14.11.2018

Парк пермского периода: на Сардинии найдены три вида синапсид

Ископаемые остатки животных из группы синапсид, живших 270 млн лет назад, в пермском периоде, чаще находят на территории Северной Америки, а вот в Европе они довольно редки.

За последние десять лет итальянские палеонтологи сделали на Сардинии уникальные открытия: в пермо-триасовых континентальных отложениях они обнаружили костные остатки двух разных видов синапсид и ископаемые следы еще одного, третьего, вида. Это пока единственные животные пермского периода, найденные на Сардинии, и одни из немногих найденных в Италии. Дальнейшее изучение этих находок поможет узнать больше об эволюционном пути этой группы животных, господствовавшей в те времена на суше.

В северо-западной части острова Сардиния, в районе Нурра (Nurra), на поверхность выходят варисцийские (варисские) континентальные отложения мощностью около 600 м. Эти отложения привлекли внимание ученых еще в начале ХХ века, и первые работы по ним были опубликованы в 1930-х годах. Определив возраст отложений (300–240 млн лет), ученые разделили их на шесть свит, четыре из которых отнесли к пермскому периоду, а две — к триасовому. Одна из этих свит, относящаяся к кунгурско-роудскому ярусу (около 270 млн лет) и названная Кала-дель-Вино (итал. Cala del Vino — «Винная бухта»), преподнесла настоящий сюрприз палеонтологам.

Несмотря на то что исследования в этой части острова начались давно, ископаемых животных здесь находили редко, зато находили множество остатков растений, относящихся к концу каменноугольного — началу пермского периода (G. Cassinis, 2002. The (Late-) Post-Variscan continental successions of Sardinia). Ситуация резко изменилась, когда в 2008 году студент университета Павии обнаружил на мысе Торре-дель-Портиччоло (Torre del Porticciolo) в отложениях формации Кала-дель-Вино восемь сочлененных позвонков.

С тех пор на мысе было проведено более 15 полевых работ, организованных учеными факультета наук о Земле университета «Сапиенца» в Риме совместно с учеными из Павийского университета. Палеонтологи обнаружили около 180 полных костей и фрагментов, самые большие из которых были длиной до 40 см, а самые маленькие — всего около нескольких миллиметров. Среди находок оказались хорошо сохранившиеся 15 хвостовых позвонков, три проксимальных (близких к позвоночнику) сегмента ребер, фрагменты конечностей и правая лопатка. Все эти фрагменты при обнаружении располагались близко друг от друга, не повторялись, имели одинаковый тип сохранности и морфологически характеризовали одну группу животных, что говорило о том, что эти кости принадлежат одной особи.

Самый важный элемент, по которому определяется вид ископаемого, — череп — ученым найти не удалось. Тем не менее найденных костей и фрагментов оказалось достаточно, чтобы выделить новый род и вид. В 2014 году его описали под названием Alierasaurus ronchii. Родовое имя животное получило от сардинского города Альгеро, а видовое — в честь профессора Павийского университета Аусонио Ронхи (Ausonio Ronchi).

Это была очень крупная синапсидная рептилия из семейства казеид — факультативно-водных растительноядных животных, существовавших в пермском периоде. Такой вывод был сделан на основании морфологического анализа найденных костей, в частности позвонков и ребер, и их сравнения с известными казеидами, у которых эти элементы скелета практически не имеют видовых различий.

Синапсиды — одна из пяти групп рептилий, которые разделяются между собой по особенностям строения черепа: числу и расположению височных окон позади глазниц и особенностям cочленения пограничных с этими окнами костей (височные окна могут и отсутствовать). У синапсид, в частности, было всего по одному височному окну по бокам черепа, над которым смыкались чешуйчатая и заднеглазничная кости. Синапсиды возникли в середине каменноугольного периода и процветали в перми. Животные из этой группы были эволюционными предками млекопитающих.

