«Российские» иностранцевии вымерли в Африке
Однако Великое вымирание длилось тысячелетиями, и все это время живые организмы сопротивлялись исчезновению, в том числе за счет многокилометровых путешествий через весь бескрайний суперконтинент Пангея. Одним из примеров такой попытки выжить стала находка в Южной Африке нового вида иностранцевии, датируемая самым концом пермского периода. Первоначально представители этого рода жили на территории европейской части России, так что новая находка свидетельствует о том, что эти саблезубые хищники в поисках спасения постепенно мигрировали далеко на юг, в конце концов добравшись до противоположного конца Пангеи.
В конце пермского периода восточноевропейские иностранцевии (стоит на поверженном дицинодонте), оставив свой привычный дом на севере Пангеи, пересекли весь суперматерик и добрались до Южной Африки, где им пришлось столкнуться со своими дальними родственниками, такими как этот ционозавр. Рисунок © Matt Celeskey с сайта europapress.es
В течение всего пермского периода (299–252 млн лет назад) доминирующими сухопутными хищниками на нашей планете были разнообразные предки млекопитающих — синапсиды. В ранней перми по суше бродили причудливые диметродоны (Dimetrodon) с кожным «парусом» на спине. Им на смену пришли более продвинутые хищники-терапсиды: в средней перми «самыми зубастыми» были биармозухи и диноцефалы, такие как антеозавры, а к концу периода главенствующими плотоядными стали саблезубые горгонопсы (Gorgonopsia).
Среди последних встречались хищники самых разных габаритов, от небольшой собаки — около 60 сантиметров в длину, до крупного тигра — три с половиной метра от кончика носа до кончика хвоста (возможно, попадались и более крупные особи). По меркам поздней перми горгонопсы были довольно подвижными животными: у них были относительно длинные и стройные полустопоходящие конечности, а в их примитивном «рептильном» мозге самой развитой частью был мозжечок, отвечающий за скорость и координацию движений (R. Araújo et al., 2017. Aspects of gorgonopsian paleobiology and evolution: insights from the basicranium, occiput, osseous labyrinth, vasculature, and neuroanatomy). Вдобавок, некоторые относительно некрупные горгонопсы, такие как завроктон, были первыми хищниками на планете, которые могли, пусть и на время, избавляться от «растопыренной» походки своих амфибийных предков и, подведя передние лапы под туловище, передвигаться галопом, что позволяло им ловить мелкую и относительно шуструю добычу.
Размеры некоторых горгонопсов в сравнении с человеком. В конце пермского периода в Южной Африке доминировали родственники рубиджеи (Rubidgea, вверху слева), обладавшие самым мощным укусом среди всех всех горгонопсов, тогда как в Восточной Европе крупнее всех были иностранцевии (Inostrancevia, вверху справа), хищники несколько более изящного телосложения. Рисунок © artbyjrc с сайта deviantart.com
Предположительно, горгонопсы были засадными хищниками, как некоторые современные рептилии: благодаря невысокому уровню метаболизма голодный охотник мог просидеть в засаде долгие часы прежде, чем неосторожная добыча оказывалась рядом. У многих видов горгонопсов были заметно редуцированы заклыковые зубы (а у некоторых, таких как южноафриканская клеландина, они исчезли вообще), так что жевать или дробить кости эти хищники не могли, только отрывать и глотать куски мяса. Впрочем, благодаря способности широко раскрывать пасть, как у их очень дальних родственников — саблезубых кошек, горгонопсы могли укусить даже крупную жертву, глубоко вогнав в нее передние зубы — крупные резцы и крепкие удлиненные клыки, — и оставив глубокую кровоточащую рану, от которой животное вскоре погибало.
Несмотря на широкое распространение и заметный эволюционный успех в поздней перми, горгонопсы не пережили массовое вымирание, настигшее планету 252 миллиона лет назад. В конце перми и начале триаса их экологические ниши кое-где захватили их родственники-синапсиды, но их правление продлилось недолго, и уже в первой половине триасового периода на место доминирующих хищников повсеместно пришли разнообразные рептилии, которым предстояло удерживать эту позицию еще почти двести миллионов лет. Подробности исчезновения горгонопсов долгое время оставались неясными, однако новая находка, сделанная в Южно-Африканской Республике, раскрыла интригующую подробность отчаянной борьбы за существования одного из самых известных представителей синапсид — иностранцевии.
Скелет типового вида иностранцевии Inostrancevia alexandri в Вятском палеонтологическом музее (г. Киров). Фото с сайта suminia.com
Впервые обнаруженная более ста лет назад, эта грозная хищница до недавнего времени считалась эндемиком Европейской части России: все три вида — Inostrancevia alexandrii, I. latifrons и I. uralensis, — были найдены на территории нашей страны, в Архангельской и Оренбургской областях. Предполагалось, что эти полуводные или даже чисто водные хищники вымерли еще до наступления Великого вымирания из-за осушения климата, лишившего их основной среды обитания — обширных мелководных озер, или виэссов (по определению М. Ф. Ивахненко, от англ. very shallow sea, v.s.s.), в которых жили многочисленные парейазавры-скутозавры, чьи бронированные шкуры отлично пробивались сабельными клыками горгонопсов.
Однако новая находка группы американских и южноафриканских исследователей под руководством Кристиана Каммерера (Christian Kammerer) из Музея естественных наук Северной Каролины, сделанная в провинции Фри-Стейт, доказывает, что история иностранцевий не закончилась с их вымиранием в Восточной Европе, и представители этого рода совершили невероятное путешествие в одиннадцать тысяч километров, чтобы окончательно исчезнуть на другом конце мира — в Южной Африке.
