В равнинных тропиках северной Колумбии, в 60 милях от побережья Карибского моря, Серрехон - пустой, неприступный, казалось бы, бесконечный горизонт пыльной глубинки, лишенный растительности и пересекаемый грунтовыми дорогами, которые ведут к огромным ямам в 15 милях в окружности. Это одна из крупнейших в мире угольных компаний, охватывающая территорию, которая больше, чем Вашингтон, и насчитывающая около 10 000 рабочих. Многонациональная корпорация, управляющая рудником, Carbones del Cerrejón Limited, добыла 31, 5 млн тонн угля только в прошлом году.
Из этой истории
[×] ЗАКРЫТЬ
Посмотрите, как оживает Титанобоа! Реплика в натуральную величину такая же большая и плохая, как настоящая боа.
Видео: за кулисами: создание змеи монстра
[×] ЗАКРЫТЬ
Новый документальный фильм о Смитсоновском канале расскажет вам все, что вам нужно знать о звере, который ест крокодилов на завтрак и делает современные анаконды похожими на змей с подвязками.
Видео: предварительный просмотр Titanoboa: Monster Snake
[×] ЗАКРЫТЬ
Это последняя битва хищников - невероятная сила змеи-монстра против гигантского укуса тиранозавра. Они жили в разные времена и в разных местах, но если бы они встретились, кто бы победил?
Видео: Титанобоа против T-Rex
[×] ЗАКРЫТЬ
В дикой природе титанобоа, вероятно, съел крупных крокодилов, рыбу и других змей, но если бы сегодня в Национальном зоопарке был титанобоа, что бы кормили зоопарки?
Видео: Титанобоа в зоопарке?
[×] ЗАКРЫТЬ
Для Карлоса Харамильо, палеоботаника из Смитсоновского института тропических исследований, волнение от поиска окаменелости никогда не устареет.
Видео: Знакомьтесь, Ученый: Карлос Харамильо
Связанный контент
- Обнаружено обширное и теперь исчезнувшее море Амазонки
- Зал славы доисторических великанов
- Змея найдена в Центральном вокзале!
- Из замка: большие змеи
Кроме того, Серрехон является одним из самых богатых и важных месторождений ископаемых в мире, предоставляя ученым уникальный снимок геологического момента, когда динозавры только что исчезли и появилась новая среда обитания. «Cerrejón - лучшее и, пожалуй, единственное окно в полную древнюю тропическую экосистему в любой точке мира», - сказал Карлос Харамильо, палеонтолог из Смитсоновского института тропических исследований. «Растения, животные, все. У нас все это есть, и вы не можете найти его где-либо еще в тропиках ».
Пятьдесят восемь миллионов лет назад, через несколько миллионов лет после падения динозавров, Серрехон был огромными болотистыми джунглями, где все было жарче, влажнее и больше, чем сегодня. У деревьев были более широкие листья, что указывает на большее количество осадков - более 150 дюймов осадков в год по сравнению с 80 дюймами для Амазонки сейчас. Средние температуры, возможно, колебались в середине-в-80-х по Фаренгейту или выше. Глубокая вода из северных рек кружилась вокруг пальм, лиственных деревьев, редких кочек земли и гниющей растительности. Грязь из поймы периодически покрывала, покрывала и сжимала мертвые листья, ветви и трупы животных в дымящихся слоях разлагающейся грязи толщиной в десятки футов.
В бассейне реки находились черепахи с раковинами, в два раза превышающими размеры люков и род крокодилов - по крайней мере, трех разных видов - длиной более дюжины футов. И там были лунные рыбы длиной семь футов, в два-три раза больше их современных кузенов-амазонок.
Хозяин этих джунглей был поистине впечатляющим существом - змея длиной более 40 футов и весом более тонны. Этот гигантский змей выглядел чем-то вроде современного боа-констриктора, но вел себя больше как современная водная анаконда. Это был обитатель болота и грозный хищник, способный съесть любое животное, которое попалось на глаза. Толстая часть его тела была бы почти такой же высокой, как талия мужчины. Ученые называют это Titanoboa cerrejonensis .
