Палеонтологические кости – 2023

Бой динозавра со зверем, трилобит с едой внутри, птерозавр-фильтратор – и ещё несколько древних находок, которые запомнились нам из прошлого года.

Палеонтологические находки всё-таки лучше называть не костями, а хотя бы окаменелостями. Во-первых, не у всех живых организмов есть кости в нашем понимании. Взять членистоногих с экзоскелетом – костей у них нет и никогда не было. Во-вторых, даже если кости есть, то они за миллионы лет заключения внутри минерального субстрата претерпевают самые разные воздействия: на них давит горная порода, к ним приходит вода, с ними происходят разные химические реакции и т. д. Тем не менее, многие окаменелости остаются вполне узнаваемыми, и мы благодаря им узнаём, как выглядели древние существа. Более того, бывает, что палеонтологам чрезвычайно везёт, и они находят окаменелости, по которым можно узнать нечто о поведении доисторических животных.

Звери охотились на динозавров

Как раз такая «поведенческая» окаменелость описана в одной из прошлогодних статей в Scientific Reports. Её нашли больше десяти лет назад в китайской провинции Ляонин. В окаменелости сохранились остатки двух существ, динозавра и млекопитающего, причём зверь явно охотился на динозавра: вулкан убил их в разгар схватки.

Динозавр относится к пситтакозаврам, жившим 130–100 млн лет назад, питавшимся растительной пищей и ходившим на задних ногах; их потомками спустя миллионы лет окажутся намного более знаменитые трицератопсы. Пситтакозавры были невелики, до 2,5 м в длину, тот, о котором речь, был величиной со среднюю собаку.

Окаменелые остатки пситтакозавра и репеномамы. Фото: Gang Han / Hainan Vocational University of Science and Technology

В него вцепился зверь из группы репеномам, живших, как можно догадаться, примерно в то же время. Раньше думали, что тогдашние млекопитающие были размером с крысу и охотиться могли в лучшем случае на насекомых. Но как только в руки палеонтологам стали попадаться первые репеномамы, стало понятно, что тогда, кроме мелких насекомоядных, были уже и другие звери. Крупнейшие репеномамы вырастали до метра в длину и весили до 14 кг. Были среди них, разумеется, и более мелкие виды, но все они, судя по строению скелета и виду зубов, были плотоядными. Находили скелеты репеномам с остатками детёнышей пситтакозавров в животе, хотя до сих пор трудно было сказать, нападали ли звери на живых динозавров или же довольствовались падалью (падальщики ведь тоже относятся к плотоядным).

И вот в новой китайской окаменелости мы видим, что млекопитающее вида Repenomamus robustus (эти в длину были не более полуметра) кусает довольно-таки крупного пситтакозавра: не вполне взрослого, но уж точно не мелкого детёныша. Зубы репеномамы явно дошли до рёбер, зверь сидит сверху на динозавре – очевидно, он повалил его на землю, динозавр же хватает хищника за переднюю лапу. Трудно интерпретировать находку иначе, как мгновенный снимок жестокой схватки.

Обед молодого тираннозавра

Иллюстрация: Julius Csotonyi

Другая находка, описанная в Science Advances, помогает понять, чем питались молодые тираннозавры. Находка – это остатки молодого горгозавра (горгозавры относятся к семейству Тираннозаврид), который жил примерно 75 млн лет назад на территории нынешней канадской провинции Альберты. Окаменелость опять же нашли ещё в 2009 году, просто потребовалось время, чтобы до неё дошли руки у исследователей. Молодому горгозавру было 5–7 лет, в длину он был около 4 метров и весил около 350 кг – примерно как крупная домашняя свинья. Самое главное, что внутри у него остались кости двух других динозавров вида Citipes elegans, небольших птицеподобных ящеров, бегавших на двух ногах. Когда эти двое попались горгозавру, им было не больше года, и были они размером с индейку. Обоих он съел примерно в течение нескольких часов или нескольких дней, причём ел горгозавр только задние ноги, то есть самую мясную часть добычи (соответственно, вид Citipes elegans определили по костям ног).

Тираннозавриды должны были примерно до одиннадцати лет питаться небольшой добычей с хрупкими костями. Потом они начинали резко расти, и вскоре всякая мелочь переставала их интересовать – теперь они уже могли отбивать детёнышей от стада крупных травоядных динозавров, а потом начинали охотиться уже и на взрослых гигантов. Окаменелости молодых тираннозавров попадаются не очень часто, а уж окаменелость, подобная этой, которая прямо свидетельствует о поведении и экологии давно вымершего существа – редкость вдвойне.

