Ихтиозавры появились в начале триасового периода и в ходе эволюции довольно быстро заняли самые разные экологические ниши. В конце триаса произошло массовое вымирание, из-за которого их экологическое разнообразие резко сократилось. В юрском периоде, судя по ископаемой летописи, все ихтиозавры были похожими на дельфинов хищниками. На Новосибирских островах недавно нашли остатки нескольких ихтиозавров, живших накануне вымирания. Морфологические особенности части сохранившихся костей позволили ученым выделить новые род и вид — Auroroborealia incognita. В авроробореалии уникальным образом сочетаются черты как триасовых, так и юрских ихтиозавров, поэтому эта находка может помочь понять, как и почему это вымирание пережили только похожие на дельфинов ихтиозавры.
Новооткрытый ихтиозавр авроробореалия (Auroroborealia incognita) обитал в конце триасового периода на территории нынешних Новосибирских островов. Судя по сохранившимся частям черепа, он отличался небольшими размерами. Вместе с ним жили другие ихтиозавры, в том числе гораздо более крупные шастазавриды (Shastasauridae), силуэт одного из представителей которых изображен на заднем плане. Рисунок © Андрей Атучин
Триасовый период (251,9–201,3 млн лет назад) был эпохой крупных эволюционных преобразований, где главными героями стали рептилии, до этого находившиеся на второстепенных ролях. В триасе появились птерозавры и динозавры, а в моря впервые в истории Земли массово вернулись недавние наземные позвоночные, в том числе предки плезиозавров и ихтиозавров.
Сами ихтиозавры известны уже с оленёкского века (251,2–247,2 млн лет назад). В ходе своей эволюции они довольно быстро освоили разнообразные экологические ниши. Среди них были «рядовые» виды длиной 1–2 метра (например, Mixosaurus), семиметровые суперхищники с ящерицеподобным телом (Guizhouichthyosaurus) и еще более крупные, но короткомордые и беззубые формы (Guanlingsaurus). Были огромные — до 25 метров в длину — ихтиозавры с не вполне понятной экологией (Shonisaurus) и ихтиозавры с давящими, похожими на шляпки грибов зубами (Tholodus, Phalarodon), которые, вероятно, питались донными моллюсками.
В ходе триасового периода это поразительное разнообразие постепенно сокращалось, а темпы эволюции ихтиозавров становились всё более медленными. Можно сказать, они сделали эффектный и резкий старт в начале триаса, но скоро замедлили свое движение, а затем и вовсе почти остановились.
Окончательное сокращение экологического разнообразия ихтиозавров произошло во время массового вымирания в конце триасового периода, через которое проскочила лишь одна форма — рыбоядный хищник, столь схожий с дельфинами по облику, форме и размерам, что он стал классическим примером конвергенции.
В юрском периоде ихтиозавры оставались «консервативными» дельфинообразными животными и при всем своем изобилии не отличались заметным морфологическим и экологическим разнообразием. В меловом периоде ихтиозавры, так и не выйдя из ниши «дельфинов», стали угасать и вымерли в его середине, задолго до вымирания динозавров.
Вопрос, почему дельфиноподобные ихтиозавры оказались самыми успешными, как они сумели проскочить через «бутылочное горлышко» вымирания, которое в разы сократило разнообразие группы, пока лежит в области туманных гипотез. Решить его не получается в первую очередь из-за нехватки костного материала для того, чтобы аргументировать ту или иную точку зрения. Но недавно открытое захоронение позднетриасовых ихтиозавров на Новосибирских островах может изменить ситуацию.
В 2006 и 2009 годах состоялись экспедиции геологов и палеонтологов на остров Котельный — самый крупный из Новосибирских островов. Исследователи занимались стратиграфией отложений второй половины триасового периода, сформировавшихся в морских условиях 237–208 миллионов лет назад.
Крона морской лилии из позднетриасовых отложений острова Котельный. Фото © Николай Зверьков
Они собирали в основном остатки беспозвоночных, важных для корреляции отложений. Слои изобиловали раковинами брахиопод и головоногих моллюсков, а также остатками морских лилий. Иногда попадались кости морских рептилий. Специальных работ по их поиску и добыче не проводилось, поскольку перед экспедицией стояли другие задачи. Находки костей, как всегда в таких случаях, ограничились отдельными разрозненными образцами, в основном позвонками и мелкими обломками ребер и фаланг. За два года собрали около пятидесяти образцов. Самой интересной находкой стали фрагменты черепа и передняя часть позвоночника некрупной рептилии.
Остатки привлекли внимание специалистов по морским рептилиям Николая Зверькова из Геологического института РАН и Дмитрия Григорьева из СПбГУ. Они определили, что почти все найденные в ходе экспедиций кости принадлежали ихтиозаврам. Только два крайне плохо сохранившихся фрагмента, возможно, были от каких-то завроптеригий.