Это была самая большая змея за всю историю, и если одного ее поразительного размера было недостаточно, чтобы ослепить самого загорелого ископаемого охотника, сам факт его существования может иметь значение для понимания истории жизни на Земле и, возможно, даже для предвидения будущего.
Титанобоа теперь звезда «Титанобоа: Змея-монстр», премьера которой состоится 1 апреля на Смитсоновском канале. Исследования змеи и ее среды продолжаются, и я встретился с командой Titanoboa во время полевого сезона 2011 года.
Джонатан Блох, палеонтолог из Университета Флориды, и Джейсон Хед, палеонтолог из Университета Небраски, сидели под неустанным тропическим солнцем, осматривая останки Титанобоа с молодым специалистом из Смитсоновского института по имени Хорхе Морено-Бернал, который обнаружил ископаемое. несколькими неделями ранее. Все трое были покрыты кремом для загара и несли тяжелые бутылки с водой. Они носили рубашки с длинными рукавами и топтались в тяжелых походных ботинках на бесцветном лунном пейзаже, почвенный покров которого был стрижен годами назад машинами.
«Вероятно, это животное в диапазоне от 30 до 35 футов», - сказал Блох о новой находке, но размер был не тем, о чем он думал. То, что сотрясало живот Блоха в этот блестящий карибский полдень, лежало в сланцах в пяти футах от него.
«Ты просто никогда не найдешь змеиного черепа, а у нас он есть», - сказал Блох. Черепа змеи сделаны из нескольких тонких костей, которые не очень хорошо слиты воедино. «Когда животное умирает, череп разваливается», объяснил Блох. «Кости теряются».
Змеиный череп, обнесенный сланцевым глинистым камнем Cerrejón, был частью Титанобоа, которую Блох, Хед и их коллеги надеялись найти в течение многих лет. «Он предлагает совершенно новый набор характеристик», - сказал Блох. Череп улучшит способность исследователей сравнивать Титанобоа с другими змеями и выяснять, где он находится на эволюционном дереве. Это предоставит дополнительную информацию о его размере и что он съел.
Еще лучше, добавил Хед, указывая на скелет, лежащий у его ног: «Наша гипотеза состоит в том, что череп соответствует скелету. Мы думаем, что это одно животное.
Оглядываясь вокруг колоссальной шахты, можно увидеть свидетельства древней пустыни повсюду. Каждый раз, когда вырывают еще одну жилу угля толщиной в футы, подстилающий слой аргиллита остается богатым окаменелостями экзотических листьев и растений и костями сказочных существ.
«Когда я нахожу что-то хорошее, это биологическая реакция», - сказал Блох. «Это начинается в моем животе».
Cerrejón предоставил Блоху много таких моментов.
Поиски речных монстров эпохи палеоцена начались здесь случайно 18 лет назад, когда колумбийский геолог Генри Гарсия обнаружил незнакомое ископаемое. Он положил образец в витрину угольной компании, где он был помечен «Окаменелый филиал» и забыт.
Девять лет спустя Фабиани Эррера, студент-геолог из Колумбийского промышленного университета Сантандера в Букараманге, посетил Серрехон во время экскурсии. Бродя по угольным полям в горнодобывающем комплексе, он взял кусок песчаника и перевернул его. На нем было впечатление окаменевшего листа. Он взял другой камень. То же самое. И опять.
Эррера показал свои открытия Харамильо, который в то время работал на государственную нефтяную компанию и подозревал, что Серрехон может предложить гораздо больше, чем интересные породы и угольные пласты. Он и Эррера организовали полномасштабную экспедицию в Серрехон в 2003 году и пригласили палеобиолога Скотта Винга, хранителя ископаемых растений в Смитсоновском национальном музее естественной истории, присоединиться к ним.
Большинство окаменелостей, растений или животных, встречаются либо в умеренном климате, либо в изолированных нишах в тропиках, таких как пустыни или большие возвышенности, где ветер сдувает песок и камень, обнажая древние останки. Другие окаменелости возле экватора лежат погребенными и недоступными под миллионами тонн почвы и растительности. В Cerrejón поиски угля уничтожили эту плащаницу.
