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.
Пір'я - одна із найдивовижніших речей у тварин. Маючи напрочуд складну та водночас делікатну структуру, пір'я достатньо міцне, аби втримати пташку на висоті у тисячі футів. Як і усе в природі, пір'я набувало своїх теперішніх форм упродовж мільйонів років. Важко уявити, як це відбувалося. Зрештою, як же виглядали проміжні форми? Яка була користь від "напівкрила", обрамленого "недопір'ям"? Завдяки науці тепер ми знаємо, що птахи - це сучасні динозаври. Можна помітити схожість їхніх скелетів. У птахів із деякими динозаврами є спільні анатомічні риси, яких немає у жодних інших тварин, як-от кістка-вилочка. Наприкінці 1990-х палеонтологи почали знаходити вагомі підтвердження цієї теорії: динозаврів із залишками пір'я, що збереглось на їхніх тілах. Відтоді науковці знайшли десятки видів динозаврів із пір'ям. Одні були маленькі, як голуби, а інші - розміром зі шкільний автобус. Якщо розглянути їхню спорідненість на генеалогічному дереві, то еволюція пір'я видається цілком реальною. Найбільш далекі пернаті родичі птахів мали пряме пір'я, схоже на дріт. Потім ці "дроти" розшаровувалися, утворюючи прості розгалуження. У багатьох груп динозаврів таке просте пір'я розвинулось у складніше, і таке, яке ми бачимо у сучасних птахів. Водночас, пір'я розрослося на тілах динозаврів, перетворившись із ріденьких острівців пуху на щільний пір'яний покрив, який поширився і на нижні кінцівки. У кількох скам'янілостях навіть збереглися молекули, що надають пір'ю колір. Саме вони відкрили нам цілий спектр забарвлення: гладенький і темний пір'яний покрив, що нагадує шерсть корів, чергування білих та чорних смуг, або ж яскраво-червоні відтінки. Одні динозаври мали високі пір'яні гребінці на головах, інші - довге вражаюче пір'я на хвостах. Проте жоден із цих динозаврів не міг скористатися своїм пір'ям для польоту - їхні верхні кінцівки були надто короткі, а решта тіла - надто важкою. Та птахам потрібне пір'я не лише для польотів. Вальдшнепу воно допомагає стати непомітним у лісі. Страус робить затінок для пташенят, розкривши крила над гніздом. Павич хизується дивовижним пір'ям на хвості, щоб привабити самиць. Тож пір'я могло б виконувати ті ж функції і у динозаврів. Як саме динозаврам вдалося злетіти - досі достеменно невідомо. Та якщо припустити, що короткоперий динозавр махав верхніми кінцівками, видряпуючись на гору, його пір'я мало б сприяти швидшому рухові. Таке фізичне явище і могло призвести до розвитку довших верхніх кінцівок у динозаврів, що допомагали їм бігти швидше і навіть пролітати короткі відстані у повітрі. Згодом ці верхні кінцівки розвинулися у крила. І лише тоді, ймовірно лише через 50 мільйонів років після появи першої дротоподібної пір'їни, пір'я підняло динозаврів у повітря.