Древнейшие следы четвероногих

Такие следы называют ихнофоссилиями. К ним относят следы не только хождения, но также ползания, рытья, плавания, питания и прочей жизнедеятельности ископаемых организмов. Следы на северном побережье Валеншии были обнаружены в 1992 году. Эта находка стала древнейшим свидетельством передвижения по суше с помощью лап, а не плавников: следы на 10 млн лет старше самых древних костных остатков четвероногих.

Также это самое крупное поле со следовыми дорожками, его назвали «местонахождение Дохилла» (Dohilla) и присвоили статус территории природного наследия Ирландии. Позднее было найдено еще два места со следами — Кусадиллиск (Coosadillisk), расположенный всего в 400 м к северо-западу от Дохиллы, а также Кулу-Хэд (Culoo Head) в 3,5 км юго-западнее Дохиллы. Все три местонахождения приурочены к континентальным песчаным отложениям, датированным живетским веком среднего девона. Они удачно расположены на достаточно высоком крутом берегу и недоступны для приливов, что обеспечивает их сохранность и удобство для изучения.

Всего в Дохилле шесть следовых дорожек, включающих в общей сложности 280 отпечатков, ориентированных длинными осями поперек направления движения. Отпечатки имеют округлую или яйцевидную форму, достигают диаметра 15 см и глубины 2,5 см. Наиболее протяженная дорожка Do1 длиной почти 10 м имеет извилистый характер, ее пересекает другая, более короткая вереница отпечатков Do2, оставленная позже первой. К ним примыкают еще четыре короткие дорожки.

Схема расположения шести следовых дорожек Дохиллы. Отпечатки передней конечности обозначены серым цветом, задней — черным. Серые линии между параллельными рядами отпечатков — следы волочения хвоста или брюха. Стрелками указано направление движения. Изображение из статьи I. Stössel, E. A. Williams, K. T. Higgs, 2016. Ichnology and depositional environment of the Middle Devonian Valentia Island tetrapod trackways, southwest Ireland.

Местонахождение Кусадиллиск представляет собой одну-единственную следовую дорожку протяженностью почти 2,5 м. Местонахождение Кулу-Хэд — это две пересекающиеся следовые дорожки. И в Кусадиллиске, и в Кулу-Хэд отпечатки по своей морфологии схожи с теми, что были обнаружены в Дохилле. Различаются они только размером и взаимным расположением.

Следовая дорожка в местонахождении Кусадиллиск. Изображение из статьи I. Stössel, E. A. Williams, K. T. Higgs, 2016. Ichnology and depositional environment of the Middle Devonian Valentia Island tetrapod trackways, southwest Ireland.

В Дохилле дорожки остались, вероятнее всего, от особей одного вида, но с разной походкой. У четвероногого, оставившего следы в Кусадиллиске, были другие пропорции тела, но очень похожая походка. Дорожки Кулу-Хэд очень похожи на следы Дохилла, но меньше по размеру.

Следовые дорожки в местонахождении Кулу-Хэд. Изображение из статьи I. Stössel, E. A. Williams, K. T. Higgs, 2016. Ichnology and depositional environment of the Middle Devonian Valentia Island tetrapod trackways, southwest Ireland.

Отпечатки каждой дорожки, образующие пары в параллельных рядах, различаются по размеру. Это связывают с тем, что более мелкие ямки были оставлены передней конечностью, а более крупные — задней. Закономерное попарное расположение отпечатков широко расставленных лап друг относительно друга указывает на то, что у всех животных была латеральная постановка конечностей, а тип передвижения напоминал современных хвостатых амфибий или рептилий. Отсутствие следов от пальцев может быть связано с тем, что на кистях и стопах имелась развитая перепонка.

Изучение следовых дорожек Дохиллы показало, что животные двигались примерно в одну сторону. При отсутствии следов от пальцев это определили по тому, какая часть отпечатка глубже — передняя или задняя. Наибольшая глубина следа обычно характерна для той его части, которая обращена в сторону движения, на нее приходится самая большая нагрузка при опоре на конечности во время движения.

Длина тела животных не превышала одного метра с учетом размера отдельных отпечатков и расстояния между их параллельными рядами. Четвероногие практически не меняли скорость передвижения, на что указывает длина шага. Различная глубина отпечатков в пределах одной дорожки интерпретируется как результат изменения состояния грунта по пути следования животного. Наиболее глубокие отпечатки были оставлены на более влажном и пластичном песчаном грунте, а менее глубокие — на более сухом и рыхлом. Половина дорожек Дохиллы (Do3, Do5, Do6) осложнена центральной неглубокой и широкой бороздой, оставленной волочащимся хвостом или брюхом, что может свидетельствовать о передвижении по суше. В воде, где плавучесть способствовала приподниманию тела над субстратом при уменьшении его удельного веса, животные касались придонного грунта только лапами.

Одна из следовых дорожек Дохиллы (Do3) со следом волочения хвоста или брюха в виде неглубокой и широкой борозды. Фото с сайта fossilguy.com.

Изучение пород с отпечатками и самих следовых дорожек показало, как могли сформироваться местонахождения на Валеншии. Животные перемещались по нестабильному речному мелководью. Изначально вся территория в пределах крупнейшего местонахождения Дохилла была покрыта водой, на это указывает характерная для небольших речных глубин рябь течения.

Начало наиболее протяженной и извилистой следовой дорожки Do1 в Дохилле. Помимо отпечатков четвероногого хорошо видны следы ряби течения на поверхности слоя песчаника, который в середине девона был песчаным дном речного мелководья. Фото с сайта whatsinjohnsfreezer.com.

Затем уровень воды понизился, из-за чего некоторые участки лишились ее совсем. По мелкой воде и прошлись четвероногие. После уровень воды вновь понизился, и уже весь рассматриваемый участок стал берегом с влажным грунтом, по которому прошлись еще несколько животных, волочащих при этом свои тела или хвосты. И наконец, позже территорию снова затопило, а успевшие к этому моменту подсохнуть и затвердеть (при возможном участии сообществ цианобактерий) следы четвероногих быстро оказались под слоем мелкого песка, нанесенного слабым течением. Это позволило следам сохраниться на сотни миллионов лет.

Следы древнейших четвероногих из Ирландии лишний раз заставляют задуматься о том, насколько важными для наземных позвоночных на заре своего расцвета были реки, которые они использовали не только как места для обитания. Эти водные пути миграции позволили им осваивать различные территории и постепенно колонизировать сушу.

Стратиграфическое положение следов четвероногих из Ирландии относительно других находок, как ихнофоссилий, так и костных остатков. «Четвероногая» природа самой нижней (древней) находки ихнофоссилий из Польши в настоящее время пересмотрена. Изображение из статьи P. E. Ahlberg, 2018. Follow the footprints and mind the gaps: a new look at the origin of tetrapods.

Ранее древнейшими свидетельствами существования наземных четвероногих считали находку, сделанную в Польше в озерно-лагунных отложениях среднего девона (эйфельский век) возрастом около 390 млн лет. Однако снова изучив отпечатки, ученые пришли к выводу, что они не имеют отношения к четвероногим, а, скорее всего, это следы кормления или гнездования рыб.

Антон Ульяхин, Элементы.