p4hshok

Что палеонтологи могут сказать по одной кости динозавра?

Рис. 1. Реконструкция внешнего вида тамарро (Tamarro insperatus). Рисунок © Oscar Sanisidro с сайта icp.cat

Вплоть до начала XXI века о троодонтидах — семействе некрупных динозавров, живших в меловом периоде по всему Северному полушарию, — практически ничего не было известно, и лишь в последние годы начала бурно накапливаться новая информация об этих животных: были описаны находки целых скелетов с отпечатками оперения, яиц, эмбрионов и молодых особей. Источниками новых окаменелостей троодонтид долгое время являлись только Восточная Азия (из известных видов семейства более половины найдено в Китае и Монголии) и Северная Америка. Однако недавно вышла статья с описанием первого (и единственного) вида базальных троодонтид, обнаруженного в Западной Европе. Новый вид получил имя «тамарро неожиданный» (Tamarro insperatus). Помимо новых сведений об ареале троодонтид, он также предоставил удивительные данные о скорости роста птицеподобных динозавров.

Троодонтиды были сравнительно мелкими хищными динозаврами: самый крупный из них, троодон (Troodon formosus), был размером с эму, а самый маленький, мэй (Mei long), — с утку. В основном троодонтиды специализировались на добывании мелких животных — насекомых, птиц и млекопитающих. Во многих отношениях троодонтиды куда больше напоминали птиц (своих ближайших эволюционных родственников, но не прямых потомков) чем любые другие нептичьи динозавры (non-avian dinosaurs): у них был хорошо развитый мозг (по коэффициенту энцефализации некоторые троодонтиды были сравнимы с африканским страусом), крупные, смещенные вперед глазницы, обеспечивавшие динозавру бинокулярное зрение, и ассиметричные уши, напоминающие совиные, — благодаря им охотящийся ящер мог на слух локализовать даже очень маленькую добычу. Открытие тамарро только поддержало общую тенденцию, потому как выяснилось, что по темпам роста этот динозавр «обогнал» всех известных рептилий и вплотную приблизился к показателям, характерным для современных нелетающих птиц.

Рис. 2. Сравнение размеров наиболее известных троодонтид. Слева направо: Mei long, Sinovenator changii, Byronosaurus jaffei, Jinfengopteryx elegans, Sinornithoides youngi, Sinusonasus magnodens, Troodon formosus, Saurornithoides mongoliensis, Saurornithoides junior. Ближайший родственник тамарро — цзиньфэноптерикс, самый маленький динозавр с голубым оперением. Рисунок © Apsaravis с сайта deviantart.com

К сожалению, от всего динозавра сохранилась лишь одна-единственная окаменелость — вторая плюсневая кость правой задней лапы, обнаруженная в 2003 году в позднемеловых (возраст — около 66 млн лет) отложениях Испании. По ряду характерных анатомических особенностей — например, отсутствию дистального гинглимоидного сустава и небольшому отверстию на латеральной части подошвенного гребня — ученым удалось довольно точно установить, кому принадлежала эта кость, и составить представление о том, как выглядел ее владелец на основании данных о внешнем облике других троодонтид. Учитывая же, что до этого от европейских плотоядных динозавров в основном находили только изолированные зубы, тамарро сохранился довольно хорошо. Этим, кстати, и объясняется его необычное имя: в каталонских мифах тамарро — неуловимое горное животное, чем-то напоминающее французского даху, которое сложно найти и еще сложнее поймать.

Маленькая, длиной всего с человеческий палец косточка тамарро — пока что единственный «трофей», угодивший в руки палеонтологов, и Альберт Г. Селлес, возглавлявший коллектив описавших динозавра ученых, так прокомментировал это: «Одно из возможных объяснений может заключаться в том, что, как и у современных птиц, кости небольших динозавров-теропод были полыми, чтобы облегчить вес животного. Эта хрупкость затрудняет сохранение скелета животного в виде окаменелости».

Рис. 3. Голотип тамарро MCD-7073, вторая плюсневая кость правой задней лапы (слева) и ее анатомическое положение (справа, найденная часть выделена желтым). Рисунок с сайта icp.cat

На основе гистологического анализа среза кости тамарро ученые смогли сделать выводы о том, как это животное росло и развивалось. На момент смерти динозавр был еще молод и не достиг максимальных размеров, но уже был заметно крупнее большинства других троодонтид; предполагается, что во взрослом состоянии тамарро был около 2 метров в длину и весил порядка 20 килограммов — как взрослый обыкновенный нанду. Сравним тамарро с нелетающими птицами и по темпам роста: судя по обилию кровеносных сосудов в костной ткани и наличию единственной линии остановки роста (line of arrested growth, LAG) на самой периферии среза, уже в течение первого года жизни это животное достигло подростковой (subadult) стадии развитии, и на момент смерти не переставало бурно расти. Предположительно, зрелости этот динозавр достигал на второй год жизни; ранее схожие темпы роста были зафиксированы только у китайского троодонтида мэй (C. Gao et al., 2012. A Second Soundly Sleeping Dragon: New Anatomical Details of the Chinese Troodontid Mei long with Implications for Phylogeny and Taphonomy), тогда как родственный тамарро ляонинвенатор (Liaoningvenator curriei) достигал зрелости только к четырем годам (C. Shen et al., 2017. A New Troodontid Dinosaur (Liaoningvenator curriei gen. et sp. nov.) from the Early Cretaceous Yixian Formation of Western Liaoning Province, China), а сравнимый с тамарро по размерам североамериканский талос становился взрослым лишь к 6–9-летнему возрасту (L. Zanno et al., 2011. A New Troodontid Theropod, Talos sampsoni gen. et sp. nov., from the Upper Cretaceous Western Interior Basin of North America).

