Окаменевшие остатки волос, покрывавших тела зверозубых ящеров за миллионы лет до появления на Земле динозавров, обнаружила недавно совместная российско-польская экспедиция. Это открытие по своему масштабу вполне сопоставимо с первыми находками окаменевших динозавровых перьев. О подробностях работы рассказал PaleoNews руководитель российской группы ученых Андрей Герасимович Сенников, старший научный сотрудник Палеонтологического института имени А.А.Борисяка РАН.
Хищный терапсид Inostrancevia, покрытый шерстью. Реконструкция: Christopher Chavez
Задолго до динозавров
Терапсиды, выразительно именуемые также звероящерами, правили землей в пермском периоде и были непосредственными предшественниками динозавров в сухопутных экосистемах. Не случись в конце перми Великого вымирания, самым радикальным образом проредившего ряды звероящеров и расчистившего таким образом жизненное пространство для динозавров, еще неизвестно, случились бы в эволюционной истории все эти тираннозавры, трицератопсы и прочие зауроподы.
Как полагают сегодня палеонтологи, терапсиды были весьма прогрессивной группой, по своему строению и организации вплотную подошедшей к уровню организации млекопитающих. Самые смелые ученые еще несколько десятилетий назад предположили, что тела по крайней мере некоторых терапсид могла покрывать шерсть или какой-то ее аналог, игравший роль теплоизолятора – ведь они должны были быть теплокровными. Но, к сожалению, никаких следов этой шерсти в ископаемом состоянии не находилось. И если пернатость динозавров в конце концов убедительно подтвердили находки их перьев, то шерстистость звероящеров так и оставалась, что называется, на кончике пера.
«Дело в том, что для терапсид обсуждается не только волосатость, но и весь уровень их организации. Насколько они близки к млекопитающим? Были ли они эндотермными, то есть теплокровными, животными, или нет? Из соображений общего строения, например, следовало, что некоторые терапсиды очень близки к млекопитающим по строению зубов, черепа и постркраниального скелета. Экологические расчеты Роберта Бэккера (Robert T. Bakker) это также подтверждают — соотношение хищников и жертв в южноафриканских местонахождениях пермского возраста составляет примерно 1:20, что совершенно нормально для теплокровных животных, таких, как млекопитающих. У холоднокровных же это соотношение заметно меньше, поскольку им нужно намного меньше жертв, меньше биомассы для питания. Есть и другие доказательства, например, известный советский палеонтолог Леонид Петрович Татаринов считал, что кровеносные сосуды, следы которых сохранились на верхних челюстях некоторых терапсид, могли питать вибриссы – жесткие осязательные волоски. Но только сейчас мы можем сказать, что получено прямое подтверждение существования у них волосяного покрова, наличия шерсти, а это практически однозначно говорит о теплокровности, эндотермности терапсид», – рассказал руководитель российской группы ученых Андрей Герасимович Сенников, старший научный сотрудник Палеонтологического института имени А.А.Борисяка РАН.
Обнаружили эти доказательства российские и польские палеонтологи, раскапывавшие местонахождение «вязниковской фауны» – ископаемых остатков животных верхнепермского возраста во Владимирской области. В их руках оказались те самые волоски, что покрывали тела звероящеров около 250 млн лет назад.
«На шлифах хорошо видны волосоподобные структуры, размеры и морфология которых вполне соответствуют настоящим волосам. Это единая полая структура, овальная в сечении, расширяющаяся внизу подобно корню волоса и чуть сужающаяся к концу. То есть все детали полностью совпадают со строением волос современных млекопитающих», – говорит Андрей Сенников.
Капсулы времени
Горные породы пермского возраста, которые исследовала экспедиция, сохранили до наших дней не только кости древних животных, но и их копролиты – окаменевшие экскременты. Именно в этой не вполне обычной упаковке и дошла до нас посылка с волосами пермских терпасид.
«Это настоящие капсулы времени, – восторженно заявил участник экспедиции Гжегож Нидзведзки, палеонтолог шведского университета Упсала. – Долгое время считалось, что копролиты – просто такие забавные штуковины. Но к счастью, эта ситуация меняется».
Действительно, все больше серьезных, больших научных работ посвящается именно ископаемому помету. «Южноафриканские палеонтологи тоже недавно описали из копролитов какие-то удлиненные структуры небольшого размера, – отметил Андрей Сенников. – Но описали хитро, оговорившись, что это могут быть или растительные волокна, или волосы. Но в исследовании, которое проделали польские коллеги, рассматриваются и волосы, и растительные волокна. И видно, что они четко отличаются друг от друга. У растительных волокон видна даже клеточная структура. По степени сохранности наши копролиты имеют гораздо лучшее разрешение для микроостатков, и волосы однозначно отличаются от всех других видов волокон».
Палеонтологи проделали огромную работу, изучив остатки последних трапез пермских животных и даже классифицировав их копролиты. Как оказалось, наряду с пометом терапсид во Владимирской области сохранились и копролиты крупных хищных архозавров, напоминавших современных крокодилов. Отличаются они особенностями содержимого: если у терапсид в копролитах встречается чешуя рыб и крупные, практически не переваренные кости добычи, то у архозавров кости размолоты в мелкие кусочки и сильно растворены кислотой пищеварительных соков. В целом это хорошо соответствует разнице в пищеварении современных млекопитающих и крокодилов, наблюдаемой и на современном материале.
Впрочем, неясностей у ученых пока остается еще немало. «Вязниковская фауна существовала перед самым пермским вымиранием, у нее нет аналогов в мире, — говорит Андрей Сенников. – В ее состав входили две разных группы терапсид – хищные либо всеядные тероцефалы, а также растительноядные дицинодонты. Так вот, вопрос заключается в том, кому именно принадлежат найденные в копролитах волосы. Чья это шерсть? Скорее всего, наверное, тероцефалов, потому что они были более высокоорганизованными, и скорее приобрели бы шерсть. Но шерсть найдена как раз в копролите тероцефала. Возможно, он не ел никого волосатого, а просто вылизывал самого себя или детенышей, как современные кошки?»
Нет никаких сомнений в том, что эти исследования будут продолжены. Ведь с их помощью палеонтологи имеют редкую возможность восстановить экологические взаимосвязи и реконструировать пищевые цепочки далекого прошлого.
Статья Microbiota and food residues including possible evidence of pre-mammalian hair in Upper Permian coprolites from Russia будет опубликована в журнале Lethaia
Doi: 10.1111/let.12156
