Российские палеонтологи, изучающие остатки рыб палеогенового возраста в Краснодарском крае, совершили неожиданное открытие. В их руки попалась древняя рыба-игла, тело которой покрывали острые шипы.
О том, что еще удивительного увидели ученые в этом животном и какое значение для науки оно будет иметь, PaleoNews рассказал палеонтолог Государственного Дарвиновского музея Ярослав Попов >>
Голотип новой рыбы-иглы, противоотпечаток (трансфер) и современная рыба-игла
– Для того, чтобы понять важность данной находки, необходимо немного рассказать о рыбах-иглах. Итак, существует на свете семейство Syngnathidae – игловые рыбы. Представители этого семейства обладают, пожалуй, самым странным обликом среди рыб. Для них характерно грациозное, тонкое, длинное тело, покрытое панцирем, состоящим из костных колец. Передняя часть головы, также сильно вытянутая, формирует длинное рыло с крошечным ртом на конце. Жаберное отверстие маленькое, в виде поры, брюшных плавников нет, спинной плавник всегда один, без колючих лучей, напротив него располагается крошечный анальный плавник (в нем от 2-х до 6-ти лучей). Хвостовой плавник либо есть, либо его нет, у некоторых хвост заворачивается своеобразной «улиткой», знакомой всем по морским конькам.
Вообще игловые рыбы чрезвычайно медлительные создания. Чаще всего они скрываются среди водорослей или же кораллов, где зависают в толще воды или же «прикручиваются» хвостом к подходящим для этого предметам. Питаются они мелкими ракообразными, причем делают это весьма оригинальным способом. Длинное рыло и маленький рот работают подобно трубе пылесоса. В момент «нападения на рачка» жаберные крышки создают отрицательное давление внутри рыла, и стоит рту раскрыться, как «пылесос включается» и все, что находиться вокруг игловой рыбы, моментально затягивает внутрь. Также очень необычно размножение игловых – «беременным» у них является самец, у которого на теле имеется особое место для крепления икры. Иногда у самцов развивается закрытая сумка, простите, «солидный мужской дипломат», для защиты и выращивания потомства.
Широкой публике, как правило, известны лишь морские коньки. Однако это лишь малая часть разнообразия игловых рыб. Ведь в семействе известно 57 родов рыб (невероятное число!), и род Hippocampus – морские коньки – лишь один из них. Впрочем, из-за своего очень странного даже для игл строения морских коньков выделили в отдельное подсемейство. Всех остальных – с прямым «иглообразным» телом – отправили во второе подсемейство.
Вот теперь вы уже готовы для того, чтобы по достоинству оценить наше открытие. Итак, в 2011 году в темных пахучих глинах позднего палеогена (т.е. возрастом около 33 млн лет) была обнаружена загадочная рыба-игла. Случилось это в Краснодарском крае, недалеко от славного города Апшеронск, в излюбленном для палеоихтиологов местонахождении Горный Луч. Хотелось бы напомнить, что данное местонахождение отличается невероятным многообразием рыб. Если вы захотите найти наиболее богатый комплекс ископаемых рыб России, то вам стоит обратить внимание на пшехский горизонт палеогена. Здесь определено более 70 форм рыб! А из всех точек с выходом пород пшехского возраста, местечко на берегу р. Пшеха у хутора Горный Луч, пожалуй, самое лучшее. Стоит отметить, что рыб-игл находили здесь и ранее – отсюда описано четыре вида, принадлежащие к трем родам. Так чем же так поразила новая особа?
Реконструкция и прорисовка скелета Pshekhagnathus polypterus
А поразила всех эта игла своим анальным плавником. На всякий случай напоминаю, что анальный – это тот плавник, что находится у рыбы снизу тела и сзади около анального отверстия – отсюда и название. Так вот, у этой рыбы в анальном плавнике 14-15 лучей. Чувствуете разницу между двумя лучами и 14-ю? Можно подумать, что количество лучей не играет столь важного значения, однако если более чем у 240 видов, включая ископаемых, этот плавничок был крошечным, то это отличие приобретает существенный вес. Настолько существенный, что мною и ведущим научным сотрудником Палеонтологического института РАН им А.А. Борисяка Александром Банниковым было принято решение выделить для этих рыб в новое подсемейство! И, как оказалось, идея была вполне обоснованной. Новый вид рыб получил название Pshekhagnathus polypterus. Родовое название образовано из названия реки Пшеха и имени типичной морской иглы – Syngnathus. Видовое имя можно перевести как «многопер» – в честь большого количества лучей в анальном плавнике.