Сравнение форм черепов африканской иностранцевии Inostrancevia africana (слева; рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology), российской иностранцевии Inostrancevia alexandri (в середине; рисунок с сайта age-of-mammals.ucoz.ru) и рубиджеоида Rubidgea atrox (справа; рисунок из статьи C. Kammerer, 2016. Systematics of the Rubidgeinae (Therapsida: Gorgonopsia)). В отличие от массивных черепов рубиджеоидов, у обоих видов иностранцевий глазницы и скулы выглядят более изящными, тогда как африканский вид отличается от российского относительно массивной нижней челюстью и некоторыми более мелкими деталями строения черепа
Поскольку в конце пермского периода вся суша Земли была спаяна в единый суперконтинент Пангею, географически у иностранцевий не было серьезных препятствий на пути, тем более, что они не были первопроходцами. К примеру, за несколько миллионов лет до саблезубых горгонопсов такой же путь, хоть и в обратном направлении, преодолели дицинодонты (Dicynodontia), ставшие предками найденных в Кировской области австралобарбаров, да и разные виды завроктонов жили как в Танзании, так и в нашем Среднем Поволжье. По-видимому, несмотря на несовершенный, «ящеричий» опорно-двигательный аппарат и потребность в регулярном водопое, горгонопсы были неплохими путешественниками, и, хотя ученые пока не могут сказать, сколько времени потребовалось предкам нового вида иностранцевий на то, чтобы пройти 11 тысяч километров, результат все равно впечатляет.
Раскопки нового вида иностранцевии в Южной Африке: судя по размеру костей, «заморская» хищница не уступала габаритами восточноевропейским предкам и обладала черепом длиной 48 сантиметров. Фото © Jennifer Botha из обсуждаемой статьи в Current Biology
Новый вид назвали без особой выдумки — Inostrancevia africana, то есть «африканская». Кости двух особей нашли в 2010 и 2011 годах: сохранились два черепа и фрагменты посткраниального скелета, всего 77 окаменелостей. Они датируются самым концом пермского периода, около 254,5–251 миллиона лет назад, когда восточноевропейские виды иностранцевий уже вымерли, так что первоначально палеонтологи посчитали их принадлежащими местным горгонопсам из надсемейства рубиджеоид (Rubidgeoidea), не родственного иностранцевиям из другого надсемейства, горгонопоид (Gorgonopoidea). Однако при более внимательном изучении ученые обнаружили, что новые кости никак не могут принадлежать рубиджеоидам: несмотря на крупные размеры, найденные черепа были относительно изящными, с небольшим количеством заклыковых зубов и суженной затылочной частью, ярко отличающейся от массивных затылков африканских горгонопсов, специалистов по мощным укусам. Вдобавок, рубиджеоиды вымерли еще до появления на их охотничьих территориях иностранцевий: по-видимому, они стали первыми жертвами массового вымирания, хотя и неясно, что конкретно их погубило.
После этого ниша крупнейших хищников ненадолго освободилась, и какое-то время крупных местных дицинодонтов — короткомордых листрозавров Lystrosaurus maccaigi, которые в отличие от своих раннетриасовых родственников были размером с корову, — просто некому было есть. Благодаря иностранцевиям экологический баланс был восстановлен, но ненадолго, и вскоре они исчезли, после чего многие тысячелетия миру было не до укомплектованных экосистем: все живые организмы отчаянно боролись за выживание в задыхающейся, перегретой и отравленной среде, так что даже самым стойким из стойких приходилось нелегко.
Постепенная смена доминирующих хищников в Южной Африке в конце пермского периода. После вымирания рубиджеоид (крайняя слева) около 253 миллионов лет назад их место ненадолго заняли иностранцевии (вторая слева), после их исчезновения эту нишу на какое-то время захватили выжившие тероцефалы, ранее игравшие в экосистемах роль второстепенных хищников (второй справа), но они быстро уступили место рептилиям-архозаврам (крайние справа). Таким образом, меньше чем за два миллиона лет в южноафриканских экосистемах четыре раза сменились доминирующие хищники. Черным выделено время существования группы как доминирующих хищников, серым — общее время существования. Рисунок из обсуждаемой статьи в Current Biology
Таким образом, заключают исследователи, пермское вымирание было многоэтапным процессом: так же, как в море экосистемы постепенно теряли «запас прочности» прежде, чем наступил коллапс, на суше одни виды стремительно (в масштабах эволюции) сменялись другими, пока «запасные игроки» попросту не кончились (Y. Huang et al., 2023. The stability and collapse of marine ecosystems during the Permian-Triassic mass extinction).
Во многих отношениях этот биологический кризис напоминает ситуацию, сложившуюся сегодня: когда давление человека на природные сообщества возрастает, в первую очередь страдают крупные хищники, такие как волки и медведи в Европе или тигры и леопарды в Азии. Эти животные, как правило, медленно растут и размножаются, а также нуждаются в солидной территории для того, чтобы прокормить себя и потомство, поэтому их современные ареалы, как правило, сильно фрагментированы, а численность крайне невелика. По словам Пии Виглиетти (Pia Viglietti), одной из соавторов исследования, «пермский период — это, по сути, параллель того, через что мы проходим сейчас», так что первоочередная задача человечества — не допустить, чтобы биологическая трагедия, произошедшая 252 миллиона лет назад, вновь стала реальностью.
Источник: C. F. Kammerer, P. A. Viglietti, E. Butler, J. Botha. Rapid turnover of top predators in African terrestrial faunas around the Permian-Triassic mass extinction // Current Biology. 2023. DOI: 10.1016/j.cub.2023.04.007.
Анна Новиковская, Элементы.