Трилобита нашли с едой внутри

Трилобит Bohemolichas incola; остатки разных существ, которых он ел, показаны «осколками» различных цветов. Иллюстрация: Petr Kraft et al. Nature, 2023

Ещё одна «послеобеденная» окаменелость – трилобит, у которого внутри сохранились остатки раковин и тел мелких моллюсков, ракообразных и других беспозвоночных. Это опять же очень старая находка: кремнистую округлую конкрецию с трилобитом внутри обнаружили в выветривающихся горных породах около Праги более ста лет назад. В какой-то момент камень раскололся, обнаружив остатки трилобита Bohemolichas incola размером около 3 см. Остатки отправились в музей, откуда их десятилетия спустя взяли для микротомографии. Томография показала, что в трилобите есть остатки тех, кого он недавно ел. В его меню входили рачки остракоды, или ракушковые (мелкие ракообразные, чьё тело заключено в двустворчатые раковины – остатки остракодных раковин и были обнаружены в трилобите), хиолиты (ещё одни беспозвоночные с раковинками, ныне полностью вымершие), иглокожие – вымершие родственники современных морских звёзд и морских ежей, и двустворчатые моллюски.

Судя по всему, трилобит B. incola ползал по дну и поедал всё, что подворачивалось на пути – и это всё часто было уже мертво. То есть с большой вероятностью трилобит был падальщиком, потому что хищники обычно более привередливы в еде и, кроме того, находят способ выесть мягкие ткани, не утруждая свой кишечник раковинами.

Трилобиты сражались трезубцами

Была в прошлом году ещё одна примечательная трилобитовая новость – о трилобите с четырёхзубцем. Среди трилобитов были такие, у которых на лбу располагался довольно большой вырост-трезубец. Есть версия, что трезубцем можно было ковыряться в морском дне, выискивая еду или выкапывая убежище. Есть другая версия, по которой трезубец мог быть чем-то вроде рогов у оленей: можно представить, как самцы-трилобиты выясняли друг с другом отношения из-за самок. И вот трилобит с четырёхзубцем оказался аргументом в пользу второй версии. Этот трилобит был взрослым, никаких повреждений на нём не было, то есть его четырёхзубец никак не мешал ему жить и был, скорее всего, результатом мутации. Между тем, если совместить четырёхзубец с общей анатомией и предполагаемой биомеханикой трилобитов, то станет понятно, что рыть дно, искать пищу или как-то ещё использовать мутантный вырост такому трилобиту было бы затруднительно; до взрослого состояния он бы вряд ли дорос. Поэтому остаётся только одна возможность: вырост был нужен трилобитам для сражений друг с другом.

Трилобит Walliserops trifurcates с мутантным трезубцем. Фото: Alan D. Gishlick / Bloomsburg University of Pennsylvania

Более всего трезубец похож на рога жуков-носорогов, которые бывают у них разнообразной формы, в том числе и с концевыми выступами-зубцами. Самцы жуков-носорогов во время стычек стараются поддеть противника и скинуть его с ветки. Трилобиты же, орудуя трезубцем, как лопатой, могли опрокидывать противника на спину, надолго выводя его из строя – перевернуться обратно на живот у них должно было бы занимать много времени. Правда, представляя себе сражающихся трилобитов, не стоит слишком увлекаться фантазиями, всё-таки речь идёт о животных, живших на земле многие миллионы лет назад.

Палеолитические вороны ели мамонтов

Находки, о которых идёт речь в двух июльских статьях в Nature Ecology & Evolution и Archaeological and Anthropological Sciences, демонстрируют один из древнейших примеров синантропизации. Синантропными видами называют тех, чья жизнь тесно связана с человеком. И это не только домашние кошки, собаки, медоносные пчёлы и пшеница в полях, это ещё и голуби, и вороны, и крысы с мышами, и мухи с муравьями, и амброзия с крапивой. Многие вполне освоились в человеческих поселениях, больших и малых, распространяются вместе с людьми и даже стараются держаться поближе к людям и подальше от дикой природы; такие виды весьма выигрывают от сожительства с людьми.

Фото: Alexandra MacKenzie / Flickr.com

При этом возникает вопрос, когда вообще появились первые синантропные организмы. Паразиты, всякие блохи со вшами, появились очень и очень давно (они тоже считаются синантропными видами). А вот что насчёт птиц и зверей? Ещё раз подчеркнём, что речь не об одомашненных видах, а о тех, которые просто находятся рядом с людьми, извлекая из такой близости определённую пользу. Может показаться, что их синантропизация началась сравнительно недавно, когда людей стало особенно много и они стали слишком уж активно расселяться по земле. Дикие животные, чьи территории пустили под сельское хозяйство, могут либо куда-нибудь уйти, либо вымереть, либо как-то перестать бояться человека. Хотя на ум приходят огромные мусорные свалки с остатками еды – на них можно кормиться, не тратя сил на самостоятельное добывание пищи.

Находки времён позднего палеолита говорят о том, что сближение с людьми началось ещё до свалок и сельского хозяйства. Палеолитические охотники очень любили охотиться на мамонтов, но, кроме мамонтовых костей, на их стоянках обнаруживают много костей воронов. Конечно, охотники могли ловить и птиц тоже, ради мяса и перьев. Но вороны эти явно сами прилетали к людям. По изотопному составу костей можно определить, чем питалось животное, и вот, когда в вороньих костях проанализировали изотопы, оказалось, что они ели крупных травоядных.

