Feathers are some of the most remarkable things ever made by an animal. They are gorgeous in their complexity, delicate in their construction, and yet strong enough to hold a bird thousands of feet in the air. Like all things in nature, feathers evolved over millions of years into their modern form. It could be hard to imagine how this could have happened. After all, what did the intermediate forms look like? What good is half a wing, festooned with half-feathers? Thanks to science, we now know that birds are living dinosaurs. You can see the kinship in their skeletons. Certain dinosaurs share some anatomical details with birds found in no other animals, such as wish bones. And in the late 1990s, paleontologists started digging up some compelling support for that idea: dinosaurs with bits of feathers still preserved on their bodies. Since then, scientists have found dozens of species of dinosaurs with remnants of feathers. Some were as small as pigeons, and some were the size of a school bus. If you look at how they are related on a family tree, the evolution of feathers doesn't seem quite so impossible. The most distant feathered relatives of birds had straight feathers that looked like wires. Then these wires split apart, producing simple branches. In many dinosaur lineages, these simple feathers evolved into more intricate ones, including some that we see today on birds. At the same time, the feathers spread across the bodies of dinosaurs, turning from sparse patches of fuzz into dense plumage, which even extended down to their legs. A few fossils even preserved some of the molecules that give feathers color. They reveal a beautiful range of colors: glossy, dark plumage, reminiscent of crows, alternating strips of black and white, or splashes of bright red. Some dinosaurs had high crests on their heads, and others had long, dramatic tail feathers. Now, none of these dinosaurs could use their feathers to fly - their arms were too short and the rest of their bodies were far too heavy. But, birds don't just use feathers to fly. A woodcock uses feathers to blend in perfectly with its forest backdrop. An ostrich stretches its wings over its nest to shade its young. A peacock displays its magnificent tail feathers to attract peahens. Feathers could have served these functions for dinosaurs too. Exactly how feathered dinosaurs took flight is still a bit of a mystery. But if a small-feathered dinosaur flapped its arms as it ran up an incline, its feathers would have provided extra lift to help it run faster. This accident of physics might have led to the evolution of longer dinosaur arms, which would let them run faster and even leap short distances through the air. Eventually, their arms stretched out into wings. Only then, perhaps 50 million years after the first wiry feathers evolved, did feathers lift those dinosaurs into the sky.
Перья — одна из самых удивительных вещей, которой когда-либо обладали животные. Они — необычайные по сложности строения, хрупкие по структуре, и в то же время достаточно крепкие, чтобы удерживать птицу в воздухе на расстоянии в тысячи метров от земли. Как и многие другие вещи в природе, в течение миллионов лет перья развивались до той формы, которую мы видим сейчас. Трудно себе представить, как это произошло. Как же выглядели промежуточные формы? Каково это — полкрыла, украшенное полуперьями? Благодаря науке, мы знаем, что птицы — живые динозавры. Можно увидеть родство в строении их скелетов. Определённые динозавры имеют те же анатомические черты, что и птицы, которые не обнаружены ни в одном животном, — например, грудная кость. В конце 1990-х годов палеонтологи обнаружили захватывающее подтверждение этой идеи — динозавров с небольшим количеством перьев, сохранённых на их телах. С тех пор учёные нашли десятки видов динозавров со следами перьев. Некоторые из них были размером с голубя, а некоторые — со школьный автобус. Если посмотреть, как они соотносятся на геологическом древе, то эволюция перьев не кажется такой уж невозможной. Наиболее далёкий пернатый предок птиц обладал прямыми перьями, похожими на провода. Затем эти провода разделились, создав простые ветки. Во многих родословных динозавров эти простые перья развились в более сложные, включая те, что видим сегодня. В то же время перья распространялись по телу динозавров, превращаясь из редких клочков пуха в плотное оперение, которое даже покрыло их ноги. Некоторые окаменелые останки даже сохранили молекулы, дающие цвет перьям. Они раскрывают восхитительный диапазон цветов: глянцевое тёмное оперение, напоминающее оперение ворон, чередующиеся полосы чёрного и белого или пятна яркого красного. У некоторых динозавров были высокие гребни на голове, а н других — длинные эффектные хвостовые перья. Ни один из этих динозавров не мог использовать перья для полёта — их передние конечности были слишком короткими, а тело — чересчур тяжёлым. Но птицы пользуются перьями не только для полётов. Тетерев использует перья, чтобы идеально сочетаться с лесом. Страус раскрывает перья над гнездом, чтобы дать тень своим детёнышам. Павлин демонстрирует свои величественные хвостовые перья, чтобы привлечь пав. Перья могли выполнять те же функции и для динозавров. Как в точности динозавры начали летать, до сих пор покрыто тайной. Но если пернатый динозавр небольшого размера махал передними конечностями, пока бежал вверх по склону, его перья обеспечивали дополнительную подъёмную силу, помогая бежать быстрее. Этот случай физики мог привести к эволюции передних конечностей динозавров в более длинные, что позволило им бежать быстрее и даже прыгать на небольшие расстояния, паря в воздухе. В конечном итоге, их конечности превратились в крылья. Только тогда, вероятно, через 50 миллионов лет назад с момента, как эволюционировали первые проводообразные перья, перья дали динозаврам возможность подняться в небо.