Перший відомий гігант Землі був розміром з кашалота

Двометровий череп нового величезного виду іхтіозавру, першої відомої на Землі гігантської істоти, показує, як морські рептилії, що вимерли, та сучасні кити стали гігантами.

Про це розповідають у Музеї природознавства округу Лос-Анджелес (NHM), передають OstanniPodii.com.

У той час як динозаври панували на землі, іхтіозаври та інші водні рептилії (які категорично не були динозаврами) правили хвилями, досягаючи таких же величезних розмірів і видового різноманіття. Розвинувши плавники та гідродинамічні форми тіла, які спостерігаються як у риб, так і у китів, іхтіозаври плавали в стародавніх океанах протягом майже всієї епохи динозаврів.

«Іхтіозаври походять від поки що невідомої групи наземних рептилій та дихали повітрям», — говорить провідний автор дослідження доктор Мартін Сандер, палеонтолог Боннського університету та науковий співробітник Інституту динозаврів NHM. «З моменту перших знахідок скелетів у південній Англії та Німеччині понад 250 років тому ці "рибозаври" були одними з перших великих викопних рептилій, відомих науці, задовго до динозаврів, і відтоді вони захоплюють уяву людини».

Добре збережений череп, а також частина хребта, плеча та переднього плавника, що належать до середнього тріасу (247,2-237 мільйонів років тому), були вилучені з блоку породи під назвою "Частина Викопних пагорбів" в горах Августа в штаті Невада та являють собою найраніший випадок іхтіозавра, що досяг епічних розмірів. Розміром з великого кашалота — довжиною понад 17 метрів — названий Cymbospondylus youngorum, є найбільшою твариною, знайденою з того періоду на суші чи в морі. Насправді це була перша гігантська істота, яка коли-небудь населяла Землю, про яку ми знаємо.

Відтворення C. youngorum в його життєвому середовищі, пересування океанами Невадану у пізньому тріасі 246 мільйонів років тому. Credit: Stephanie Abramowicz / NHM

«Важливість знахідки стала очевидною не відразу, — зазначає доктор Сандер, — оскільки на схилі каньйону було оголено лише кілька хребців. Однак анатомія хребців дозволяла припустити, що передня частина тварини все ще може бути захована у породах. Потім, одного холодного вересневого дня 2011 року, команді знадобилася розминка, і вона перевірила це припущення шляхом розкопок, знайшовши череп, передні кінцівки та грудну клітину».

Нову назва виду, "C. youngorum", було надано на честь щасливому збігу обставин — спонсоруванню польових робіт пивоварнею Great Basin Brewery в Рено, що належить і керується Томом і Бондою Янгами, винахідниками відомого на місцевому рівні пива Icky, на етикетці якого зображений іхтіозавр.

В інших гірських хребтах штату Невада палеонтологи з 1902 року вилучають скам’янілості з вапняку, сланцю та алевроліту в районі "Частина Викопних пагорбів", відкриваючи вікно у тріасовий період. Гори з’єднують наше сьогодення зі стародавніми океанами й породили багато видів амонітів, предків сучасних головоногих молюсків, таких як каракатиці та восьминоги, а також морських рептилій. Усі ці зразки тварин спільно відомі як "Фауна Викопних пагорбів", які становлять собою багато здобичі та конкурентів C. Youngorum.

Через віддалене розташування, скам’янілості в горах Августа були виявлені лише недавно. Міжнародна група вчених під керівництвом доктора Сандера почала збирати викопні рештки там, на громадських землях, 30 років тому, а з 2008 року знайдені скам’янілості почали надходити до Музею природознавства округу Лос-Анджелес. Credit: Lars Schmitz

C. youngorum пересувався океанами приблизно 246 мільйонів років тому, або лише приблизно через три мільйони років після того, як перші іхтіозаври намочили плавники, — на диво короткий час, щоб стати таким великим. Подовжена морда та конічні зуби дозволяють припустити, що C. youngorum полював на кальмарів і рибу, але його розміри означають, що він міг полювати й на менших і молодих морських рептилій.

Ймовірно, у гігантського хижака була серйозна конкуренція. За допомогою складного обчислювального моделювання автори дослідили ймовірну енергію, яка проходить через харчову мережу фауни Викопного пагорба, відтворивши стародавнє середовище за допомогою даних, і виявили, що морські харчові мережі були здатні підтримувати ще кілька колосальних м′ясоїдних іхтіозаврів. Розмножувалися іхтіозаври різних розмірів і стратегій виживання, і були порівняні із сучасними китоподібними — від відносно невеликих дельфінів до масивних вусатих китів, які живляться за допомогою фільтрування, і гігантських кашалотів, що полюють на кальмарів.