Крупные позвонки удалось определить как остатки ихтиозавров из семейства шастазаврид (Shastasauridae). Средние по размеру позвонки из-за неважной сохранности и стандартной для триасовых ихтиозавров формы получилось определить только как «неизвестные ихтиозавры». А самые мелкие, размером с грецкий орех, принадлежали ихтиозаврам из группы эуихтиозавров (Euichthyosauria).
Позвонки авроробореалии. Фото © Дмитрий Григорьев
Уже беглый анализ находок дал любопытную картину. В триасовом периоде территория нынешних Новосибирских островов также находилась в высоких широтах, за полярным кругом. Но несмотря на сложные природные условия здесь обитали разные ихтиозавры, причем в немалом количестве. Судя по остаткам беспозвоночных, экосистема была весьма богатая и разнообразная.
Наибольшего внимания заслуживали остатки черепа, в том числе часть миниатюрной нижней челюсти. Они находились в небольшом куске твердой породы, их решили отсканировать на томографе, чтобы получить цифровые образы костей. Исследование провели в научном центре Сколково. Томограф дал 2400 тонких срезов-изображений. В компьютерной программе каждое изображение прорисовали, выделив кости (со стороны это напоминает раскрашивание контурных карт), затем объединили воедино, получив объемную модель костей. На работу ушло полгода: границы между костями и породой прочитывались плохо.
Для изучения остатков триасового ихтиозавра с острова Котельный использовали томограф, установленный в Сколтехе. Кости во время работы лежали в вертикальном пластиковом футляре, который прошивали лучами из желтой «пушки». Фото © Евгений Барабошкин
Оказалось, что череп принадлежал очень мелкому ихтиозавру — не более полутора метров в длину. Необычные морфологические признаки позволили описать его как новый род и вид, названный авроробореалия инкогнита (Auroroborealia incognita). Родовое название дано в честь северного сияния, видовое «неизвестный» — из-за пока загадочного характера животного, которое по имеющимся фрагментарным остаткам невозможно изучить подробно.
Виртуальный слепок остатков челюсти авроробореалии (Auroroborealia incognita). Анимация © Дмитрий Григорьев
Животное в первую очередь интересно сочетанием примитивных и продвинутых признаков. Строение одной из костей черепа (парабазисфеноида) кое-чем напоминает юрских ихтиозавров: в частности, в нем всего одно отверстие для внутренних сонных артерий, а не два симметричных, как у большинства триасовых форм. В то же время верхняя сторона кости примитивная, с окостеневшими трабекулами. У юрских ихтиозавров трабекулы на протяжении всей жизни оставались хрящевыми. Позвонки авроробореалии похожи на позвонки юрских ихтиозавров: они укороченные и имеют двойные бугорки для сочленения с ребрами.
Вверху — реконструкция внешнего вида авроробореалии. Внизу — авроробореалия в сравнении с обитавшим в тех же местах шастазавридом. Рисунки © Андрей Атучин
С известной долей условности авроробореалию можно назвать «переходным звеном» между ихтиозаврами триасового и юрского периодов. Подобные «переходные» позднетриасовые ихтиозавры Hudsonelpidia и Macgowania прежде были найдены в Британской Колумбии, однако их остатки отличаются неважной сохранностью, что не позволяет детально сравнить их с авроробореалией. Но уже понятно, что «переходные» фауны ихтиозавров в конце триаса были распространены повсеместно — и в тропиках, и за полярным кругом.
Также надо отметить, что авроробореалия — первый в нашей стране триасовый ихтиозавр, которого удалось определить до вида и для которого было обосновано выделение нового рода. Ранее описанные (также из Сибири) формы сейчас признаны сомнительными, так как соответствующие находки представляют собой отдельные малодиагностичные остатки.
Изобилие остатков ихтиозавров на острове Котельный и их исключительная сохранность настоятельно требуют отдельной экспедиции по их добыче. Это сопряжено со многими сложностями. Доставка экспедиции на местонахождение возможна только вертолетом, а среди участников должен быть человек с ружьем, чтобы в случае необходимости защищаться от белых медведей. Заброска в эти места осуществляется нечасто и в течение месяца-двух экспедиция будет предоставлена сама себе. Несмотря на все проблемы, она запланирована на ближайшее лето и должна доставить важные сведения о том, как ихтиозавры вроде авроробореалии проскочили через «бутылочное горлышко» из триасового в юрский период.
Схожая «бутылочная» история произошла и с завроптеригиями, которые в триасе также демонстрировали большое разнообразие форм, а в юрский период сумели провести только длинношеих плезиозавров. Вероятные находки костей завроптеригий на Котельном помогут разобраться и с этой загадкой.
