. Следовательно, большинство всех исследователей совершенно игнорируют теорию перехода от волоса к перу.

Перья в янтаре

Одно из самых древних перьев, которое было обнаружено в янтаре, относят к Меловому периоду и это “почти полное, прекрасно сохранённое” перо. Этот образец является вполне развитым пуховым пером, которое расположено на крайних участках птерилий и аптериях (участков на теле птицы лишенных перьев) и обычно перекрыты контурными перьями. Стебель пера и бородки идеально сформированы, и иногда, по заключённому в янтарь перу даже возможно определить вид птицы. К сожалению, многие образцы ещё тщательно не исследованы. Одним из таких установленных образцов был образец вида Pididae (дятел). Дальнейшие исследования, несомненно, помогут в установлении многих других видов. Хотя многие ископаемые перья и сохранённые в янтаре перья (некоторые относят к Меловому периоду) были обнаружены, никаких свидетельств эволюции перьев обнаружено не было — и, следовательно, никаких физических свидетельств многих изменений, через которые должны были бы пройти перья, если бы они эволюционировали.

По мнению одного биолога из Университета Колумбии, “нам полностью не достает ископаемых всех промежуточных стадий между чешуйками рептилий и наиболее примитивным пером”. До настоящего времени не обнаружено ни одного из необходимых, предположительно переходных типов в обильных палеонтологических данных. Существуют множество птиц в летописи окаменелостей, и все из них имеют совершенно сформированные перья. Именно поэтому, происхождение пера считается дарвинистами загадкой.58

Основная проблема эволюции перьев

Основной проблемой Дарвинистских теорий эволюции перьев и птиц является тот факт, что для жизни необходима функциональная целостность, так же как и для любого сложного механизма, включающая в себя не только перо, но и много других поддерживающих его структур (включая фолликулярную, мышечную, и нервную системы). Другими словами

«… на каждой стадии эволюционной последовательности организмы должны быть функциональными целыми, при этом успешно взаимодействуя на каждой стадии эволюционной последовательности с требованиями отбора, возникающими из определённой среды организмов»59

Полёт требует не только эволюции перьев, но также и полной реконструкции почти всего организма животного. У эмбриона цыпленка развитие перьев начинается на 6 день, и оно тесно связано с развитием всего организма птицы.60 В результате, птицы являются “наиболее отличительными из всех классов позвоночных”, и существует “огромная разница в анатомии и способе жизни” между птицами и их предполагаемыми самыми ближними родственниками, рептилиями.61

Например, “показатели обмена веществ и поддерживаемая температура тела выше, чем у всех других” позвоночных. Каррол утверждает, что “геометрия и механика их дыхательной системы бесподобны”. И в самом деле, в то время как рептилии имеют лёгкие по типу «гармошки», птицы имеют усложнённую систему воздушных мешочков, которая заставляет воздух идти в одном направлении через специальные трубки в лёгком (парабронхи), а кровь движется через кровеносные сосуды лёгких в обратном направлении для эффективного поглощения кислорода,62 - превосходный инженерный дизайн.63 Связанная с этим проблема заключается в том, что “последовательность эволюционных стадий должна быть непрерывной и постепенной, без больших скачкообразных изменений”. Эти две проблемы фатальны для всех прошлых и настоящих теорий эволюции перьев и полёта. Как утверждает эксперт-эволюционист, занимающийся физиологией дыхательной системы из Государственного Университета в Корваллисе:

«В последнее время, традиционная мудрость говорит, что птицы являются прямыми потомками тероподовых динозавров. Однако, предположительно устойчивое сохранение печёночно-помпового диафрагмального насыщения лёгких кислородом у теропод на протяжении Мезозойского периода является основной проблемой для такой взаимосвязи. Самые ранние стадии в происхождении птичьей брюшной системы воздушных мешочков от предка с диафрагмальным насыщением лёгких неизбежно влекло бы за собой отбор диафрагмального разрушения [т.е. дыры] в переходном таксоне между тероподами и птицами. Такое ослабляющее условие сразу же подвергло бы риску целый лёгочно-вентиляционный аппарат, и вряд ли бы было преимуществом в отборе.»64

Это и было контекстом модной тероподовой теории происхождения птиц, но это, по-видимому, является одинаково эффективной критикой всех теорий происхождения птиц от рептилий.

