Примитивное раннепермское четвероногое из Намибии было сверххищником приполярной Гондваны

Как и ее ближайшие родственники, североамериканские колостеиды, гайасия была крупным животным, размером с крокодила. Эта находка доказывает, что 270 миллионов лет назад даже в умеренно-холодном климате существовали сложные экосистемы, способные поддерживать хищников столь солидных габаритов.

Как и все стволовые тетраподы, описанный в обсуждаемой статье новый вид примитивных тетрапод Gaiasia jennyae не был активным сухопутным хищником, но в воде у него было немного конкурентов. Рисунок © Gabriel Lio с сайта eurekalert.org

Ранняя история наземных четвероногих (тетрапод) тесно связана с северной частью Пангеи и землями суперконтинента Лавруссии, объединявшего территории современных Северной Америки и Европы. Именно там были найдены остатки самых первых фаун сухопутных позвоночных, и считалось, что история тетрапод до средней перми была ограничена водно-болотными угодьями палеоэкваториальных широт (J. Pardo et al., 2019. Carboniferous–Permian climate change constrained early land vertebrate radiations).

Находки тетрапод из других мест были редки и немногочисленны, что затрудняло оценку истории развития наземной жизни на территории Гондваны, южного суперконтинента. Отдельные гондванские находки не позволяли составить полной картины, и особенно «страдали» высокие палеошироты, из которых находок почти не было. При этом, несмотря на близость ледников (J. Crowell, L. Frakes, 1972. Late Paleozoic Glaciation: Part V, Karroo Basin, South Africa), в среднем пермском периоде эти регионы оказались густо заселены разнообразными фаунами терапсид.

Одна из редких гондванских фаун раннего пермского периода, обнаруженная в Бразилии: рыбы и примитивные четвероногие плавали в затопленном тропическом лесу. Рисунок © Андрей Атучин из статьи J. Cisneros et al., 2015. New Permian fauna from tropical Gondwana

С этой точки зрения новая находка из нижнепермских отложений формации Гай-Ас (Gai-As Formation) на северо-западе Намибии стала большой неожиданностью. Мало того, что 272 миллиона лет назад эти места находились на широте Огненной Земли (55° ю. ш.), то есть в зоне с достаточно холодным климатом, так еще и новый вид тетрапод оказался весьма солидных габаритов. Его назвали гайасией Дженни (Gaiasia jennyae) — по названию формации и имени Дженнифер «Дженни» Клек, выдающегося специалиста по ранним четвероногим.

В руки палеонтологов попало несколько наборов окаменелостей разной степени сохранности: голотипом был признан GSNF-1528, состоящий из полного черепа с нижней челюстью и передней трети посткраниального скелета. От прочих ранних четвероногих гайасия отличается уникальным набором особенностей строения черепа и зубного ряда, включавшего необычайно крупные клыки.

Фотография черепа Gaiasia jennyae и его прорисовка cверху (a, b) и снизу (c, d), а также реконструкция животного и прорисовка сохранившихся элементов скелета. Рисунок из обсуждаемой статьи

Гайасия оказалась крупным животным: длина черепа оценивается в 60 сантиметров, общая длина тела могла достигать от 2,5 до 4 метров, — намного больше размеров ее ближайших родственников, североамериканских колостеид (Colosteidae), из которых один из самых крупных, колостей (Colosteus), вырастал примерно до метра в длину. Это делает новый вид одним из крупнейших тетрапод своего времени и, вероятно, доминирующим хищником высокоширотных экосистем раннего пермского периода.

И гайасия, и колостеиды относятся к стволовым тетраподам (stem tetrapoda) — самым примитивным представителям наземных позвоночных, не являющимся ни рыбами, ни амфибиями. Эти эволюционные ветви разделились не позже 330 миллионов лет назад, когда в Лавруссии появились первые колостеиды. При этом последние колостеиды исчезли вместе с другими стволовыми тетраподами в конце каменноугольного периода, около 300 миллионов лет назад, а окаменелости гайасии примерно на 30 миллионов лет моложе. Возможно, холодные приполярные водоемы послужили для этих гигантов рефугиумами, в которых представители практически вымершей эволюционной группы доживали свои последние миллионы лет. В тропических же регионах Земли гигантских стволовых тетрапод так и не появилось: их место в каменноугольном периоде занимали крупные рыбы, а в пермском периоде — крупные амфибии.

Голотип гайасии в Южноафриканском изико-музее, Кейптаун, ЮАР. Фото © Claudia Marsicano с сайта eurekalert.org

Судя по строению скелета и форме черепа, гайасия была водным животным, внешним видом и, возможно, образом жизни напоминавшим современных исполинских саламандр (Andrias). Кстати, последние тоже предпочитают холодные воды и почти не выбираются на берег. Широкий и плоский череп параболической формы указывает, что гайасия питалась, всасывая добычу в пасть, но внушительные зубы скорее свидетельствуют в пользу ее питания крупными животными. В озерных отложениях, где была обнаружена «саламандра-гигант», нашли также остатки примитивных тетрапод, костных и хрящевых рыб — вполне подходящих жертв для столь внушительного охотника.

Таким образом, несмотря на суровые климатические условия ранней перми, в высоких палеоширотах существовали достаточно сложные экосистемы, способные поддерживать существование крупных хищников, при этом видовой состав таких сообществ мог заметно отличаться от экваториальных. Отныне, реконструируя глобальные экологические тенденции позднего палеозоя, такие как коллапс тропических лесов (E. Dunne et al., 2018. Diversity change during the rise of tetrapods and the impact of the ‘Carboniferous rainforest collapse’) или распространение устойчивых к засушливому климату четвероногих (J. Pardo et al., 2019. Carboniferous–Permian climate change constrained early land vertebrate radiations), следует с осторожностью распространять их на всю Пангею, поскольку на деле они могут относиться только к отдельным ее регионам.

Источник: C. A. Marsicano, J. D. Pardo, R. M. H. Smith, A. C. Mancuso, L. C. Gaetano, H. Mocke. Giant stem tetrapod was apex predator in Gondwanan late Palaeozoic ice age // Science. 2024. DOI: 10.1038/s41586-024-07572-0.

Анна Новиковская, Элементы.