Рис. 4. Область исследования голотипа MCD-7073 и подкрашенный срез кости. Справа внизу зеленым отмечена ламинарная фиброламеллярная (laminar fibrolamellar) ткань, желтым — компактная шероховатая губчатая (compact coarse cancellous) ткань, розовым — пластинчатая губчатая кость (lamellar cancellous bone). Рисунок с сайта icp.cat

К сожалению, ученые пока не могут сказать, по какой причине этот маленький динозавр настолько быстро рос. В отличие от крупных растительноядных ящеров, которым стремительное взросление обеспечивало защиту от хищников (см. новость Малыши гигантских динозавров росли очень быстро, «Элементы», 28.04.2016), разница в размерах между детенышем и взрослой особью троодонтида не была настолько ошеломляюще велика, и продвинутые троодонтиды, такие как талос и троодон, взрослели медленно.

Возможно, ответ на эту загадку кроется в особенностях экосистемы, в которой обитали тамарро: до сих пор в отложениях самого конца мелового периода на территории Испании не было найдено крупных хищных динозавров (единственным возможным кандидатом на эту роль пока что остается бетазух (Betasuchus bredai), четырехметровый представитель группы Abelisauroidea, найденный в Нидерландах), а вот растительноядных видов уже насчитывается достаточно, чтобы возник закономерный вопрос, кто же на них охотился. В частности, всего в нескольких дюймах от кости тамарро лежали остатки парарабдодона, утконосого гадрозаврида, достигавшего в длину семи метров. Также из этой же экосистемы известны остатки длинношеих зауропод-титанозаврид и неопределенных крокодилов. Учитывая, что для североамериканского троодона не исключается охота на детенышей тринадцатиметровых эдмонтозавров (M. J. Ryan et al., 1998. Baby Hadrosaurid Material Associated with an Unusually High Abundance of Troodon Teeth from the Horseshoe Canyon Formation, Upper Cretaceous, Alberta, Canada), можно предположить, что двухметровый тамарро также мог быть одним из крупнейших и опаснейших хищников на Европейских островах.

Рис. 5. Темпы роста некоторых видов хищных динозавров в сравнении с тамарро и современной нелетающей птицей нанду. Подписи, сверху вниз: тамарро, нанду, читипати (два образца), овираптор (два образца), дейноних, троодон и неопределенный троодонтид. Рисунок из обсуждаемой статьи в Scientific Reports

Еще одной необычной особенностью тамарро является его филогенетическое положение на древе эволюции троодонтид. Согласно заключению описавшего тамарро коллектива палеонтологов, он принадлежал к подсемейству цзиньфэноптериксовых (Jinfengopteryginae), и его ближайшие родственники — это китайские троодонтиды, такие как сам цзиньфэноптерикс, филовенатор и ляонинвенатор. Все они были мелкими пернатыми хищники, размером не больше курицы, и жили задолго до появления тамарро. Присутствие представителя этого подсемейства в Западной Европе, за тысячи километров от места жительства его родственников, свидетельствует в пользу того, что в течение мелового периода животные из Восточной Азии постепенно мигрировали на запад, пока, наконец, не достигли Европейского архипелага. И произошло это, похоже, незадолго до мел-палеогенового вымирания, положившего конец эпохе динозавров: судя по датировке найденной кости тамарро, ее обладатель жил всего за 200 тысяч лет до этого катаклизма.

Источник: A. G. Sellés, B. Vila, S. L. Brusatte, P. J. Currie, À. Galobart. A fast-growing basal troodontid (Dinosauria: Theropoda) from the latest Cretaceous of Europe // Scientific Reports. 2021. DOI: 10.1038/s41598-021-83745-5.

Анна Новиковская
https://elementy.ru/novosti_nauki/433782/Tamarro_iz_semeystv...

На фото — гигантское окаменевшее яйцо, найденное в прибрежных морских отложениях в Антарктиде. По своим размерам (29 на 20 см) оно уступает только яйцу огромной древней птицы — мадагаскарского эпиорниса (Aepyornis maximus), а по структуре напоминает яйца ящериц и змей с мягкой кожистой оболочкой. Кто же этот таинственный незнакомец, отложивший яйцо в позднем мелу, примерно 68 миллионов лет назад?

