Лига Палеонтологии

Сейчас птицы — самые многочисленные беззубые позвоночные. Среди рептилий (эволюционных родственников птиц) большинство беззубых видов относится к птицеподобным динозаврам. В других линиях рептилий известно совсем мало примеров полного отказа от зубов, поэтому каждая находка представляет большой интерес для ученых. В недавнем номере журнала Scientific Reports вышло описание бертазавры (Berthasaura leopoldinae) — небольшого беззубого динозавра мелового периода, обнаруженного на юге Бразилии. Бертазавра относится к цератозаврам — эволюционной линии динозавров, отделившейся от птичьей еще в конце триасового периода. Эта находка показывает, что беззубость неоднократно развивалась среди динозавров, а не была прерогативой исключительно птичьей линии эволюции.

Так могла выглядеть бертазавра (Berthasaura leopoldinae) — новоописанный бразильский цератозавр — в естественной среде обитания. Над ней пролетает мелкий птерозавр кайюажара (Caiuajara), под стволом дерева сидит ящерица гуэрагама (Gueragama). Рисунок © Maurilio Oliveira из обсуждаемой статьи в Scientific Reports

В разных эволюционных линиях наземных позвоночных беззубость развивалась неоднократно — у кого-то чаще, у кого-то реже. Так, скажем, у млекопитающих отказ от зубной системы встречался и встречается нечасто. Среди современных млекопитающих тех, кто отказался от дифференцированных зубов своих предков (позволяющих более эффективно обрабатывать пищу, чем характерные для многих рептилий одинаковые зубы), передав их функцию чему-то другому, совсем мало: это муравьеды, утконосы, ехидны и усатые киты. Скажем, горбачи и синие киты при помощи китового уса отфильтровывают из воды крошечных ракообразных или некрупную рыбу, а у гигантского муравьеда, пользующегося своей узкой трубкообразной мордой при охоте на муравьев и термитов, желудок превратился в подобие мускульного желудка птиц и покрыт изнутри твердыми складками, действующими наподобие жерновов.

В отличие от млекопитающих, у рептилий отсутствие зубов — явление достаточно частое. Уже 250 миллионов лет назад, в раннем триасовом периоде, в китайских морях плавал эретморипис (Eretmorhipis) — существо с гребнем дракона, ластами дюгоня и беззубой мордой утконоса, которой он, предположительно, рылся в придонном иле в поисках мелких беспозвоночных (C. Long et al., 2019. Early Triassic marine reptile representing the oldest record of unusually small eyes in reptiles indicating non-visual prey detection). Чуть погодя начали активно развивать беззубость и наземные пресмыкающиеся: 240 миллионов лет назад по земле бродил лотозавр (Lotosaurus), своим роговым «клювом» срывавший листья с деревьев, а около 220 миллионов лет назад возникли шувозавриды (Shuvosauridae), бегавшие на задних лапах растительноядные родственники крокодилов с беззубыми челюстями. Также многие виды утрачивали зубы частично: например, у этозавров простые колышковидные зубы сохранялись только в задней части челюсти. Предполагается, что редукция зубов может быть связана как с необходимостью облегчения черепа, так и с растительноядной диетой: острый роговой «клюв» справляется с грубой волокнистой пищей значительно лучше зазубренных зубов (такими может похвастать, к примеру, зеленая игуана), и недаром большинство видов современных растительноядных рептилий являются беззубыми сухопутными черепахами. К тому же клюв, покрытый роговым чехлом, довольно пластичен, хорошо приспосабливается к изменениям в рационе, легко заменим (роговая ткань «стоит» дешевле новых зубов). Также есть гипотеза, что отказ от зубов изрядно сократил время инкубации яиц, ведь не нужно ждать, пока у зародыша разовьются зубы (D. J. Varricchio et al., 2018. An Intermediate Incubation Period and Primitive Brooding in a Theropod Dinosaur). У зубастых динозавров, как предполагается, время инкубации составляло несколько месяцев, а у птиц — в несколько раз меньше.