Новые открытия

И всё же ещё слишком рано давать оценку многочисленным современным утверждениям о происхождении перьев от динозавров или других животных, некоторые из которых, как было показано, являются вымыслом. Другие теории тоже могут быть доказаны как вымышленные, в то время как некоторые могут предлагать очень спорное доказательство эволюции перьев.65 В Китае (место всех последних находок перьев), один исследователь заявил, что существуют “сборочные конвейерные предприятия”, которые собирают ископаемые подделки, которые продаются за большие деньги.66 Наиболее печально известным является Археораптор (Archaeoraptor liaoningensis, который был просканирован с помощью компьютерной томографии и доказан как вид, состоящий из нескольких ископаемых.

Многие из предполагаемых “промежуточных форм” в действительности являются полностью сформированными, современными перьями, или структурами, которые вообще не являются перьями. Например, “перья” Синозауроптерикса (Sinosauropteryx) являются на самом деле “волосками.70

Другие открытия древних ископаемых перьев — такие, как Каудиптерикс (oviraptorosaur Caudipteryx) и Протархеоптерикс, — являются “настоящими перьями”.72 Разрекламированный некоторыми как динозавр Каудиптерикс относят к раннему Меловому периоду, которого часто считают на 30 миллионов лет младше, чем Археоптерикс.73 Палеонтологи-эволюционисты Федуччия и Мартин, стойкие критики теории происхождения птиц от динозавров, полагают, что Протархеоптерикс и Каудиптерикс вероятнее всего являются нелетающими птицами, похожими на страусов. У них птицеподобные зубы и у них отсутствует длинный хвост, который можно видеть у тероподов. Каудиптерикс даже использовал мышечный желудок с камешками, как и современные травоядные птицы, в отличие от тероподов. Не будучи предками Археоптерикса, свидетельство кладистики указывает (при эволюционных исходных предпосылках) на то, что они были птицеподобными (согласно их собственному переходному принципу), и второстепенными не летающими потомками Археоптерикса.74

Другие новые открытия, такие как волос, похожий на волокнистые покровные отростки на теле Синорнитозавра (Sinornithosaurus millenii), не летающий динозавр, только усложнили Дарвинистскую теорию (как рассматривается Жангом и Жоу).

Выводы

Несмотря на всё изобилие ископаемых отпечатков перьев в летописи окаменелостей, несмотря на все написанное о том, как предположительно шла эволюция чешуи к перу, не существует ни одного ископаемого или другого свидетельства в поддержку теории эволюции пера с чешуи. Словами Прама, понимание «эволюционного происхождения перьев ограничено из-за отсутствия каких-либо известных анцестральных морфологий пера или предшествующих структур». Данные поддерживают раннее заключение Клотца о том, что происхождение перьев до сих пор остается реальной проблемой” для Дарвинизма, и что все современные теории проис75хождения перьев - это просто гипотетические предположения, которые “могут быть охарактеризованы как рассудительные спекуляции”. Одним словом, ничего не изменилось с тех пор, как Регал заявил, что «не смотря на то, что большинство учебников содержат некоторые предположения по поводу эволюционного происхождения перьев… … трясина противоречивых теорий и мутных размышлений встречается в литературе по этому вопрос …». И хотя существует много предположений и существенных разногласий по поводу того, каким образом “могли” возникнуть перья, все существующие теории являются “просто историями”, которые не имеют палеонтологической поддержки или исторического доказательства. Таким образом, даже в настоящее время эволюционная загадка перьев, отмеченная Дарвином76 и Хейлманном77, остаётся нерешенной. Не только отсутствие свидетельств эволюции перьев является большой проблемой для Дарвинизма, но дизайн и функция перьев являются свидетельством не понижаемой сложности и разумного дизайна. Полёт и перья – действительно “чудо”.78 Эволюция перьев связана с вопросом об эволюции птиц. Время от времени, обнаруживаются новые ископаемые птиц, но большинство из них бесполезны как свидетельство эволюции птиц, и обычно несколько образцов, представленных как свидетельство эволюции, вызывают много споров. Например, Федуччиа сделал вывод, что одна из последних находок, известная как Apsaravis, мало помогает “… нашему пониманию эволюции птиц, а отсутствие чёткой взаимосвязи с любым видом современных птиц делает её значимость сомнительной. Если Apsaravis не связан ни с каким-либо современным ornithurine, как он может рассказать нам что-либо важное об эволюционных вопросах, поставленных [его открывателями] Нореллом и Кларком?”79