Ископаемые остатки всё время подкидывают исследователям загадочные ребусы. Как систематизировать, например, изолированную кость, кусочек чешуи, найденный след или окаменевшие экскременты? Во многих случаях мы можем только гадать, кому принадлежала та или иная «окаменелость», пока не получим больше данных. Так возникла парасистематика и ихносистематика. Ихнотаксоны выделяют по окаменевшим следам деятельности животных, а о парасистематике говорят, когда нужно классифицировать изолированные остатки ископаемых организмов — например, пыльцу растений или яйца неизвестных животных. В случае особенно удачных находок (например, если внутри яйца можно обнаружить скелетик зародыша) появляется возможность соотнести паратаксоны с таксонами в «обычной» систематике.

Загадочное окаменевшее яйцо обнаружили в 2011 году чилийские ученые у северной оконечности Антарктического полуострова на острове Симор (Земля Грейама). Из-за своей сплюснутой формы находка несколько лет оставалась неопознанной — только недавно исследователи предположили, что странная окаменелость когда-то была яйцом с мягкой, легко деформируемой кожистой оболочкой, и тщательно изучили ее

Мегаяйцо в руках исследователя. Оцените размеры. Фото с сайта bangkokpost.com

Яйца амниот различаются по размеру, форме и микроструктуре скорлупы, что позволяет с определенной точностью классифицировать найденные изолированные окаменевшие кладки. Верхний слой скорлупы — это так называемый кальцинированный слой; он состоит из карбоната кальция, часто содержит радиально ориентированные призматические структуры — экзосфериты — и поры, облегчающие газообмен с окружающей средой. Под ним располагается подстилающая мембрана (membrana testacea), построенная преимущественно из белков. У клады Archelosauria (динозавры, птицы, крокодилы и черепахи) яйца имеют твердую скорлупу с толстым кальцинированным слоем, с выраженными экзосферитами и порами. У клады Lepidosauria (ящерицы, змеи и гаттерии) в большинстве случаев кальцинированный слой редуцирован или вообще отсутствует (поэтому у таких яиц мягкая оболочка), а подстилающая его мембрана может быть достаточно толстой.

Строение скорлупы в сканирующем электронном микроскопе. Слева — типичное строение твердой скорлупы на примере глазчатой курицы. Кальцинированный слой составлен упорядоченными структурами экзосферитами (shell unit) и содержит поры для газообмена (pore), под ним расположена подстилающая мембрана (shell membrane). Справа — строение мягкой скорлупы яйца гаттерии. Кальцинированный слой слабо организован, отсутствуют экзосфериты и поры. Подстилающая мембрана в данном случае отчетливо не видна. Фото с сайта ucmp.berkeley.edu

Найденное в Антарктиде мегаяйцо по своему строению больше напоминает мягкоскорлуповые яйца лепидозавров. Его кальцинированный слой весьма тонок (100 мкм), организован сравнительно просто и не содержит экзосферитов и пор. Под ним расположены более десятка близких по толщине (50 мкм) слоев подстилающей мембраны; толщина всей оболочки яйца составляет не менее 700 мкм. На поверхности яйца видны глубокие складки, а само оно как будто сплюснуто и деформировано — всё это говорит в пользу того, что оболочка яйца была пластичной. Органические ткани замещены апатитом; присутствуют также особые изолированные структуры — фрамбоиды (см. Framboid) пирита, характерные для многих ископаемых находок мягких тканей (в том числе и для окаменевших кожистых яиц рептилий).

Строение оболочки найденного окаменевшего мегаяйца (слева) и, для сравнения, яйца обыкновенной королевской змеи (справа) под световым микроскопом. rm (rock matrix) — осадочные породы снаружи яйца (вверху) и внутри яйца (внизу); cl (calcareous layer) — кальцинированный слой оболочки яйца; mt (membrana testacea) — подстилающая мембрана. Фото из статьи L. J. Legendre et al., 2020. A giant soft-shelled egg from the Late Cretaceous of Antarctica

По своим размерам найденное яйцо лишь слегка уступает яйцу мадагаскарского эпиорниса — огромной птицы, вымершей, по палеонтологическим меркам, совсем недавно, в голоцене. Однако яйцо эпиорниса, как и у других птиц, имело твердую и прочную скорлупу, в то время как у образца, найденного в Антарктике, оболочка, по всей видимости, была мягкой, как у большинства современных ящериц и змей.

Кому же могло принадлежать яйцо? К сожалению, при проведении компьютерной томографии внутри него не было обнаружено каких-либо остатков зародыша, что могло бы прояснить систематическое положение вида. Поскольку аналогичных находок ранее не встречали, для предполагаемого хозяина яйца в парасистематике выделили новый вид — Antarcticoolithus bradyi. Его родовое название составлено из места находки и древнегреческих слов αυγό ‘яйцо’ и λίθος ‘камень’, а видовое переводится с древнегреческого βραδύς как «запоздалый» — намек на то, что между описанием в 1860-м году первого яйца мезозойской эры из мелководных морских отложений (яйца черепахи Testudoflexoolithus bathonicae) и описанием этого яйца прошло целых 160 лет.