Эррера, с помощью других исследователей, провел четыре месяца в Серрехоне, собрав более 2000 образцов растений из нескольких разных шахт. Он не знал, чего ожидать, потому что никто никогда не исследовал место возраста и местоположения Серрехона. Вместо древнего леса, заполненного незнакомыми видами, «все растения были родственниками вещей, которые мы находим сегодня», - сказал Эррера. «У нас есть шоколад, кокосы, бананы и бобовые - не такие разнообразные, как сегодня, но происхождение современных южноамериканских тропических лесов внезапно появилось».
Когда Винг прибыл на шахту, он посмотрел на витрину угольной компании и решил, что «Окаменевший филиал» - это не то, чем он казался, и что заводы - не единственная достопримечательность в Серрехоне. «У меня была камера« наведи и снимай », - вспоминает Винг. «В начале визита я спросил, может ли компания открыть шкаф, но никто не смог найти ключ». Крыло сняло несколько фотографий через стекло, вернулось в Соединенные Штаты и отправило их по электронной почте Блоху в Университете Флориды в Гейнсвилле. Сотрудник по не связанному проекту.
«Я потерял сознание», - сказал Блох. Он смотрел на часть ископаемого челюсти наземного животного. Наземных позвоночных этого возраста никогда не видели в тропических широтах Южной Америки. Челюстная кость пришла от дирозавра, очень большого существа, похожего на крокодила, которое теперь вымерло. Окаменелость сигнализировала, что, вероятно, были сделаны другие открытия позвоночных.
Блох и Винг сразу же планировали еще одну поездку и встретились с Эррерой и Харамильо в Серрехоне. Крыло показало Блоху витрину и принялось шевелить замок. Стекло разбилось. Крыло протянуло руку, выхватило образец диозавра и нашло вторую спрятанную за ним кость, которая «выглядела как кусок таза», вспоминала Крыло. Это было.
Гарсия объяснил, что нашел окаменелость на шахте, известной как расширенная западная яма. Он взял посетителей там. Слой угля был удален с поверхности, оставив огромное пространство обнаженного аргиллита, запекающегося на тропическом солнце. «Он был покрыт панцирями черепах, - вспоминал Эррера. Они были белыми и мерцающими в жару.
Команда собрала окаменелости и вернулась в Гейнсвилл. В течение следующих нескольких месяцев американские и колумбийские студенты исследовали другие сайты в Серрехоне и отправили фотографии по электронной почте Блоху. La Puente Cut, огромный открытый карьер, покрывающий 6000 акров северной зоны Серрехона, оказался наиболее перспективным.
«Я был очень взволнован, - вспоминает Блох. «Я был уверен, что там мы увидим невероятные вещи».
La Puente - это неприступная обнаженная поверхность мягкого аргиллита, вырубленного оврагами, ведущего вниз по склону к озеру, наполненному стоком и грунтовыми водами. Единственная растительность - это случайный растрепанный куст, цепляющийся за осыпь. Яма мерцает при температуре выше 90 градусов по Фаренгейту, в то время как горячий ветер дует постоянно, с порывами 25 миль в час. Метан периодически отрыгивает от обнаженной скалы через озеро. Огромные грузовики могут быть замечены на расстоянии, приводя в движение грузы угля, выкопанные после взрыва.
Грязевой камень был палеонтологической платой грязи. «Где бы ты ни гулял, ты мог найти кость», - сказал Блох, вспоминая чудо первой поездки.
Во время этой экспедиции, в 2004 году, исследователи захватили все, что увидели, и все было большим: ребра, позвонки, части таза, лопатка, панцирь черепахи шириной более пяти футов. Они нашли кусочки дирозавра и черепахи повсюду, а также других животных, но команда не смогла все сразу разобрать. Они складывали все, что могли в полиэтиленовые пакеты, затем выкапывали ямы и отливали большие куски в гипс из Парижа.
«Это как поиск», - сказал Блох. Ходите вместе с кисточками и пинцетом и глазами, сосредоточенными на земле, пока не найдете то, что хотите. Положите маленькие кусочки в пластиковые пакеты и маркируйте их. Отметьте большие части на устройстве GPS и вернитесь на следующий день с гипсом и брезентом. Ждите слишком долго, и показания GPS бесполезны: дождь - это проклятие, смывающее все вниз по склону, которое больше никогда не увидишь. Но дождь также является благословением, потому что, когда он останавливается, целое новое ископаемое поле открывается для исследования.