Cопоставление костей алиеразавра с другими казеидами показало, что он был близок к видам, найденным в Северной Америке, в частности — к представителям рода Cotylorhynchus. Это не должно сильно удивлять, ведь в пермском периоде вся суша была объединена в один суперконтинент — Пангею. Нынешняя Северная Америка располагалась тогда вплотную к нынешней Европе, поэтому имели место фаунистические связи разобщенных в наши дни территорий. Однако в строении автоподия алиеразавра наблюдается достаточно отличительных признаков (в частности, более вытянутые фаланги пальцев), чтобы относить сардинскую форму к отдельному роду.

В 2015 году палеонтологи сделали еще одно открытие. Собирая материал, который мог бы дополнить историю гигантского алиеразавра, они нашли еще одно место с костеносными отложениями. Это место было обозначено TdP2: цифра 2 означает, что это вторая точка, где были найдены остатки, TdP — аббревиатура от названия мыса Torre del Porticciolo. Второе местонахождение оказалось примерно в 100 м от того места, где нашли кости алиеразавра (TdP1), обе костеносные точки отнесли к одному стратиграфическому уровню.

Полевые работы на новой точке проводились в 2016-м и 2017 годах, и за это время палеонтологи обнаружили несколько костей и их фрагментов, в частности, правую часть верхней челюсти с десятью сохранившимися в ней зубами.

Анализируя эти остатки, палеонтологи пришли к выводу, что они принадлежали другому животному — хищной синапсиде среднего размера из семейства сфенакодонтид (Sphenacodontidae). На это указывала характерная для этого семейства морфология челюсти: ее изогнутость, расположение и строение зубов. Сфенакодоны — примитивная группа пермских синапсидных рептилий, которые известны необычайно длинными остистыми отростками позвонков (у некоторых родов, например у диметродонов, эти отростки формировали спинной «парус»). Примечательно, что как раз от этих животных, вероятнее всего, произошли зверообразные рептилии, а от них — млекопитающие.

Во время полевых работ, перед извлечением костей из породы, ученые фиксировали их положение для последующего выяснения особенностей захоронения ископаемого материала. Изучение костей (их состава и типа сохранности) и осадочных пород, в которых они были обнаружены, дало предполагаемую картину того, что происходило с момента гибели животного до формирования местонахождения. Сфенакодон умер в затопляемой части речной поймы. Спустя короткое время пребывания в субаэральной обстановке (то есть на воздухе), когда тело еще не успело полностью разложиться и не было потревожено и растащено падальщиками, оно было погребено под толщей осадков во время паводка. Под весом осадочной массы некоторые части скелета были деформированы до начала их фоссилизации. Впоследствии кости были эксгумированы и транспортированы на очень короткое расстояние интенсивным потоком во время последующего паводка и повторно захоронены в озере недалеко от первоначального места захоронения.

Летом 2017 года палеонтологов на Сардинии ждал еще один сюрприз. В красноцветных песчаниках Кала-Виолаони обнаружили первые на острове следы пермского четвероногого, которые находились практически на одном стратиграфическом уровне с обнаруженными ранее костями казеиды и сфенакодона, примерно в 1 км от последних.

Размеры и форма следов указывают на то, что их оставили, вероятнее всего, терапсиды разного размера (от 50 см до 1 м в длину), но одного вида. На основании предварительного анализа отпечатков и их сравнения со следами из северной Италии, был определен ихнотаксон Merifontichnus (ихнотаксон — это вид, описанный не по костям, а по следам).

Костные остатки и следы синапсид, найденные итальянскими учеными на Сардинии за последние 10 лет, уникальны: это тот случай, когда мы можем говорить о новом фаунистическом сообществе, существовавшем на ранних этапах развития пермских наземных четвероногих, представители которого обитали в схожих условиях околоводного биотопа. А значит, есть шанс узнать что-то новое о взаимоотношениях видов внутри этого сообщества, а также, что не менее важно, о фаунистических связях с другими регионами мира.

Антон Ульяхин

Источники:

1. elementy.ru