Международная команда из пяти палеоихтиологов из США, России и Австралии открыла новую линию ископаемых акул. Они жили около 100 млн лет назад и, в отличие от своих хищных родственниц, скорее всего специализировались на питании планктоном. О том, что представляли собой эти странные существа, рассказал PaleoNews один из авторов открытия, ведущий в нашей стране исследователь мезозойских хрящевых рыб Евгений Попов из Саратовского Государственного Университета (СГУ).
Современные большеротые акулы Megachasma pelagios (самка и самец). Изображение: Compagno L. et all.
Материалом для описания самостоятельной группы предположительно планктоноядных акул послужили как новые находки, так и повторная интерпретация старых материалов, происходящих из меловых отложений России и США. Новая линия акул базируется на двух ранее описанных видах: Eorhincodon casei из России и Megachasma comanchensis из США, которые оказались родственными друг другу и, по предположению исследователей, эволюционировали из группы «песчаных акул», которые изначально были рыбоядными.
Новая группа планктоноядных «песчаных акул» мелового возраста получила собственное родовое имя – Pseudomegachasma. Это латинское название означает «ложная большеротая акула» и связано с формой зубов, которая конвергентно почти идентична зубам современной планктоноядной большеротой акулы (Megachasma pelagios), появившейся в геологической истории много позднее. Значение исследования состоит в том, что «ложнобольшерот» может представлять древнейшую планктоноядную акулу в геологической летописи, которая появилась раньше и, кроме того, независимо от четырех других групп современных планктоноядных хрящевых рыб – китовых, гигантских, большеротых акул и орляковых скатов рода Manta.
Род Pseudomegachasma включает два вымерших вида – P. casei из России и P. comanchensis из США, и вместе с вымершим одновозрастным родом «рыбоядных» акул Johnlongia (названной в честь известного австралийского палеонтолога Джона Лонга) классифицирован в составе нового подсемейства песчаных акул, названного Johnlonginae.
Статья «Новая клада предположительно планктоноядных акул из меловых отложений России и США» была опубликована в сентябрьском выпуске авторитетного палеонтологического журнала Journal of Vertebrate Paleontology. (Shimada, K., Popov E.V., Siversson, M., Welton, B.J. & Long, D.J. 2015. A new clade of putative plankton-feeding sharks from the Upper Cretaceous of Russia and the United States. Journal of Vertebrate Paleontology, Vol. 35, No. 5: e981335 Doi: 10.1080/02724634.2015.981335)
Команда исследователей – авторов статьи включает Кенсю Симаду (университет Де Поля и музей естествознания имени Штернберга, США), Евгения Попова (Саратовский государственный университет), Микаэла Сиверсона (Западно-австралийский музей, Австралия), Брюса Велтона (музей естествознания и науки Нью Мехико, США) и Дугласа Лонга (Колледж Святой Марии и Калифорнийская академия наук, США).
Евгений Попов любезно согласился ответить на несколько вопросов редакции PaleoNews и раскрыл некоторые подробности относительно новой группы ископаемых акул.
Псевдомегахасма – первый известный представитель акул-планктонофагов, или кто-то может оспорить ее приоритет?
Псевдомегахасма включает два ранее описанных вида: Megachasma comanchensis Shimada, 2007, которую прежде считали древнейшей большеротой акулой, и Eorhincodon casei Nessov, 1999, считавшегося древнейшим представителем китовых акул. Таким образом, гипотеза о существовании в меловых отложениях мира планктоноядных форм акул не является новой. Авторы настоящего исследования, на основе новых коллекционных материалов, преимущественно из Центральной России и Поволжья, провели полную морфологическую и номенклатурную ревизию этой проблемы и пришли к выводу, что сеноманские планктоноядные акулы не относятся ни к китовым, ни к большеротым акулам, а являются особой группой, появившейся в эволюции акул впервые и независимо от всех известных современных планктоноядных форм. Это еще одно подтверждение мозаичного характера эволюции среди рыб и, в целом, животных.
Зуб российской Pseudomegachasma casei. Фото: Евгений Попов
Зачем планктонофагу зубы, да еще такой сложной формы?
Наоборот, по сравнению с другими ламноидными акулами, в том числе – с близкородственным родом Johnlongia, зубы псевдомегахасмы существенно упрощены — причем не только отдельные зубы, но и все озубление. У ламноидных акул зубы сильно дифференцированы, т.е. передние отличаются от боковых и задних. Для всех современных планктоноядных акул — китовых, гигантских и большеротовых – отмечено упрощение строения зубов и их однотипность, так называемая «вторичная гомодонтность».
Подобное явление, наблюдаемое у зубов псевдомегахасмы, является одним из оснований для предположения о планктоноядной диете этих рыб. При этом наиболее близкий к псевдомгахасме род акул «джонлонгия» (Johnlongia) имел более типичное для акул этой группы дифференцированное (разнозубое) озубление и, очевидно, эти акулы были рыбоядными.
Планктон традиционно ассоциируется с самым верхним, приповерхностным слоем океана, а современная мегахасма – глубоководный житель. Откуда в глубинах она берет планктон для своего пропитания?