В течение следующих пяти лет Блох и Харамильо вели полевые поездки в Серрехон и отправляли постоянный поток окаменелостей позвоночных в Гейнсвилл. Многие из останков были похожи на останки современных животных, только намного больше. Один новый вид черепахи имел длину пять с половиной футов, на 67 процентов больше, чем самые большие сегодняшние черепахи реки Амазонки.
Хотя нет современных дирозавров, которые можно было бы сравнить с окаменелостями, аспирант Университета Флориды Алекс Гастингс описал три новых вида, один из которых имел длину от 15 до 22 футов. Другой зверь был «диетологом», сказал Гастингс, который «мог есть больших черепах». У него были огромные челюсти и «смертельный укус», который мог проникнуть в раковину на 1, 5 фута от ее края. «Это большие животные».
В 2007 году Гастингс осматривал партию окаменелостей с надписью «крокодил» и заметил странный и очень большой позвонок. На его тренированный взгляд, это было явно «не из крокодила». Он показал это своему аспиранту Джейсону Бурку, специалисту по ископаемым и рептилиям.
«Это змея», - сказал Бурк. Он копался в университетских коллекциях рептилий и придумал позвонок анаконды. Это было меньше, но достаточно близко по внешности к ископаемому. Блох, Гастингс и остальная часть команды начали разыскивать образцы Cerrejón. Новые экспедиции посетили Ла Пуэнте, чтобы найти больше кусков ископаемой змеи. В конце концов команда собрала 100 позвонков змей от 28 различных животных.
«У нас их было много лет», - сказал Блох. «Мое единственное оправдание за то, что я их не узнал, это то, что я раньше брал змеиные позвонки. И я сказал: «Это не могут быть змеиные позвонки». Как будто кто-то вручил мне череп мыши размером с носорога и сказал: «Это мышь». Это просто невозможно ».
За исключением, по-видимому, так и было. «Мне нужно было знать, насколько большой была змея, поэтому я позвонил единственному парню в мире, который мог бы сказать мне», - сказал Блох. Это был Джейсон Хэд, тогда работавший в университете Торонто. Они познакомились в начале 1990-х годов, когда Блох был аспирантом в Университете Мичигана, а Хед был студентом.
Блох собрал «целую кучу» образцов костей, отнес их в свой кабинет и вызвал Хеда к компьютеру iChat. Он поднял позвонок, чтобы Хед мог это видеть. Была ли это змея?
«Я покупаю свой билет сегодня вечером», - сказал Хед.
Хэд провел несколько дней в Гейнсвилле с исследователями Серрехона. Они сфокусировались на позвонках двух разных ископаемых змей. Хед сразу заметил, что у существа был Т-образный позвоночник и что у костей был ряд характеристик, которые были уникальными для «змеи-боида» - родословная, включающая в себя удавки боа и анаконды.
Оба вида распространены в Южной Америке сегодня. Боа может быть до 14 футов в длину и весить до 100 фунтов. Анаконды могут превышать 20 футов и весить более 500 фунтов. Кости змеи Cerrejón предполагали, что это было тесно связано с боа, но среда Cerrejón предложила образ жизни, более похожий на образ жизни современной южноамериканской анаконды, водного обитателя, комфортного как в стремительных реках, так и на болотах. И хотя анаконды большие, эти змеи были намного больше.
Насколько велик? Проблема с определением размеров древних змей заключается в том, что у вас никогда не бывает всего позвоночника в аккуратно сформулированном ряду. Вы получаете отдельные кости, может быть, пары, а иногда и три вместе. И если вы не сможете поместить отдельные позвонки в правильное положение вдоль позвоночника, вы не сможете узнать длину животного.
Руководитель и палеонтолог Университета Индианы П. Дэвид Полли в течение двух лет строил математическую модель позвоночного столба змеи на основе живых видов. Змеиные позвонки, как объяснила Полли, «прекрасны и сложны, и есть некоторые характеристики, общие для всех змей».