Скелет силлозуха (Sillosuchus), одного из самых крупных шувозаврид: по некоторым оценкам, этот ящер мог вырастать до 9–10 метров в длину. Фото © Kentaro Ohno

Что касается динозавров и их ближайших родственников птерозавров, то изначально беззубость в этой эволюционной линии популярностью не пользовалась: древнейший из известных беззубых динозавров, китайский лимузавр, появился только около 160 миллионов лет назад, тогда как первые беззубые птерозавры, вроде китайского цзидаптера (Jidapterus), возникли лишь в раннем меловом периоде, порядка 125 миллионов лет назад. Ситуация изменилась лишь в середине мелового периода: именно в это время начали широко распространяться многие группы птерозавров и динозавров, частично или полностью беззубые, такие как аждархоиды, птеранодонтиды, орнитомимозавры, овирапторозавры и теризинозавры.

При этом едва ли распространение беззубости было связано с внезапно возросшим числом вегетарианцев среди рептилий: среди птерозавров потребителей растительной пищи было крайне мало, тогда как сравнительно некрупные орнитомимозавры и овирапторозавры скорее были всеядными животными наподобие страусов, и свою добычу они глотали целиком. К слову, сравнение со страусами тут не случайно: все вышеперечисленные группы динозавров являются манирапториформами, то есть принадлежат к эволюционной линии, ведущей к птицам. По-видимому, среди птичьих родственников птичьи же клювы возникали особенно часто... хотя тем забавнее знать, что и ближайшие динозавровые родственники птиц, например, дромеозавриды, и сами древние пернатые, такие как гесперорнис и ихтиорнис, отличались значительной зубастостью, от которой птицы «отказывались» еще на протяжении, по меньшей мере, нескольких миллионов лет (A. Louchart, L. Viriot, 2011. From snout to beak: the loss of teeth in birds).

Представители двух видов беззубых рептилий встретились на берегу реки: пока самцы птерозавра кетцалькоатля делят убитого крокодила, самка динозавра орнитомима торопится спастись бегством. Рисунок © Harrison Keller Pyle из личного твиттера художника

Таким образом, находка нового беззубого динозавра в раннемеловых отложениях Бразилии была бы ничем не примечательным событием, если бы не одно «но»: новый вид динозавров приходится птицам весьма отдаленной родней. Среди его ближайших родственников из инфраотряда цератозавров известен был только один беззубый вид с растительноядной или, по крайней мере, всеядной диетой — это лимузавр. Новый вид значительно отличается от китайского родственника, который жил на другом конце земного шара: если лимузавр становился полностью беззубым только в зрелом возрасте (его детеныши были зубастыми и скорее всего питались насекомыми; X. Xu, 2009. A Jurassic ceratosaur from China helps clarify avian digital homologies), то бразильский вид оказался беззубым изначально, на что указывает отсутствие альвеол — лунок в челюсти, где должен крепиться корень зуба.

Находка была сделана около десяти лет назад в муниципалитете Крузейру-ду-Уэсти, что в штате Парана на юге Бразилии. Проводя раскопки в местечке Cemitério dos Pterossauros (что в переводе с португальского означает «Кладбище птерозавров»), палеонтологи обнаружили остатки нескольких птерозавров и мелких хищных динозавров. Крылатые ящеры оказались вполне обычными, родственными знаменитой тапежаре с северо-востока Бразилии, а вот оба динозавра были весьма примечательны. Первым был описан в 2019 году весперзавр (Vespersaurus, см. картинку дня Динозавр, который хотел стать тушканчиком). Он отличался необычной анатомией ног: хотя на его задних конечностях было по три пальца, при ходьбе только один из них касался земли (то, что так могло быть, подтверждается найденными в 1970-х годах однопалыми отпечатками ног динозавра).

Второй вид описан только сейчас. Статья о нем вышла в недавнем выпуске журнала Scientific Reports. Он был назван бертазаврой (Berthasaura leopoldinae) — это один из немногих видов динозавров, имя которого заканчивается на женское -saura вместо мужского -saurus. Родовое название означает «ящерица Берты», оно было дано в честь Берты Луц, бразильской правозащитницы и специалиста по амфибиям, сыгравшей важную роль в предоставлении бразильским женщинам избирательных прав. Видовое — в честь Марии Леопольдины, первой императрицы Бразильской империи и покровительницы наук. Также видовое название является непрямой отсылкой к школе самбы Imperatriz Leopoldinense: на карнавале 2018 года они выступили с темой «Uma noite real no Museu Nacional» (что в переводе с португальского означает «Королевская ночь в Национальном музее»), а в сентябре того же года катастрофический пожар уничтожил большую часть его коллекции (см. новость Ипупиара восстала из пепла Национального музея Бразилии, «Элементы», 30.09.2021).