Співавторка та спеціалістка з екологічного моделювання, докторка Єва Марія Грібелер з Університету Майнца в Німеччині, зазначає: «Через свої великі розміри та потребу в енергії, щільність найбільших іхтіозаврів з фауни Викопних пагорбів, включаючи C. youngourum, повинна була бути суттєво нижчою, ніж припускалося за нашим польовим переписом. Екологічне функціонування цієї харчової мережі, на основі екологічного моделювання, було дуже захопливим, оскільки сучасні високопродуктивні первинні продуценти були відсутні в мезозойських харчових мережах і були важливою рушійною силою в еволюції розмірів для китів».

Волонтерка Інституту динозаврів NHM Віджі Шок лежить поруч із черепом Cymbospondylus youngorum, для показу його масштабу, під час підготовки зразка. Credit: Martin Sander / NHM

Китів та іхтіозаврів поєднує не лише різноманітний ряд. Вони мають схожу будову тіла, й обидва види початково виникли після масового вимирання. Ці подібності роблять їх науково цінними для порівняльного дослідження. Автори поєднали комп’ютерне моделювання та традиційну палеонтологію для вивчення того, як ці морські тварини досягли рекордних розмірів незалежно одна від одної.

«Одним з досить унікальних аспектів цього проєкту є інтегративний характер нашого підходу. Спочатку ми повинні були детально описати анатомію гігантського черепа та визначити, як ця тварина пов’язана з іншими іхтіозаврами», – говорить старший автор доктор Ларс Шмітц, доцент біології Коледжу Скріпса та науковий співробітник Інституту динозаврів. «Ми не зупинилися на досягнутому, оскільки хотіли зрозуміти значення нового відкриття в контексті великомасштабної еволюційної схеми розмірів тіла іхтіозавра та кита, а також як могла функціонувати викопна екосистема фауни Викопних пагорбів. Як еволюційний, так і екологічний аналіз вимагав значної кількості обчислень, що в кінцевому підсумку призвело до злиття моделювання з традиційною палеонтологією».

Скам’янілості іхтіозавра, оточені раковинами амонітів - джерела їжі, яка можливо сприяла їхньому зростанню до величезних розмірів. Credit: Georg Oleschinski / University of Bonn, Germany

Вони виявили, що хоча і китоподібні, і іхтіозаври еволюціонували до дуже великих розмірів тіла, їх еволюційні траєкторії до гігантизму були різними. Іхтіозаври мали початковий бум зростання розмірів, ставши гігантами на початку своєї еволюційної історії, тоді як китам знадобилося набагато більше часу, щоб досягти зовнішніх меж гігантських розмірів. Вони виявили зв’язок між великим розміром і хижацьким полюванням — уявіть собі кашалота, який пірнає, щоб полювати на гігантських кальмарів, — і зв’язок між великим розміром і втратою зубів — згадайте гігантських китів-фільтраторів, які є найбільшими тваринами, що коли-небудь жили на Землі.

Іхтіозаври почали свій шлях до гігантизму, ймовірно, завдяки буму амонітів та безщелепних конодонтів, схожих на вугрів, які заповнили екологічну порожнечу після масового вимирання наприкінці пермі. Хоча їхні еволюційні шляхи були різними, і кити, і іхтіозаври покладалися на використання ніш у харчовому ланцюгу, щоб стати дійсно великими.

Порівняння C. youngorum із сучасним кашалотом, а також темпи еволюції розміру тіла з плином часу між іхтіозаврами та китоподібними. Лінії, що йдуть догори, вказують на більші розміри тіла, тоді як лінії донизу — на менші розміри. Час відраховується від моменту виникнення групи до її вимирання (для іхтіозаврів) або до теперішнього часу (для китів). Credit: Stephanie Abramowicz / NHM

«Як дослідники, ми часто говоримо про схожість між іхтіозаврами та китоподібними, але рідко занурюємося в деталі. Саме цім відрізняється дане дослідження, оскільки воно дозволило нам вивчити та отримати додаткове уявлення про еволюцію розмірів тіла в цих групах морських тетраподів», - каже молодший куратор NHM з мамології (морські ссавці), доктор Хорхе Велес-Хуарбе. «Іншим цікавим аспектом є те, що Cymbospondylus youngorum та решта фауни Викопних пагорбів є свідченням стійкості життя в океанах після найгіршого масового вимирання в історії Землі. Можна сказати, що це перший великий сплеск для тетраподів в океанах».

C. youngorum постійно зберігатиметься в Музеї природознавства округу Лос-Анджелес, де зараз виставлений на показ.