Изучив эти суставы, гребни и ручки и описав отдельные позвонки как наборы координатных точек на графике, Хэд и Полли создали шаблон для всех змей. В ходе эволюции «змеи становятся больше, добавляя больше позвонков», сказал Хед, и может быть до 300 позвонков в позвоночном столбе современного питона, боа или анаконды. «Но большие получают больше позвонков только до определенного момента, тогда позвонки просто становятся больше».
После разработки координат для отдельных позвонков Титанобоа, Хэд и Полли использовали модель, чтобы расположить их в правильном положении позвоночника и определить длину Титанобоа. Команда опубликовала свои первые результаты в журнале «Природа» в начале 2009 года, заявив, что Титанобоа находится в диапазоне от 42 до 49 футов. длинный, со средним весом 2500 фунтов. Все позвонки Cerrejón были сопоставимого размера, хотя они были от разных животных. С Титанобоа огромное было правилом, а не исключением.
Команда Cerrejón нашла то, что казалось подлинным первобытным монстром. Титанобоа был таким же длинным, как школьный автобус, и весил столько же, сколько маленький носорог. Однако, кроме позвонков в стиле боид, это было почти все, что можно было сказать о существе сначала.
Открытие в прошлом году черепа Титанобоа было ключом к продвижению исследований. «Это не красиво, но это череп змеи, и их не так много», - сказал Блох. «Когда мы спустились в Серрехон, мы подумали:« Ну, пирог в небе, мы найдем череп Титанобоа »»
«- и тогда мы сделали», добавил Хед.
Они сидели бок о бок в офисе Блоха в Гейнсвилле перед двумя микроскопами. Процесс оценки новых костей из таких окаменелостей, как Титанобоа, утомителен и повторяется. Они сравнивали контуры отдельных костей черепа с изысканно сохранившимися современными черепами боа, анаконды и питона из коллекций змей университета.
Блох и Хэд хотели определить, выдержит ли их первый анализ - что « Титанобоа» - это скорее боа, чем анаконда ». Фрагменты челюстной кости наводили на мысль, что рот и вся голова Титанобоа могли быть длиной более двух футов. Квадрат - шарнирная кость, соединяющая нижнюю челюсть с черепом, - позволял задней части нижней челюсти простираться за мозг Титанобоа . Его рот может «открыться широко и широко раскрыться», сказал Хед.
Однако было как минимум одно несоответствие. Посмотрев на количество отверстий в фрагментах челюстной кости, Блох и Хэд пришли к выводу, что у Титанобоа зубы были более плотно упакованы, чем у современных удавов. «Является ли это более специализированным едоком рыбы?» - спросил глава. «Если у вас много зубов, легче схватить скользкую чешуйчатую рыбу».
Что касается Титанобоа, то, вероятно, это не имело значения. Крокодилы и черепахи, несомненно, ели рыбу, но Титанобоа был на вершине пищевой цепи. Он мог есть рыбу, но также мог есть крокодилов и черепах. «Некоторые змеи, особенно анаконды, могут есть и едят крокодилов», - сказал Хед. «Тем не менее, не было бы странно, если бы вместо монстра это была просто большая ленивая змея, которая сидит на дне, хватая рыбу, когда они проплывают?»
Блох засмеялся. «Я так не думаю».
В конце концов они согласились, что череп Титанобоа отличается от черепа других боа, но не смогли определить, было ли вымершее животное более тесно связано с боа или анакондой.
Размер змеи сразу же поднял вопрос о том, как она стала такой большой, и что ей нужно, чтобы выжить. В 2009 году группа Cerrejón пришла к выводу, что Титанобоа должен был жить в климате со средней температурой окружающей среды от 86 до 93 градусов по Фаренгейту, что значительно выше, чем самый жаркий средний показатель для современных тропических лесов, который составляет 82 градуса.
Хед признал, что это утверждение «было чрезвычайно спорным».
В течение последних нескольких лет исследователи Титанобоа и другие эксперты пытались понять и смоделировать климат, в котором обитала гигантская змея. Были некоторые разногласия относительно того, как лучше всего оценить температуру 58 миллионов лет назад.