Голотип бертазавры MN 7821-V (а) и его прорисовка (b). Хотя время не пощадило остатки животного, на сегодня это один из самых полных скелетов бразильских динозавров. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports

Косточки бертазавры на фотографии голотипа выглядят довольно сильно поврежденными, но на самом деле скелет животного удалось восстановить без малого полностью: от бертазавры сохранился почти полный позвоночник, ребра, таз и передние конечности, а также большая часть черепа и верхняя часть задних конечностей. Судя по тому, что части черепа и некоторые кости позвоночника все еще не полностью срослись, авторы предположили, что перед ними незрелая особь, динозавр-подросток. Если это так, то весьма примечательно выглядят беззубые челюсти животного: судя по проведенному авторами исследования филогенетическому анализу, бразильская бертазавра не приходится ближайшей родней китайскому лимузавру, единственному беззубому представителю цератозавров, известному ранее. В таком случае следует заключить, что беззубость среди цератозавров независимо развилась как минимум дважды, при этом бертазавра либо полностью теряла зубы раньше своего китайского «коллеги», либо от рождения их не имела.

Чем же кормилось это животное, ближайшими родственниками которого были абелизавриды — хищники средних и крупных размеров, обладавшие зубастыми челюстями и, вне всяких сомнений, питавшиеся мясом? Глядя на майюнгазавра или карнотавра, сложновато представить для этой группы динозавров какой-то другой рацион. Но, тем не менее, короткий компактный череп бертазавры и ее беззубые челюсти, защищенные роговым «клювом», предполагают, что животное было если не полностью растительноядным, то, по крайней мере, всеядным. В таком случае находка бертазавры подтверждает предположение, что семейство Noasauridae, к которому принадлежат она и лимузавр, довольно рано откололось от общего ствола развития цератозавров, пойдя по собственному эволюционному пути, что позволило этим динозаврам развить уникальные черты, не свойственные их более крупным хищным родственникам.

Найденные фрагменты скелета бертазавры и реконструированный скелет. Отсутствующие элементы закрашены серым. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports

В поддержку последнего предположения говорят условия, в которых жила бертазавра: в меловом периоде (более точная датировка отсутствует: по разным данным, возраст отложений датируется то ли 110, то ли 80 миллионами лет назад) формация Гойо-Эре (Goio-Erê Formation), в отложениях которой был обнаружен динозавр, представляла собой древнюю пустыню с весьма суровыми условиями жизни, поэтому описавшие бертазавру ученые предполагают, что она была вынуждена питаться всем, что ей попадалось. Согласно предыдущему исследованию, крупнейшим хищником в этой экосистеме был птерозавр кересдракон (Keresdrakon): он обладал размахом крыльев около трех метров и, возможно, вел образ жизни современного аиста марабу, в основном питающегося мелкой живностью, но при любом удобном случае переходящего на падаль (A. W. A. Kellner et al., 2019. A new toothless pterosaur (Pterodactyloidea) from Southern Brazil with insights into the paleoecology of a Cretaceous desert).

Второй вид птерозавров, кайюажара (Caiuajara), у которого размах крыльев составлял от 0,65 до 2,35 метра, был субдоминантным хищником и самым многочисленным животным в экосистеме. Вероятно, в Гойо-Эре кайюажары выводили потомство, из-за чего в одной и той же местности встречались животные разных возрастов, каждый из которых занимал свою экологическую нишу (Птерозавры-гиганты и их детеныши занимали разные экологические ниши, «Элементы», 23.11.2021). Что же касается весперзавра и бертазавры, то они были довольно скромных размеров — всего около 1–1,5 метра в длину, — так что не только охотились на мелких летающих рептилий, но и сами довольно часто становились добычей.