Мамонтовые туши охотники держали при себе, а что не съедали, то выбрасывали неподалёку. Вороны не могли пропустить дармовой обед, притом что такие обеды должны были повторяться регулярно. И вот палеолитические вороны начали привыкать к людям, съедая всё больше и больше мясных остатков. Люди охотились и на воронов, но для птиц, вероятно, весь риск окупали плюсы от еды, которая достаётся без усилий. Конечно, вороны могли найти павшего мамонта где-то на стороне, но тогда придётся предположить, что охотникам, убивавшим воронов, чудовищно везло именно на таких птиц, которые питались именно такой падалью. Проще всё-таки допустить, что вороны просто синантропизировались. Это значит, что уже в те давние времена экологические отношения человека с другими живыми существами были сложнее, чем может показаться.

Некоторые птерозавры ели как киты

В январе прошлого года в Paläontologische Zeitschrift вышла статья с описанием нового вида птерозавра, названного Balaenognathus maeuseri. Он замечателен тем, что у него было больше четырёх сотен зубов. Как мы знаем, птерозавры были крылатыми ящерами, которые жили примерно в то же время, что и динозавры, и исчезли вместе с ними в конце мелового периода по случаю астероида и/или слишком активных вулканов. От динозавров нам остались птицы (динозавры в какой-то момент начали осваивать полёт, и, как видим, более чем успешно), а от птерозавров, к сожалению или к счастью, не осталось ничего, кроме доисторических скелетов. Один из таких скелетов нашли на территории Германии, и одна из главных его особенностей, которая привлекла внимание палеонтологов, – это его челюсти. Они усыпаны сотнями тонких и относительно длинных зубов, так что челюсти похожи на частый гребень. Некоторые зубы заканчиваются небольшим крючочком, который был бы очень удобен, если бы птерозавру нужно было удерживать во рту мелкую добычу. Челюсти ближе к концу загибаются наверх, как у шилоклювки, и одновременно обе челюсти на конце немного расходятся в стороны, как у колпицы. С большой долей уверенности можно предположить, что птерозавр питался, процеживая воду сквозь зубы и съедая плававшую в ней водную мелочь. Втянув порцию воды, птерозавр закрывал клюв и поднимал язык – вода проходила сквозь штакетник зубов, а какие-нибудь доисторические креветки оставались во рту; расширенные на конце челюсти помогали захватить больше добычи.

Реконструкция внешнего вида Balaenognathus maeuseri. Иллюстрация: Megan Jacobs / University of Portsmouth

На самом деле, подобные птерозавры известны давно. Новый ящер относится к группе ктенохазматид: среди них есть и другие виды с загибающимися и расширяющимися челюстями, оснащёнными сотнями и даже тысячами мелких зубчиков. Вероятно, многие птерозавры-ктенохазматиды были фильтраторами, подобно современным китам, уткам или фламинго (только цедильный аппарат у древних ящеров был устроен всё же иначе). Но B. maeuseri отличается от других подобных птерозавров: в частности, фильтровальные зубы есть как на нижней, так и на верхней челюсти, и сидят они на них по всей длине. Разные ктенохазматиды фильтровали по-разному, и у B. maeuseri, видимо, был свой способ: он шёл по мелководью, опустив голову в воду, открывая и закрывая рот, насасывая в него воду и отжимая её языком.

Новый динозавр усложняет эволюцию птиц

Последняя находка которую мы вспоминаем, не имеет отношения к еде – это остатки динозавра Fujianvenator prodigiosus, который жил около 150 млн лет назад. Интересен он тем, что относится к авиалам, то есть к «истинно птичьим» динозаврам (к ним же принадлежат и птицы), но при этом ему не хватает чисто полётных приспособлений в скелете. Самое же странное в F. prodigiosus то, что у него были чрезвычайно длинные задние конечности с берцовой костью, которая вдвое длиннее бедренной. Обычно у тех динозавров, которые в то время учились летать, задние ноги укорачивались.

Художественное представление внешнего облика Fujianvenator prodigiosus. Иллюстрация: Zhao Chuang / Chinese Academy of Sciences

Скорее всего, F. prodigiosus проводил время не в древесных кронах, а на земле. Сравнивать нового динозавра со страусом было бы некорректно: считается, что страусы и другие современные нелетающие птицы утратили способность к полёту вторично, на извилистых путях собственной эволюции. Лучше было бы уподобить F. prodigiosus кукушке-подорожнику: у неё есть крылья, она может летать, но полёту предпочитает бег, и даже от врагов спасается бегом. Динозавр мог бы, как кукушка-подорожник, жить на просторных открытых пространствах. Или же он мог жить на болотах, блуждая по ним на длинных ногах и выхватывая добычу из воды, подобно цаплям. В пользу того, что он жил в болотистой местности, говорят остатки других существ, которых находят примерно в том же районе: это рыбы и водные рептилии вроде черепах.

Чтобы лучше понять образ жизни F. prodigiosus, нужно больше его остатков. Впрочем, и те окаменелости, что удалось найти, свидетельствуют о том, что «птичьи динозавры» уже на заре своей эволюции шли разными путями, и приспосабливаться к разным экологическим нишам они начинали ещё до того, как полностью осваивали полёт и превращались в настоящих птиц