Швейцарские Альпы — это странное место для поиска существ, которые когда-то жили в океане. Эта страна не имеет выходов к морю и находится далеко от океана, а ее горный комплекс достигает в высоту более 4,2 км над уровнем моря. Но исследователи, которые опубликовали свою работу в журнале о палеонтологии позвоночных, изучили слои горных пород около Альп и нашли там останки рептилий размером с кита.
Огромные рептилии плавали в морях около 205 млн лет назад. Их назвали одними из самых крупных акулообразных ихтиозавров и первыми гигантами на Земле.
Этим ихтиозаврам из Швейцарских Альп еще не дали название, но они уже не одиноки. За последние 20 лет палеонтологи также обнаружили гигантских ихтиозавров на окаменелостях в США, Канаде и Англии. Многие из этих видов соответствуют или даже превосходят самых крупных ихтиозавров, известных ранее. В длину они похожи на синего кита, который вырастает примерно до 33 м.
Благодаря этим находкам палеонтологи меняют свое представление о том, когда и почему ихтиозавры так быстро и резко выросли.
Эти рептилии всегда были такими огромными?
Ранее палеонтологи установили, что самые первые ихтиозавры были всего 180 см в длину и эволюционировали около 249 млн лет назад в начале триасового периода. Это было время, когда жизнь на Земле все еще восстанавливалась после самого страшного массового вымирания в мире, а рептилии размножались и расширяли ареал обитания.
Начиная со своих сухопутных предков, ихтиозавры быстро приспособились к жизни в воде: они плавали как змеи, извиваясь и подаваясь всем телом вперед. Позже они начали быстро приспосабливаться к новой среде и расти.
В конце 2021 года палеонтологи описали Cymbospondylus youngorum — ихтиозавра, который, вероятно, был более 15 м в длину — примерно размером с горбатого кита, — и жил около 244 млн лет назад. Пять миллионов лет — это большой срок, но не для эволюции. Тем не менее ихтиозавры успели резко измениться. Для сравнения, китам понадобилось гораздо больше времени, чтобы так же увеличиться в размерах.
Чем питались огромные ихтиозавры?
Обычно самые крупные киты питаются крилем, когда фильтруют воду. Но гигантские ихтиозавры искали себе добычу иначе. «Все крупные ихтиозавры были хищниками и питались гораздо разнообразнее, чем современные киты», — говорит палеонтолог Манчестерского университета Дин Ломакс.
Многие из этих гигантских ихтиозавров были больше похожи на кашалотов или косаток — хищников со ртом, полным острых зубов. Они плавали в морях, которые кишели древними головоногими моллюсками, аммонитами, у которых был кольчатый панцирь. Аммониты — это вымершие родственники ныне живущих головоногих моллюсков, таких как кальмары и осьминоги. Их мягкое тело было заключено в спирально свернутую раковину.
Но самые крупные ихтиозавры, безусловно, могли охотиться на акул, мелких морских рептилий и других ихтиозавров.
Крупных ихтиозавров можно было встретить в разных водоемах в период с 249 по 290 млн лет назад, но триас — от 251 до 201 млн лет назад — это период их расцвета.
«Ихтиозавры были в своей лучшей форме в середине–конце триаса. По максимальным оценкам они достигали от 25 до 30 м», — говорит Ломакс. Палеонтологи обычно находят только фрагменты самых крупных ихтиозавров, например, отдельные зубы или позвонки. Но удалось обнаружить и относительно цельные останки.
Shastasaurus sikanniensis, которого нашли в Канаде, достигал длины 21 м. Такой же длины был самый большой известный кашалот. Все эти находки поставили перед палеонтологами закономерный вопрос: как и почему ихтиозавры так быстро эволюционировали.
Как ихтиозаврам удалось вырасти до таких размеров?
Люди думают об огромных существах как о чем-то исключительном, поэтому исследователи старались понять, как произошел такой скачок в развитии.
В 2019 году палеонтолог Лондонского музея естественной истории Сюзана Гутарра Диасво исследовала формы и размеры ихтиозавров. Она обнаружила, что быть большим в воде — это преимущество.
Команда изучала взаимосвязь между размером тела, сопротивлением при движении по воде и энергией, необходимой для плавания. В результате Диас и соавторы обнаружили, что благодаря огромным размерам, ихтиозавры смогли эволюционировать в совершенно разные формы. Если бы они были маленькими, этого бы не произошло.
«По мере того, как животные начинают проводить все больше времени в воде, их тела и конечности становятся обтекаемыми», — говорит она. Такая адаптация позволяет воде более плавно стекать по телу животного во время передвижения. Вот почему разные морские существа, например, акулы, киты и ихтиозавры, имеют в целом схожие формы тела.
Но не только форма тела позволяет быстро и эффективно плавать. Животные, которые живут в воде, должны справляться с ее сопротивлением или воздействием. Чем больше сопротивление, тем больше энергии надо затратить, чтобы преодолеть его и двигаться дальше. Ихтиозавры были большими и смогли обойти эту проблему.
Это означает, что у крупных особей было больше мышечной массы по сравнению с площадью их поверхности, а также большая часть тела могла совершать мощные движения, чтобы преодолеть силу воды. Другими словами, большому ихтиозавру не пришлось бы так усердно работать, чтобы быстро проплыть километр, как ихтиозавру поменьше, у которого меньше мышцы по сравнению с площадью поверхности.
Размер важнее формы — это объясняет, почему некоторые крупные ихтиозавры выглядят не такими быстрыми, как другие мелкие морские животные. У них не было классической обтекаемой формы тела, которая похожа на каплю.
Все эти биомеханические компромиссы помогают понять, почему ихтиозаврам было выгодно вырасти. Но вот какие обстоятельства заставили этих рептилий стать огромными левиафанами — это другой вопрос. Палеонтологи все еще работают над тем, чтобы понять, что происходило в океанах того времени: как взаимодействовали пищевые сети, какими были циклы питательных веществ и другие природные явления, позволившие существам эволюционировать.
Тем не менее ответ на этот вопрос может быть очень простым:
«Я думаю, что одна из ключевых причин, по которой ихтиозавры достигли таких гигантских размеров, заключается в том, что просто никто другой этого не делал», — считает Ломакс.
Особенно после массового вымирания, которое уничтожило около 95% видов, обитающих в море. Океаны того времени переживали этап восстановления, а значит, это было открытое поле возможностей для разных рептилий, которые только начали привыкать к жизни в воде.
Ихтиозавры были одними из первых, кто нырнул в море, в котором еще не было никаких гигантов.
«До появления больших ихтиозавров главными хищниками в морях были крупные рыбы и беспозвоночные. Они были сравнительно небольшого размера. Всего 6 м в длину или больше. Но ихтиозавры изменили правила игры», — подытожила Ломакс.
Читать далее:
Посмотрите на небесный «Титаник», который будет работать на ядерной энергии
В НАСА поняли, как искать жизнь на Марсе: эксперимент показал, где она может быть
Астрономы нашли планеты, которые отличаются от Земли, но пригодны для жизни