Жизнь в бразильской пустыне мелового периода. Крупные птерозавры кересдраконы могли кормиться как трупами динозавров типа весперзавра, так и молодью других птерозавров — кайюажар, — и ящерицами гуэрагамами. Весперзавры же были вынуждены искать себе корм на берегу временного водоема, охотясь на птерозавров и вылавливая мелкую живность из воды. Рисунок © Maurilio Oliveira из статьи A. W. A. Kellner et al., 2019. A new toothless pterosaur (Pterodactyloidea) from Southern Brazil with insights into the paleoecology of a Cretaceous desert

Подводя итоги, хочется заметить, что находка столь полно сохранившегося скелета позволила ученым не только познакомиться с анатомическими чертами бертазавры, ранее считавшимися присущими только китайскому лимузавру, но и утвердить «Кладбище птерозавров» как уникальное местонахождение остатков животных мелового периода. Вероятно, новые раскопки в этом месте позволят ученым еще лучше ознакомиться с необычной фауной древних пустынь, где, несмотря на суровые условия и дефицит пищевых ресурсов, все-таки процветала своеобразная жизнь.

Источник: G. A. de Souza, M. B. Soares, L. C. Weinschütz, E. Wilner, R. T. Lopes, O. M. O. de Araújo, A. W. A. Kellner. The first edentulous ceratosaur from South America // Scientific Reports. 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-01312-4.

Источник

Из верхнего мела (~80 млн лет) Альберты в лаборатории Королевского Тиррелловского палеонтологического музея, Канада.

Исследователи завершили кропотливое сравнение семи неклассифицированных образцов окаменелостей с ранее идентифицированными окаменелостями и образцами костей со всего мира, чтобы описать новый вид. Их открытие базируется на найденной локтевой и части плечевой костей, а так же зубах.

По оценкам ученых, недавно обнаруженная кошка весила в среднем около 272 кг и могла убить добычу весом до 2700 кг. Эти цифры являются свидетельством существования еще одной гигантской кошки - одной из крупнейших в истории Земли.

«Мы считаем, что это были животные, которые регулярно убивали животных размером с бизона», - сказал соавтор исследования Джонатан Каледе, доцент кафедры эволюции, экологии и биологии организмов в кампусе Мэрион Университета штата Огайо. «Это была самая большая кошка из когда-либо живших».

Каледе завершила исследование с Джоном Оркаттом, доцентом биологии Университета Гонзага, который инициировал проект. Оркатт нашел большой образец кости плеча, который был помечен как кошка, в коллекции Музея естественной и культурной истории Университета Орегона, когда он был аспирантом, и сотрудничал с Каледой в многолетних исследованиях для выяснению того, что за кошка это могла быть.

Они определили, что новый вид является древним родственником смилодона (Smilodon), самого известного саблезубого кота, вымершего около 10 000 лет назад.

Образец из Орегона был раскопан на землях Кайюс, племени из резервации индейцев Уматилла.

Отдавая дань месту находки, Каледе и Оркатт в сотрудничестве с Институтом культуры Тамастсликт назвали новый вид Machairodus lahayishupup. На языке Кайюс Laháyis Húpup означает «древняя дикая кошка».

Исследование опубликовано 3 мая 2021 г. в Journal of Mammalian Evolution.

Оркатт и Каледе нашли аналогичные неклассифицированные образцы окаменелостей плеча в Музее естественной истории штата Айдахо, где большое предплечье сопровождалось зубами, что обычно считается золотым стандартом для определения новых видов. Также были осмотрены окаменелости кошек в Музее Калифорнийского университета Палеонтологии и Техасского мемориального музея.

«Одна из главных историй всего этого поиска заключается в том, что мы в конечном итоге обнаружили образцы экземпляров этой гигантской кошки в музеях на западе Северной Америки», - сказал Оркатт. «Они явно были большими кошками. Мы начали с нескольких предположений, основанных на их возрасте, в диапазоне от 5 1/2 до 9 миллионов лет, и на основе их размера, так как эти существа были огромными».

«Чего у нас не было тогда и есть сейчас, так это проверки того, говорят ли нам что-нибудь размер и анатомия этих костей - и оказывается, что да, это так».

Самая большая из семи доступных для анализа окаменелых плечевых костей Machairodus lahayishupup, была более 45,7 см (18 дюймов) в длину и 4,3 см (1,7 дюйма) в диаметре. Для сравнения, у современного взрослого льва плечевая кость составляет около 33 см (13 дюймов) в длину.