Современная мегахасма (Megachasma pelagios) – не совсем глубоководный житель. Конечно, известны ее находки с глубины несколько километров, но чаще всего ее встречают на интервале глубин 5-160 м. Светлый окрас тела и содержание жира в печени также свидетельствует в пользу того, что это больше пелагический житель, чем глубоководный. Предполагают, что большеротая акула совершает суточные миграции, поднимаясь ночью к поверхности океана вслед за крилем, которым она преимущественно питается. Сходным образом ведет себя и гигантская акула (Cetorhinus maximus) – обитая часть года на большой глубине и сезонно мигрируя к поверхности.
Можно ли ожидать находок каких-то других частей тела таких животных, не только зубов? Ведь нашли же недавно хрящевой череп американского родственника геликоприона?
Теоретически можно… В ископаемой летописи от акул в подавляющем большинстве случаев сохраняются наиболее минерализованные части скелета – зубы, плавниковые и головные шипы, плакоидная чешуя, реже – позвонки. Более полные остатки (полные скелеты и их фрагменты) сохраняются в исключительных условиях захоронения. Такие места очень редки и давно известны – это, к примеру, Золенгофен, Гольцмаден, некоторые местонахождения в Ливане и т.д. Перспективный кандидат на такую сохранность в Поволжье – верхнеюрская сланценосная толща, откуда уже известны находки скелетных остатков костных рыб. Там же были найдены и отдельные зубы акул, но их скелетные остатки пока не встречены. В меловых же отложениях Поволжья скелетных находок ожидать не приходится – там не было оптимальных условий для их захоронения.
Насколько вообще комфортно ученым работать с подобным сильно ограниченным материалом, ведь даже если зубы древней акулы будут полными копиями зубов современной акулы, это же не значит, что и их тела полностью подобны? Или значит?
Конечно, не значит. Но, водная среда, в отличие от воздушной, накладывает больше ограничений на форму тела и для акул, поэтому известны ограниченные варианты этой формы. Часто анатомия разных групп акул различается сильнее, чем внешний вид и окраска. Мегахасма по внешнему виду принципиально не отличается от других пелагических акул. Надо полагать, что и псевдомегахасма внешне была похожа на песчаных акул того времени.
Конечно, лучше всего работать со скелетным материалом, включающим отпечатки контуров тела, внутренних органов, полную зубную систему, чешуйный покров… но реально приходится довольствоваться тем, что обычно сохраняется, т.е. работать с отдельными зубами.
Вместе с тем зубы – очень важный орган позвоночных животных, особенности их строения говорят о многом и позволяют проводить морфо-функциональный анализ, делать разные выводы о диете, родстве и эволюции. Известны случаи, когда находки скелетных материалов по акулам, известным ранее только по зубам, позволяли многое прояснить и уточнить их систематическое положение. Можно надеяться, что подобное когда-нибудь произойдет и с псевдомегахасмами.
С другой стороны, появляются новые перспективные методы анализа материала, в частности – изотопные исследования. Например, совсем недавно группа французских исследователей установила связь типа питания современных и позднекайнозойских ископаемых акул с изотопным составом кальция в их зубах. При этом планктоноядные формы показали определенный сдвиг в соотношении изотопов Ca44/Ca42 по сравнению с акулами других трофических уровней. Если результаты будут подтверждены на более древнем материале – у нас появится возможность оценить диету мезозойских акул и псевдомегахасмы в их числе…
Современные большеротые акулы малоизучены и метод прямых аналогий тут вряд ли сработает. Но все же можно ли попытаться восстановить и кратко тут описать экологию, поведение или хотя бы размеры и основные моменты образа жизни псевдомегахасм?
Без прямых наблюдений невозможно сделать достоверные выводы об экологии и поведении древних акул, поэтому обычно используется актуалистический подход в интерпретации ископаемых материалов на основе современных аналогов. По зубам ближайший аналог псевдомегахасмы – это современная мегахасма. Теоретически, какие-то особенности ее экологии могли быть присущи и псевдомегахасме.
Чисто гипотетически, кто мог быть естественным врагом псевдомегахасм, и как они ухитрялись выжить?
Сложный вопрос… Естественным врагом могли быть более крупные акулы того времени: кретоламны, кретоксирины, двардиусы и кардабиодоны, и морские рептилии – ихтиозавры и плезиозавры. Крупные размеры планктоноядных акул – одна из известных стратегий защиты от крупных хищников. Мегахасмы достигают почти 6-метровой длины. Не исключено, что псевдомегахасмы также были крупными акулами, но по одним зубам проверить это предположение невозможно. С другой стороны, особенности палеогеографии сеноманского Русского моря с его небольшой глубиной (менее 50-100 м), вероятно, исключало сколь-нибудь значимую вертикальную миграцию псевдомегахасмы. В этом она, видимо, отличалась от современного аналога.
Исследование проводилось при финансовой поддержке Росийского Фонда Фундаментальных Исследований (РФФИ, проект № 14-05-00828).
Иллюстрации: Compagno L., Dando M., Fowler S. 2004 Collins field guide — Sharks of the World и Евгений Попов.