Чтобы выяснить предположительное филогенетическое положение A. bradyi, исследователи проанализировали зависимость толщины оболочки яйца от его массы для 148 известных видов рептилий и птиц. Как видно на рисунке ниже, толщина скорлупы возрастает при увеличении массы яйца, но графики этой зависимости различаются для двух групп — видов с твердой скорлупой и видов с мягкой оболочкой яйца. Яйцо A. bradyi оказывается гораздо ближе к группе «мягких» яиц, с большим отрывом занимая в ней почетное первое место по своему размеру.

а — соотношение толщины кальцинированного слоя яйца (ось ординат, в мкм) и его массы (ось абсцисс, в граммах) у амниот. b — соотношение объема яйца (ось ординат; мм3) и длины туловища от кончика морды до клоаки (ось абсцисс; мм). По осям графиков отложены натуральные логарифмы измеренных величин. Черным кружком обозначен найденный вид Antarcticoolithus bradyi. На правом графике таких точек две, так как предполагаемая длина туловища рассчитана двумя разными методами. Фото из статьи L. J. Legendre et al., 2020. A giant soft-shelled egg from the Late Cretaceous of Antarctica

Примечательно, что даже для модели «мягкого» яйца толщина кальцинированного слоя яйца A. bradyi оказывается меньше прогнозируемой. Возможно это происходит из-за каких-то дополнительных аллометрических и онтогенетических ограничений, связанных, например, с образом жизни животного.

Какого же размера мог быть монстр, несущий такие гигантские яйца? Исходя из предположения, что он принадлежал кладе лепидозавров, ученые попробовали прикинуть его размеры, построив модель зависимости объема яйца от длины тела у ныне живущих лепидозавров; в модель вошли 259 видов. Выяснилось, что размеры от кончика морды до клоаки у A. bradyi составляют не менее 6,6 метров. Единственные известные ископаемые лепидозавры, встречающиеся в позднем мелу в Антарктиде, с «подходящей» длиной тела — это мозазавры, крупные морские рептилии с вытянутым рылом, обтекаемым туловищем и преобразованными в ласты конечностями (см. картинку дня Мозазавры Поволжья).

Реконструкция внешнего вида мозазавра Гофмана, морской доисторической рептилии гигантских размеров. Рисунок © Андрей Атучин из книги «Древние чудовища России»

Мозазавры были распространены на всех континентах, в том числе и в месте находки окаменевшего мегаяйца — их скелеты найдены неподалеку. Правда, еще недавно считалось, что мозазавры не откладывали яйца, а рождали уже жизнеспособных детенышей: в пользу живорождения говорит находка скелетов новорожденных особей мозазавров. Есть ли основания считать, что хотя бы некоторые мозазавры всё же выползали на мелководье и откладывали яйца, как это и в наше время делают некоторые ведущие водный образ рептилии?

Среди лепидозавров встречается как яйцекладущие рептилии, так и яйцеживородящие. Переход от яйцерождения к яйцеживорождению происходил, видимо, многократно, и не слишком сложен по механизму: яйца с развивающимися в них зародышами задерживаются в яйцеводах самки, и откладка яиц происходит, когда детеныши уже достаточно подросли; они вылупляются в считаные часы или даже минуты после откладки, а порой и внутри половых путей самки. При такой стратегии размножения яйца имеют тонкие и слабо минерализованные оболочки, чтобы облегчить газообмен в утробе матери. Иногда говорят и об истинном живорождении у некоторых рептилий, когда развивающийся зародыш питается не только желтком яйца, а дополнительно получает питательные вещества из материнского организма через формирующиеся подобие плаценты (такое наблюдается, например, у многих морских змей). Яйцеживорождение возможно только у видов с тонкой и мягкой оболочкой яйца. По строению оболочки яйцо A. bradyi соответствует этим критериям — поэтому вполне возможно, что этот вид был яйцеживородящим.

Неожиданно крупные размеры найденного яйца могут, действительно, говорить в пользу того, что его хозяин был морским обитателем. У большинства ныне живущих лепидозавров увеличение в размерах тела коррелирует с уменьшением относительной массы яйца и увеличением размера кладки, но морские змеи демонстрируют исключение из этого правила: они откладывают небольшое количество крупных яиц или рождают малое число хорошо развитых и крупных детенышей. Возможно, водный образ жизни накладывает свои ограничения на репродукцию и способствует смещению к К-стратегии размножения — уменьшению количества потомков при одновременном увеличении их жизнеспособности (см. Теория r/K-отбора).

В целом, предположение о том, что яйцо A. bradyi принадлежит мозазавру, не лишено оснований. Однако при имеющихся данных это не более чем догадка, которая нуждается в дополнительных подтверждениях. Гигантское яйцо снес, по всей видимости, какой-то весьма крупный представитель клады лепидозавров — но кем именно был этот лепидозавр, еще предстоит выяснить.