Для дальнейшего исследования была проведена особая процедура, именуемая созданием «трансфера». Суть данного метода, заключается в том, что скелет рыбы в глине заливают искусственной смолой и затем, когда последняя затвердеет, глину размывают водой, сохраняя лишь скелет на смоле. Зачем это делать? Ответ не так очевиден. Суть в сохранности рыбы. Когда кости обычных рыб находят в глине, их исследование не составляет труда, вы видите скелет таким, каким он был. Но когда тело животного покрыто панцирем, происходит весьма неприятная ситуация – при разделении глинистых пластов панцирь раскалывается пополам. В результате мы видим две половины панциря и обе изнутри. Метод же трансфера позволяет «перевернуть» картинку, и узреть рыбу снаружи такой, какой она и была. Трансфер пшехагнатуса привел к совершенно неожиданному результату – оказалось, что рыба вся была покрыта шипами, и самые крупные шипы располагались около головы. Зачем ей был нужен такой «строгий ошейник» остается лишь догадываться. По крайней мере, ни у одной из игловых рыб подобного не находили.
Следующим шагом стало исследование коллекции рыб, хранящейся в Палеонтологическом институте в Москве. Была надежда, что среди них удастся отыскать остатки и других представителей этого нового вида. Надежда оказалась не напрасной – было найдено еще 10 рыб с подобным строением, и скорее всего, многие из неопределенных рыб также относятся к пшехагнатусам. В результате нам удалось изучить этих рыбок вдоль и поперек и даже проследить их возрастные изменения. А один из экземпляров с отлично сохранившимся черепом приоткрыл еще одну особенность – большое количество инфраорбитальных костей. Эти кожные кости у игловых обычно представлены в единственном числе или отсутствуют вовсе. А тут их целая уйма!
Череп Pshekhagnathus polypterus с инфраорбиталиями (io)
Завершив исследование, мы пришли к однозначному выводу – пшехагнатус полиптерус не похож ни на одну известную современную или ископаемую рыбу-иглу. И посему в семействе Syngnathidae появилось новое, третье по счету подсемейство. Впрочем, Джорджио Карневале (Giorgio Carnevale), еще один наш соавтор, указывает, что нынешнее положение дел, когда существует подсемейство с 56 родами, определенно не верно. Многие исследователи уже предлагали разделить игловых на множество (до десятка) подсемейств, и последние молекулярные исследования показывают, что эта идея вполне обоснована. Но пока, официально игловых разделяют на три подсемейства – морские коньки, рыбы-иглы и пшехагнатусовые.
Остается открытым вопрос о значении новой рыбы для эволюции морских игл. Некоторые признаки – развитый анальный плавник и плохо развитый спинной, множество инфраорбитальных костей – указывают на примитивность пшехагнатуса. Но объявлять его прадедом всех игл и коньков пока рано – у самых древних игловых, возрастом около 45 млн лет, известных из Италии, анальный плавник совсем невелик. Так что всегда остается вариант, что это был лишь необычный эксперимент эволюции, не оставивший следов в современном мире. Как обычно говорят в подобной ситуации: «требуются дополнительные исследования».
Кстати, с пшехагнатусом была связана одна курьезная история, в которой я принял самое непосредственное участие. Дело все в том, что исследованиями древних игл я занимаюсь последние пять лет, и детально «переизучаю» весь доступный материал. В результате исследования типового материала вида Doryrhamphus squalidus из пшехского горизонта я заметил поразительную вещь – рыба перевернута вверх тормашками! Точнее вверх анальным плавником. Оказалось, что при описании экземпляр расположили неверно, и, как следствие, допустили в описании большую ошибку. Если же привести ее в естественное положение, то оказывается, что анальный плавник у нее непростительно огромен! Возникло предположение о том, что пшехагнатус и этот дорирамфус ровным счетом одно и то же, однако пропорции разных частей рыб существенно различались. Поэтому было принято решение на данном этапе исследования считать последнего просто еще одним видом нового рода.
Но и это не все злоключения. Еще один вид – Maroubrichthys serratus – также оказался очень похож на нашего пшехагнатуса. Но мароубрихтис известен по единственному экземпляру, к тому же – мальку, да еще и неполному, так что было принято решение пока эти виды не объединять. До новых исследований.
Статья An extraordinary pipefish (Teleostei, Syngnathidae) with fully developed anal fin from the Oligocene of the North Caucasus (SW Russia) опубликована в журнале Bollettino della Società Paleontologica Italiana
Doi:10.4435/BSPI.2017.08
Рисунки: Я. Попов и А.Банников
Фото: С.Багиров