Последнее обнаружение перьев на птицеподобных, размером с индюшку тероподах Каудиптерикса (Caudipteryx) и Протархеоптерикса (Protarchaeopteryx) указывают на то, что это – не летающие птицы. Вокруг этих и связанных с ними находками существует много споров.80 Некоторые считают этих животных птицеподобными динозаврами, или другими динозавро-подобными не летающими птицами, которые утратили своё полное полётное оперение (или никогда не имели его). Результаты этих находок потребуют более тщательного исследования, но они уже вызвали много споров и дискуссий. Всё ещё существует много разногласий об Археоптериксе, несмотря на то, что этому открытию уже около 150 лет. Подобным образом, место в эволюции, если таковое имеется, недавних находок может быть так никогда и не будет определено. Многие из этих находок были обнаружены в провинции Китая, и уже одна находка с этого региона оказалась фальшивкой. Следовательно, для определения ценности этих находок необходимо гораздо больше времени на их исследование. До настоящего времени, ни одна из этих находок не оспаривает выводов, представленных в этой статье, и ранние исследования этих находок прочно подтвердило данные, представленные в этой статье.

В заключение, мы согласны с Брашем: «Несчетное количество слов было написано в попытках … перестроить примитивное перо и объяснить причину эволюции перьев».До настоящего времени, все эти попытки не только терпели поражение, но и подвели к заключению, что “предположительное изначальное возникновение перьев из чешуек рептилий противоречит проведённым исследованиям”.81