Фото с сайта nationalgeographic.com.

Анастасия Вабищевич

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1301/Gigantskoe_yaytso_iz_...

Эту рождественскую ёлку сфотографировал 3 декабря 2018 года с борта МКС немецкий ученый-геофизик и космонавт Александр Герст. Ёлка — это озеро Дукан (Lake Dukan) в Иракском Курдистане, окруженное горами, самое большое в Ираке. Изображение перевернуто относительно сторон света: север внизу, юг — вверху.

На самом деле этот водоем на северо-востоке Ирака площадью около 25 тысяч гектаров — не озеро, а водохранилище, возникшее в 1959 году, после того как река Малый Заб была перекрыта плотиной. Сначала это была просто многоцелевая дамба для защиты от сезонных паводков, хранения воды и орошения. Но в 1973 году советский институт «Гидропроект» разработал проект гидроэлектростанции, которая вступила в строй в 1979 году. На сегодняшний день работа ГЭС остановлена, так как и оборудование самой станции, и плотина требуют ремонта. Водосборная площадь водохранилища составляет 11 700 кв. км, рабочая емкость резервуара — 6,8 куб. км, максимальная емкость — 8,3 куб. км. На дне водохранилища остались около 50 деревень, а 1000–1200 проживавших в них семей были переселены на новые места.

Вот более широкий вид на озеро и окружающие его горы — самые западные отроги Загроса, огромной горной системы, расположенной главным образом на территории Ирана:

Это изображение было получено 20 ноября 2018 года сканером дистанционного зондирования Operational Land Imager, расположенным на борту американского спутника Landsat-8. Зеленые завитки в озере — цветение фитопланктона. Изображение ориентировано по сторонам света, север — сверху. Фото с сайта earthobservatory.nasa.gov

Так называемая Загросская складчатая зона (см. Zagros fold and thrust belt), протянувшаяся от Персидского залива до Средиземного моря, представляет собой складчато-надвиговый пояс, который начал формироваться в эоцене–олигоцене в результате коллизии (столкновения) Аравийской и Евразийской литосферных плит.

Загросская складчатая зона. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Аравийская плита, которая в течение фанерозоя была частью единой Африкано-Аравийской платформы, в начале эоцена отделилась от Африканского континента и начала двигаться в северо-восточном направлении. На месте отрыва образовался рифт Красного моря, а на противоположном краю, в зоне коллизии, движущаяся Аравийская плита постепенно сминала в складки край Евразийской плиты. Так образовались горы Загрос.

Озеро Дукан расположено прямо в зоне сочленения плит, что прекрасно видно на снимке спутника Landsat-8. Само озеро находится на приподнятой Евразийской плите, а плотина — на уступе, фиксирующем границу между плитами. При таком удачном расположении водосбор в водохранилище происходит за счет горных рек и ручьев, а стекает вода на расположенную ниже засушливую равнину, где используется для полива.

Процесс тектонических движений в Загросском складчато-надвиговом поясе продолжается до сих пор. По оценкам геологов, скорость движения Аравийской плиты составляет около 3 см в год. Подвижки выражаются как в горизонтальных сдвигах, так и в частичном пододвигании Аравийской плиты под Евразийскую. На северо-востоке это вызывает продолжающийся подъем гор Загрос (на 5–10 мм в год), а на севере — формирование горной системы Тавр в Турции.

Тектоническое строение и направление движений в зоне Загросского складчато-надвигового пояса. Fault — разлом. Стрелки показывают направление горизонтальных движений вдоль сдвигов, «шипы» — направление падения разлома. По разлому с «шипами» (сбросу или надвигу) происходят в основном вертикальные смещения. Изображение с сайта ru.wikipedia.org

Геологи считают, что в олигоцене и миоцене движения плит были более активными и здесь существовала полноценная зона субдукции: Аравийская плита погружалась, затягивая под Евразийскую плиту богатые органикой осадочные отложения, которые затем стали источником формирования глубинных скоплений углеводородов.

Сегодня Загросская складчатая зона содержит 49% запасов углеводородов складчато-надвиговых поясов Земли и 7% всех мировых запасов. Здесь расположено множество крупных и гигантских месторождений нефти с запасами более десяти миллиардов баррелей.

Окрестности Дукана считаются красивейшим местом Курдистана. Зелено-голубое озеро, окруженное холмами, идеально подходит для купания, катания на лодках и рыбалки. На побережье много турбаз, отелей и курортных зон.

На берегах озера Дукан. Фото с сайта commons.wikimedia.org

Уникальная экосистема озера насчитывает более 180 видов птиц, а также включает редких представителей фауны, таких как евразийская выдра и полосатая гиена.

Фото с сайта earthobservatory.nasa.gov.