Титанобоа был хладнокровным животным, температура тела которого зависела от среды обитания. Рептилии могут расти больше в более теплом климате, где они могут поглощать достаточно энергии, чтобы поддерживать необходимый уровень метаболизма. Вот почему насекомые, рептилии и амфибии, как правило, больше в тропиках, чем в умеренной зоне. С этой точки зрения, необычайная жара сделала змею титаном. Тот же принцип объясняет, почему древние черепахи и легкие рыбы Серрехона, как и Титанобоа, были намного крупнее своих современных родственников.
Взаимосвязь между массой тела, находящейся в холодном состоянии, и температурой окружающей среды была предметом исследования, проведенного в 2005 году исследователями из Института ядерной физики в Санкт-Петербурге, Россия. Изучая размеры видов при различных температурах окружающей среды, Анастасия Макарьева и коллеги рассчитали, как можно использовать ископаемые для оценки температуры в далеком прошлом.
Хэд и Блох использовали российские данные, а также информацию о сегодняшних анакондах и их среде обитания на Амазонке, чтобы сделать вывод, что Титанобоа потребовалось бы на удивление теплые температуры, чтобы выжить в древнем Серрехоне.
Однако некоторые исследователи не согласны с их заключением. Палеоклиматолог Kale Sniderman из Мельбурнского университета в Австралии скептически относится к подходу Макарьевой. Он отметил, что древняя ящерица из умеренной Австралии выросла по крайней мере до 16, 5 футов в длину. Применение модели к этому ископаемому предсказывает, что ящерицы, живущие в настоящее время в тропических районах, должны быть способны достигать 33 футов. В другой статье Стэнфордский Марк Денни, специалист по биомеханике, говорит, что исследователи из Титанобоа говорят об обратном: змея была настолько большой и выделяла столько метаболического тепла, что температура окружающей среды должна была быть на четыре-шесть градусов ниже, чем предполагалось командой, или змея перегрелась бы
Хед, Блох, Полли и Харамильо защищали подход команды, но они признают, что их первоначальная оценка, возможно, была немного высокой. Последние данные, полученные на близлежащих морских образцах керна, позволяют предположить, что температура приближается к 82-88 градусам. Тем не менее, по их словам, сегодня леса Титанобоа были намного теплее, чем тропические леса.
Анализы окаменелых листьев из этого леса подтверждают мысль о том, что он был душным. Джарамилло и Эррера изучали изотопы углерода в листьях и плотность пор, которые впускают и выводят воду. Они подсчитали, что уровень углекислого газа в атмосфере был на 50 процентов выше, чем сегодня, что привело бы к высокой температуре на суше. Это согласуется с оценками других методов, согласно которым средняя температура составляла не менее 82, 5 градусов и, вероятно, значительно выше.
Температура влияет на то, как виды выжили в тропиках и как они выживут при изменении климата. Быстрое загрязнение земной атмосферы парниковыми газами, такими как углекислый газ, вызывает глобальное потепление, явление, которое, если его не остановить, может привести к массовому отмиранию видов, которые не справляются с жарой.
Когда температура повышается, в какой-то момент растения должны стать неспособными к правильному фотосинтезу. «Выяснить, когда максимальное количество различных групп растений - сложный вопрос», - сказал Винг. «Когда растение не может сбросить тепло, оно в конечном итоге умирает».
Во времена Титанобоа, сказал Харамильо, «мы находим очень продуктивный лес с большим количеством биомассы». Если Титанобоа и его пышная экосистема находятся в гармонии при высоких температурах, то глобальное потепление может не привести к экологической катастрофе - по крайней мере, для некоторые растения. «Возможно, современные растения способны справляться», - сказал Харамильо.
Однако Харамильо и другие члены команды Titanoboa отмечают, что справиться с изменением климата намного легче, если у вас есть миллионы лет, чтобы адаптироваться к тенденции потепления. Внесение корректировок через 200 лет, как климатологи характеризуют темпы сегодняшнего парникового эффекта, или даже 2000 лет, - это совсем другое дело.
Палеонтологи вернутся в Серрехон в этом году, чтобы найти больше окаменелостей, больше видов и больше свидетельств того, на что был похож мир около экватора 58 миллионов лет назад.
«Самое сложное, что можно знать о прошлом, - сказал Винг, - насколько оно отличается».