Ссылки и примечания

1. Parkes, K., “Спекуляции о происхождении перьев”, Living Bird 5:77–86, 1966; стр. 77. Вернуться к тексту.
2. Bishop, N., “Секреты полета животных”, Houghton Mifflin, Boston, p. 8, 1997. Вернуться к тексту.
3. Witmer, L., “Поиск происхождения птиц”, Franklin Watts, New York, p. 9, 1995. Вернуться к тексту.
4. Prum, R.O. and Williamson, S., “Теория роста и эволюции формы перьев”, J. Experimental Zoology (Molecular, Developmental, Evolution) 291:30–57, 2001. Вернуться к тексту.
5. Compton, Comptons Encyclopedia, The University of Chicago, Chicago, Vol.4, 5:56, 1957. Вернуться к тексту.
6. Hickman, C., Roberts, L. and Larson, A., Integrated Principles of Zoology, McGraw-Hill, New York, стр. 588, 2001. Вернуться к тексту.
7. Taylor, B., Атлас Птиц, Dorling Kindersley, New York, стр. 5, 1993. Вернуться к тексту.
8. Ogburn, C., Возникновение птиц, William Morrow, New York, стр. 66–67, 1957. Вернуться к тексту.
9. Bock, W.J., «Explanatory history of the origin of feathers», American Zoology 40:478–485, 2000. Вернуться к тексту.
10. Bishop, ссылка 2, стр. 9. Вернуться к тексту.
11. Bock, ссылка. 9, стр. 478. Вернуться к тексту.
12. Terres, H., The Audubon Society Encyclopedia of North American Birds, Alfred A. Knopf, New York, 1980. Вернуться к тексту.
13. Peterson, R.T., «Птицы», Time, New York, 1963. Вернуться к тексту.
14. Denton, M., Эволюция: Теория в кризисе, Adler and Adler, Bethesda, стр. 202, 1986 Вернуться к тексту.
15. Peterson, ссылка. 13, стр. 33. Вернуться к тексту.
16. Tarsitano, S.F., Russell, A.P., Horne, F., Plummer C. and Millerchip, K., On the evolution of feathers from an aerodynamic and constructional view point, American Zoology 40:676–686, 2000 Вернуться к тексту.
17. Prum, R.O., Development and evolutionary origin of feathers, J. Experimental Zoology (Molecular, Developmental, Evolution) 285:291–306; 292, 1999. Вернуться к тексту.
18. Bock, ссылка.9, стр. 479. Вернуться к тексту.
19. Burgess, S., The beauty of the peacock tail and the problems with the theory of sexual selection, TJ 15(2):94–102, 2001. Вернуться к тексту.
20. Bock, ссылка 9, стр. 480. Вернуться к тексту.
21. 21. Bock, ссылка 9, стр. 483. Вернуться к тексту.
22. Carroll, R., Patterns and Processes of Vertebrate Evolution, Cambridge University Press, New York, p. 314, 1997. Вернуться к тексту.
23. Regal, P., The evolutionary origin of feathers, The Quarterly Review of Biology 50(1):35–66, 1975; pp. 35–36. Вернуться к тексту.
24. Tucker, B.W., Functional evolutionary morphology: the evolution of bird; in: DeBear, G.R. (Ed.), Evolution, Clarendon Press, Oxford, pp. 330–332, 1938. Вернуться к тексту.
25. Ostrom, J.H., Archaeopteryx and the origin of flight, Quarterly Review of Biology 49(1):27–47, 1974. Вернуться к тексту.
26. Parkes, Ref. 1, p. 81. Вернуться к тексту.
27. Feduccia, A., The Origin and Evolution of Birds, 2nd Ed., Yale University Press, New Haven, p.130, 1999. Вернуться к тексту.
28. Dewar, D., The Transformist Illusion, DeHoff, Murfeesboro, 1957. Вернуться к тексту.
29. Bock, Ref. 9, p. 481. Вернуться к тексту.
30. Bock, Ref. 9, p. 484. Вернуться к тексту.
31. Regal, Ref. 23, p. 35. Вернуться к тексту.
32. Ostrom, J.H., Bird flight: how did it begin? American Scientist 67:45–56, 1979 Вернуться к тексту.
33. Carroll, Ref. 22, p. 314. Вернуться к тексту.
34. Marden, J., How insects learned to fly, The Sciences 35(6):26–30, 1975; p. 27. Вернуться к тексту.
35. Prum, Ref. 17, p. 292. Вернуться к тексту.
36. Davis, P. and Dyke, G., Birds; in: The Encyclopedia of Paleontology, Fitzroy Dearborn, Chicago, p. 162, 1999. Вернуться к тексту.
37. Davis, P. and Briggs, D., The fossilization of feathers, Geology 23(9):783–786, 1995. Вернуться к тексту.
38. Denton, Ref. 14, p. 189; data compiled from Romer, A.S., Vertebrate Paleontology, 3rd Ed., University of Chicago Press, Chicago, pp. 347–396, 1966. Вернуться к тексту.
39. Stahl, B.J., Vertebrate History: Problems in Evolution, Dover, New York, p. 350, 1985. Вернуться к тексту.
40. Martin, L. and Czerkas, S.A., The fossil record of feather evolution in the Mesozoic, American Zoology 40:687–694, 2000; p. 687. Вернуться к тексту.
41. Prum, Ref. 17, p. 291. Вернуться к тексту.
42. Carroll, Ref. 22, p. 315. Вернуться к тексту.
43. Cousins, F.W., The alleged evolution of birds; in: Patten, D. (Ed.), A Symposium on Creation, Vol. III, Baker, Grand Rapids, Chapter 4, 1971. Вернуться к тексту.
44. Zhang, F. and Zhou, Z., A primitive enantiornithine bird and the origin of feathers, Science 290:1955–1959, 2000; p. 1957. Вернуться к тексту.
45. Brush, A.H., Evolving a protofeather and feather diversity, American Zoology 40:631–639, 2000; p. 632. Вернуться к тексту.
46. Ostrom, Ref. 25, p. 27. Вернуться к тексту.
47. Parkes, Ref. 1, p. 77. Вернуться к тексту.
48. Pycraft, W.P., Animal Life: An Evolutionary Natural History, Vol. II—A History of Birds, Methuen, London, p.39, 1910. Вернуться к тексту.
49. Martin and Czerkas, Ref. 40, p. 687. Вернуться к тексту.
50. Osborn, H.F., The Origin and Evolution of Life, Charles Scribners, New York, p. 228, 1918. Вернуться к тексту.
51. Maderson, P.F., On how an archosaurian scale might have given rise to an avian feather, American Naturalists 146:424–428, 1972. Вернуться к тексту.
52. Pycraft, Ref. 48, p. 39. Вернуться к тексту.
53. Maderson, P.F. and Alibardi, L., The development of the sauropsid integument: a contribution to the problem of the origin and evolution of feathers, American Zoology 40:513–529, 2000; p. 514. Вернуться к тексту.
54. Denton, Ref. 14, p. 216. Вернуться к тексту.
55. Klotz, J., Genes, Genesis and Evolution, Concordia, St. Louis, p. 460, 1970. Вернуться к тексту.