Владислав Стрекопытов

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1290/Ozero_yolka

Представьте, что ученые внезапно обнаружили свинью размером со слона. Представьте, что нашли они ее не на соседском заднем дворе, а где-нибудь в арктической тундре, где свиньям жить вовсе не положено. Представьте, что даже сами первооткрыватели поначалу не поверили глазам, и потребовалось одиннадцать долгих лет, чтобы находку разложили по косточ... по полочкам, рассмотрели, описали и убедились, что это не обман зрения, а самый что ни на есть научный факт. Представили?..

Так вот, примерно эти же эмоции испытал весь научный мир в 2019 году, когда группой польских исследователей были опубликованы результаты их одиннадцатилетних раскопок, познакомившие человечество с лисовицией (Lisowicia bojani) — огромным растительноядным животным, жившим на территории Восточной Европы в позднем триасовом периоде. Реконструкцию внешнего вида лисовиции вы и видите на главном изображении.

Несмотря на некоторое внешнее сходство с крупными рептилиями триаса, лисовиция не является их сколь-нибудь ближней родней и вообще не относится к классу пресмыкающихся. На самом деле она принадлежит к синапсидам, или звероящерам, — группе вымерших животных, являющихся переходным звеном от древних четвероногих к современным млекопитающим. Конечно, лисовицию нельзя назвать нашей бабушкой — подобные ей дицинодонты вымерли, не оставив прямых потомков, — но она относится к достаточно продвинутой группе синапсид, просуществовавшей с середины пермского по конец триасового периода и распространенной по всему земному шару.

После Великого Вымирания на рубеже палеозойской и мезозойской эр разнообразие дицинодонтов существенно упало, и на протяжении всего триаса эти животные постепенно сокращались в числе, уступая свое место в экосистеме всевозможным растительноядным рептилиям. Размерами они при этом не блистали — в среднем были не больше откормленной свиньи, — и до недавнего времени считалось, что никого крупнее двухтонной исчигуаластии (Ischigualastia jenseni) дицинодонты за всю свою историю так и не породили... Как вдруг выяснилось, что примерно 210 миллионов лет назад на болотистых польских низменностях паслось животное, вне всяких сомнений относящееся к дицинодонтам, но весившее не одну, не две, а целых семь тонн — как очень крупный современный слон.

Сравнение размеров лисовиции и африканского слона. Рисунок © G. Niedzwiedzki с сайта novataxa.blogspot.com

Открытие великана произвело фурор, заставив ученых пересмотреть свои взгляды на эволюцию жизни в позднем триасовом периоде и, в частности, на становление динозавров, которые, как предполагалось раньше, были первыми гигантскими растительноядными животными, возникшими на Земле после Великого Вымирания. До недавнего времени резкое увеличение размеров динозавров в конце триасового — начале юрского периода (к примеру, барапазавр, живший около 197 миллионов лет назад, уже достигал в длину 14–18 метров и весил порядка 10 тонн) чаще всего связывалось с их анатомическими особенностями, упрощавшими появление крупных форм, — например, облегченным скелетом и парасагиттальной постановкой конечностей (когда они подведены под туловище, а не расставлены в стороны, как у ящерицы). Теперь же, после открытия лисовиции, становится ясно, что позднетриасовый гигантизм не был прерогативой динозавров: какие-то внешние экологические факторы могли повлиять на увеличение размеров всех групп растительноядных животных, включая и дицинодонтов.

Какие факторы? Предположений несколько, но, судя по строению костей лисовиции, ключевым из них была необходимость обезопасить себя от хищников. Дело в том, что гистологический анализ костей конечности показал отсутствие у дицинодонта линий остановки роста (lines of arrested growth, LAGs) на периферии костной ткани: это свидетельствует о том, что, появившись на свет, животное начинало быстро расти, не останавливаясь в этом процессе до достижения взрослых габаритов. Схожая картина наблюдается и у крупных растительноядных динозавров (см. Малыши гигантских динозавров росли очень быстро, «Элементы», 24.04.2016), что обычно связывают с необходимостью как можно скорее достичь размерного оптимума, после чего большая часть хищников просто не рискнет посягать на столь внушительное животное. Хищники же в экосистеме лисовиции встречались: в тех же местах обнаружен гигантский плотоядный архозавр смок (Smok wawelski), достигавший в длину пяти-шести метров и обладавший внушительными челюстями, способными крушить кости. На некоторых костях лисовиции обнаружены следы зубов смока, при этом повреждены в основном кости молодых животных: это указывает на то, что смок был активным хищником и представлял большую опасность для дицинодонтов, не достигших взрослых размеров.

Еще одной интересной особенностью лисовиции являются ее конечности, а если точнее, то их постановка под туловищем. Обычно среди крупных дицинодонтов встречалась полурасставленная постановка: задние ноги находились прямо под туловищем, как у млекопитающих, а вот локти передних торчали в стороны, что значительно ограничивало подвижность этих животных и вес тела, который они могли выдержать. Лишь у лисовиции передние конечности полностью подвелись под туловище, а локоть оказался ориентирован назад, как у динозавров и современных крупных млекопитающих: это существенно снизило нагрузку на суставы и увеличило скорость передвижения животного, хотя, конечно, судя по размерам и пропорциям конечностей, едва ли лисовиция была хоть сколько-нибудь проворна.