Исследователи выдвинули гипотезу, что если бы изолированная кость предплечья была полезна для различения видов, то это было бы справедливо и для современных видов крупных кошек. Калед и Оркатт посетили многочисленные музеи в США, Канаде и Франции, чтобы сфотографировать образцы предплечий львов, пум, пантер, ягуаров и тигров, а также окаменелости ранее идентифицированных вымерших больших кошек.

Каледе использовал программное обеспечение, чтобы разместить ориентиры на каждом оцифрованном образце, которые, будучи собраны вместе, создавали модель каждого локтя.

«Мы обнаружили, что можем количественно оценить различия в довольно точной шкале», - сказал Каледе. «Это подсказало нам, что мы можем использовать форму локтя, чтобы отличать виды современных больших кошек.

«Затем мы отнесли инструмент к летописи окаменелостей - у всех этих гигантских локтей, разбросанных по музеям, была общая характеристика. Это говорило нам, что все они принадлежали к одному виду. Их уникальная форма и размер говорили нам, что они также сильно отличались от всего остального. это уже известно. Другими словами, эти кости принадлежат к одному виду, а этот вид - новый ".

Оценка массы тела на основе суставной ширины (AW) для этих особей колеблются от 241 до 348 кг (в среднем 274 кг). Это значение сопоставимо со средним значением реконструкции в 277 кг с использованием этого метода для нашей выборки из 13 S. fatalis (диапазон 212–425 кг). Оценка массы тела ископаемого P. atrox в среднем составляет 355 кг (диапазон 225–484 кг) на основе AW 34 экз. Мы также оценили массу тела, используя полную плечевую кость самого крупного образца M. lahayishupup. Плечевая кость 460,5 мм длины, что соответствует расчетной массе 405 кг. Это более высокая оценка, чем основанная на AW для того же экземпляра (348 кг). Оценка массы тела M. lahayishupup по окружности плечевой кости очень схожа с расчётами на основе длины плечевой кости. Диаметр 42,4 мм дает оценку 427 кг.

Исследователи рассчитали оценки размеров тела этого нового вида на основе связи между размером плечевой кости и массой тела у современных больших кошек и высказали предположения о добыче кошки на основе ее размера и животных, которые, как известно, жили в этом регионе в то время: носорог были особенно многочисленны, как и гигантские верблюды и гигантские наземные ленивцы.

https://prehistoric-fauna.com/Machairodus-lahayishupup

Аммониты – одни из самых известных окаменелостей, но до сих пор палеонтологи мало что знали об устройстве тел этих моллюсков. И вот, наконец, найден и изучен аммонит с сохранившимися мягкими тканями (точнее – с их остатками, но это не важно).

Аммонит Sigaloceras (Catasigaloceras) enodatum, описанный российским палеонтологом Сергеем Николаевичем Никитиным в конце 19 века, был найден в среднеюрских отложениях английского Глостершира еще в 1998 году. Британские палеонтологи зачем-то решили изучить его с помощью рентгеновской и нейтронной томографии – и были поражены результатом.

В достаточно обычно выглядящем образце, как оказалось, сохранились остатки мягких тканей, позволяющие восстановить строение тела моллюска. И оно, как выяснилось, несколько отличается от строения наутилусов, которых до сих пор считали довольно близкими аналогами аммонитов.

«Трехмерное изображение мышц и органов тела впервые в этой культовой группе ископаемых дает ключевое представление о функциональной морфологии. Как выяснилось, парные спинные мышцы втягивали тело животного в раковину, а не обеспечивали работу гипонома (воронки), управляющей движением, как у наутилусов. Это предполагает существование у аммонитов подвижного, втягивающегося в раковину тела в качестве стратегии защиты и требует особого плавательного механизма гипономного движения - признака, который, как мы предполагаем, развился в самом начале линии аммоноидов-колеоидов», - пишут ученые в своей статье.

Возможность быстро прятаться под прикрытие стен раковины особенно важна для аммонитов, поскольку у них нет чернильного мешка – защитного приспособления многих других головоногих. А вот плавали аммониты так же, как их современные родственники, выталкивая воду из мантийной полости через воронку и используя получившийся реактивный импульс.

Статья Correlative tomography of an exceptionally preserved Jurassic ammonite implies hyponome-propelled swimming опубликована в журнале Geology

Doi: 10.1130/G49551.1

https://vk.com/wall-33659106_37892