Древнейшая океаническая экосистема четвероногих, существовавшая 249 миллионов лет назад. Популяция мелкотелых ихтиоптеригий («рыб-ящериц») Grippia longirostris, охотящихся на кальмарообразных аммоноидов (в центре). Вдалеке пасется стайка костистых рыб Бореосомус и заурихтис. Ископаемые останки этих древних морских рептилий и рыб сегодня хранятся на арктическом острове Шпицберген архипелага Шпицберген. Автор: Роберт Бэк
Ученые обнаружили более 30 000 окаменелых зубов, костей и других останков на отдаленном арктическом острове Шпицберген. Окаменелости принадлежат морскому сообществу, жившему 249 миллионов лет назад и включавшему вымерших рептилий, амфибий, костистых рыб и акул. Вместе они документируют одну из самых ранних известных экспансий наземных животных в океанические экосистемы после периода экстремального глобального потепления и массового вымирания в самом начале эры динозавров.
Окаменелости были впервые обнаружены в 2015 году, но для того, чтобы превратить их в научное доказательство, потребовалось почти десять лет тщательных раскопок, подготовки, сортировки, идентификации и анализа. Результаты этой длительной работы были опубликованы исследователями из Музея естественной истории при Университете Осло и Шведского музея естественной истории в Стокгольме.
Почему Шпицберген является горячей палеонтологической точкой
Шпицберген, входящий в состав архипелага Шпицберген, известен во всем мире своими исключительно хорошо сохранившимися морскими окаменелостями, относящимися к ранней эпохе динозавров. Эти останки заключены в слоях горных пород, которые начинались как мягкий ил на морском дне, образовавшийся в древнем океане, простиравшемся от средних до высоких палеоширот и граничившем с массивным суперокеаном Панталасса.
Среди самых поразительных находок — окаменелости необычных морских рептилий и амфибий. Эти животные представляют собой одни из самых ранних примеров адаптации наземных видов к жизни вдали от берега, что стало поворотным моментом в эволюции позвоночных.
Жизнь после массового вымирания в конце пермского периода
Согласно давним учебным пособиям, этот эволюционный сдвиг произошел после самого разрушительного вымирания в истории Земли, которое произошло около 252 миллионов лет назад. Это событие, известное как массовое вымирание в конце пермского периода, часто называемое «великим вымиранием», уничтожило более 90 процентов морских видов. Ученые связывают катастрофу с интенсивными парниковыми условиями, потерей кислорода в океанах, повсеместным подкислением и массовыми извержениями вулканов, связанными с распадом древнего Пангейского суперконтинента.
Вопрос о том, как быстро морские экосистемы восстановились после этой катастрофы, был одним из наиболее горячо обсуждаемых в палеонтологии. Преобладающая теория предполагала медленное восстановление, которое продолжалось примерно восемь миллионов лет, при этом амфибии и рептилии постепенно перемещались в среду открытого океана в рамках поэтапного процесса. Ископаемые останки, найденные на Шпицбергене, опровергают это предположение.
Костяной слой, заполненный древней жизнью
Недавно изученные залежи ископаемых на Шпицбергене настолько концентрированы, что образуют видимый костяной слой, выступающий из склона горы. Этот слой образовался за короткий геологический промежуток времени, что позволяет получить редкое представление о морской флоре и фауне всего через несколько миллионов лет после массового вымирания в конце пермского периода. Геологические исследования показывают, что костяное дно образовалось около 249 миллионов лет назад.
Исследователи собрали окаменелости, используя сеточные срезы размером 1 м2 на общей площади 36 м2, что позволило детально задокументировать место раскопок. В общей сложности было собрано более 800 кг материала. Коллекция включает в себя крошечную рыбью чешую, зубы акулы, массивные кости морских рептилий и даже копролиты (окаменелые экскременты).
Быстрое и неожиданное восстановление океана
Находки на Шпицбергене свидетельствуют о том, что морские экосистемы восстанавливались гораздо быстрее, чем считалось ранее. Всего за три миллиона лет после массового вымирания в конце пермского периода океаны создали сложные пищевые сети, заполненные хищными рептилиями и амфибиями.
Одной из самых удивительных находок является широкий спектр полностью водных рептилий, присутствующих на месте раскопок. Среди них были архозавроморфы (дальние родственники современных крокодилов), а также разнообразные ихтиозавры («рыбы-ящерицы»). Некоторые виды были мелкими охотниками, питавшимися кальмарами, длина которых не превышала 1 м, в то время как другие были огромными хищниками, длина которых превышала 5 м.
Переосмысление происхождения морских рептилий
Компьютерное глобальное сравнение групп морских животных подчеркивает важность этого места на Шпицбергене. Проведенный анализ выявил, что костяное ложе является одним из наиболее богатых видами морских позвоночных (позвоночно-позвоночных животных), известных с ранней эпохи динозавров.
Полученные данные также свидетельствуют о том, что переход рептилий и амфибий в морскую среду обитания начался раньше, чем предполагали ученые, и, возможно, даже до массового вымирания в конце пермского периода. Эта «перезагрузка экосистемы», вероятно, создала новые возможности для кормления и заложила основу для формирования структуры современных морских экосистем.
Публикация и публичный показ
Исследование опубликовано на обложке международного журнала Science. Окаменелости, найденные во время раскопок на Шпицбергене, в настоящее время выставлены на всеобщее обозрение в Музее естественной истории Университета Осло и Шведском музее естественной истории.