Комплекс позвоночных животных, обнаруженных в окрестностях деревни Липе-Слёнске (Lipie Śląskie). а — крупный хищный архозавр смок, напоминающий теропод; b — крупные темноспондильные амфибии (Cyclotosaurus sp.); c — мелкие хищные динозавры; d — темноспондильные амфибии (Gerrothorax sp.); e — некрупный базальный крокодиломорф; f — мелкое хористодероподобное животное (см. Choristodera); g — акулы-гибодонты (Polyacrodus и Hybodus); h — латимерия; i —двоякодышащая рыба (Ptychoceratodus sp.); j —лучеперые рыбы; k — лисовиция; l — мелкие диапсиды; m — динозавроморфы или ранние динозавры; n — мелкие лепидозавроморфы; o —птерозавры; p — раннее млекопитающее (Hallautherium sp.). Рисунок из дополнительных материалов к статье T. Sulej, G. Niedźwiedzki, 2019. An elephant-sized Late Triassic synapsid with erect limbs

Ко времени появления лисовиции дицинодонты уже находились на грани исчезновения: по всему миру остались лишь считаные виды этих уникальных животных, такие как североамериканская плацерия (Placerias hesternus) и марокканская могреберия (Moghreberia nmachouensis). Судя по характеру отложений, в которых обнаружена лисовиция, небольшие стада этих грузных животных паслись на прибрежной болотистой низменности, сплошь изрезанной медленнотекущими речками и старицами. Растительность в тех краях была пышной: тут и там можно было увидеть напоминающие кипарисы хвойные деревья, причудливые древние гинкго, семенные папоротники и саговники. Анализ найденных копролитов (см. картинку дня Копролиты и великое вымирание) из древней «коммунальной уборной», предположительно принадлежащей лисовициям, показал, что рацион дицинодонтов в основном состоял из мягкой растительности и веточек голосеменных растений, однако периодически они питались и древесиной: возможно, это отражает сезонные изменения рациона, и во время засухи гигантские вегетарианцы вынужденно переходили на менее калорийные источники пищи. Остается открытым вопрос: чем кормились молодые дицинодонты, которым требовалось расти как можно быстрее? Никаких свидетельств млечного вскармливания для синапсид, не относящихся к прямым предкам млекопитающих, до сих пор найдено не было, так что, возможно, юным лисовициям приходилось самостоятельно заботиться о своем рационе, потребляя в пищу насекомых, яйца и падаль.

Реконструкция охоты пары смоков (на данной реконструкции они представлены как рауизухиды; см. Rauisuchia) на стадо лисовиций. Рисунок © Szymon Górnicki из твиттера художника

Подвести же итог хочется словами одного из первооткрывателей лисовиции, палеонтолога Гжегожа Недзведцкого из Уппсальского университета: «Стоило потрудиться столько лет... чтобы лучше понять это животное, благодаря чему нам удалось опубликовать результаты своей работы в хорошем научном журнале, и они обязательно войдут в историю как еще одно уникальное открытие, не относящееся к динозаврам. Важно знать, что палеонтология — это не только динозавры. Миллионы лет назад было много замечательных, разных животных, о которых мало что известно».

Рисунок © Karolina Suchan-Okulska с сайта novataxa.blogspot.com

Анна Новиковская

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1258/Lisovitsiya?from=rxbl...

Перед вами женское нагрудное украшение южноамериканской доколумбовой культуры Кимбая, датированное 300–1600 гг. н. э. Оно выполнено из специфического сплава золота и меди под названием тумбага.

Тумбага (испанские конкистадоры заимствовали это название из малайского языка, tembaga означает «медь» или «латунь») — собирательное название для сплавов, состоящих главным образом из меди и золота. Тумбага широко применялась в доколумбовых цивилизациях Южной и Центральной Америки (где сплавы сходного состава назывались гуанин; см. Guanín). Из нее изготавливали церемониальные предметы, украшения, статуэтки.

По химическому составу тумбага представлена смесью золота и меди с переменным количеством серебра или других примесей. Вариации состава в различных изделиях весьма значительны — от 97% золота до 97% меди (скорее всего, состав зависел от доступности источников этих металлов в том или ином регионе). У сплава, содержащего 44% меди, температура плавления составляет 910°C, что ниже, чем у золота (1064°C) и меди (1084°C) по отдельности. Итоговый сплав, будучи тверже меди, сохраняет пластичность, и его легко обрабатывать.

Сложные изделия из тумбаги изготавливали методом литья по выплавляемым моделям. Сплав заливали в подготовленные формы, и изделие после остывания подвергали дальнейшей обработке методом золочения с истощением (см. Depletion gilding). В отличие от обычных методов золочения, когда золото наносится на поверхность изделия, метод золочения с истощением основан на удалении более активных металлов с поверхности изделия — чтобы увеличить долю золота в поверхностном слое. Изделие подвергали действию различных кислот (например, щавелевой кислоты) и нагревали, удаляя с поверхности медь. Получался тонкий поверхностный слой почти чистого золота. Считается, что эта технология была известна в Перу уже в 400 году до н. э и повсеместно использовалась по крайней мере за 1000 лет до прибытия конкистадоров.

В результате такой обработки изделие выглядело как выполненное из золота, хотя под золотой поверхностью был сплав меди и золота. Так, образцы золота, которые были отправлены Христофором Колумбом в Испанию, состояли из золота чуть больше, чем на половину. Но в полной мере испанцы столкнулись с тумбагой во время завоеваний Эрнана Кортеса, когда в руки конкистадоров попало огромное количество золотых изделий ацтеков.

Испанцы и их союзники плавят добычу. Руки и ноги на переднем плане обозначают, как надевались украшения. Рисунок из Флорентийского кодекса (глава 17) — произведения XVI века по истории ацтеков, написанного испанским монахом Бернардино де Саагуном

Но когда они подвергли изделия переплавке, выяснилось, что в них велика доля меди. Часть таких переплавленных в слитки изделий была обнаружена в 1993 году на корабле, затонувшем около 1528 года у берегов Большого Багамы. Широкий разброс в составе слитков говорит о том, что они были изготовлены в кустарных условиях, из крайне неоднородного материала, что вполне ожидаемо в условиях сразу после завоевания.

Один из слитков, найденных на затонувшем корабле близ Большого Багамы. На слитке видна печать, подтверждающая право собственности короля Испании Карла V Габсбурга. Фото с аукциона Daniel Frank Sedwick

Современник завоеваний Кортеса, историк Гонсало Фернандес де Овьедо писал, что индейцы знают, как позолотить изделия, изготовленные из меди и низкопробного золота, и применяют для этого сок определенного растения (скорее всего из рода кислица). Этот метод способен удалить медь, но не удаляет другие металлы, такие как серебро. Поэтому существовали другие методы золочения с истощением. Один из них заключался в нагревании предмета из тумбаги в смеси из квасцов, поваренной соли и кирпичной пыли. Смесь реагировала с поверхностью сплава с образованием хлоридов серебра и меди, которые поглощались кирпичной пылью. После охлаждения и промывки поверхность полировалась. Другой метод заключался в выдерживании изделия в течение 10 дней в растворе квасцов, поваренной соли и сульфата железа при комнатной температуре (аналог предыдущего способа, но без прогрева). Затем изделие промывалось в солевом растворе и нагревалось для получения более однородного поверхностного слоя.

Еще одно известное изделие, выполненное из тумбаги, — фигурка, изображающая плот муисков. Согласно легенде, новый правитель индейцев покрывал свое тело смолой или глиной, и помощники обсыпали его золотым песком. Затем новый правитель в сопровождении слуг на плоту выплывал на середину озера Гуатавита (расположено в Колумбии) и кидал в воду золотые дары. После этого он вплавь добирался до берега, в результате чего с правителя смывалась «золотая кожа». Испанцы были так поражены этим ритуалом, что многократно преувеличили его, передавая из уст в уста, и со временем человек превратился в город, затем — в королевство и, наконец, в империю Эльдорадо (по-испански el hombre dorado — «золотой человек»).

Фигура, изображающая церемонию вступления на трон нового правителя муисков. Размеры плота: 19,5 см на 10,1 см, высота самой большой фигурки (скорее всего, вождя) — 10,2 см. Изделие хранится в Музее золота в Боготе, столице Колумбии. Фото с сайта en.wikipedia.org

Если верить легенде, то количество золота на дне озера Гуатавита должно быть поистине огромным. Было несколько попыток осушить озеро (последняя — в начале XX века), но все они закончились неудачей, так как обнаруженного золота не хватало на покрытие расходов. В 1965 году колумбийское правительство объявило озеро охраняемой территорией, любые попытки искать в нем золото или тем более его осушить теперь незаконны.

Сплавы на основе золота не потеряли своего значения и по сей день. Они нашли применение не только в ювелирном деле, но и как катализаторы в нанотехнологиях. Интересно, что наиболее стабильная форма наночастиц из золота и меди удивительным образом напоминает тумбагу: краевая часть обогащена золотом, а центральная часть содержит больше меди.

a) изображение наночастицы из золота и меди, полученное с помощью электронного микроскопа; b) распределение меди в частице; с) распределение золота в частице; d) совмещенные изображения; e) EDX-спектр элементов, из которых состоит частица. Изображение из статьи G. Guisbiers et al., 2014. Gold–Copper Nano-Alloy, «Tumbaga», in the Era of Nano: Phase Diagram and Segregation

Фото с сайта en.wikipedia.org. Нагрудник хранится в Филдовском музее естественной истории, Чикаго, США.

Александр Марфин

https://elementy.ru/kartinka_dnya/1254/Tumbaga