Ихтиозавры - классический случай конвергентной эволюции. От их форм тела до их ловящих рыбу образов жизни они вели образ жизни в морях, которые намного позже были бы воспроизведены дельфинами. И теперь, глубокое изучение исключительного окаменелости ихтиозавра добавило новые точки сходства между морскими рептилиями прошлого и китообразными наших современных морей, включая жирный, изолирующий слой ткани, названный подкожным жиром.
Опубликованное в журнале Nature сегодня новое исследование, проведенное биологом из Университета штата Северная Каролина Мэри Швейцер и его коллегами, посвящено особому ископаемому, известному специалистам как MH 432. Это исключительный образец ихтиозавра по имени Стеноптеригиус, найденный в слоях возрастом примерно 178 миллионов лет. Хольцмаден, Германия.
«Когда я ищу образец для изучения, одним из моих первых критериев является то, что он демонстрирует некоторые признаки необычного сохранения», - говорит Швейцер. В случае MH 432 это необычное сохранение пришло в виде остатков мягких тканей, окружающих кости. Эта окаменелая ткань подняла вопрос о том, сколько мелких деталей может сохранить образец, вплоть до молекулярного уровня. «Это, наверное, самый глубокий и разнообразный, междисциплинарный, химический и молекулярный анализ, проведенный на любом ископаемом образце, который мне известен», - говорит Швейцер.
Фотографическое (вверху) и схематическое (внизу) изображение окаменелости ихтиозавра возрастом около 180 миллионов лет. (Йохан Линдгрен) То, что исследовательская группа нашла, стало неожиданностью. По словам Швейцера, молекулярный анализ окаменелостей из морской среды ранее не дал многообещающих результатов. Но в этом случае палеонтологи обнаружили огромное количество информации: от признаков растушевки кожи ихтиозавра до свидетельства того, что эти морские рептилии были активными теплокровными пловцами.
При анализе рассматривался Стеноптеригиус изнутри. «Возможность восстановления моделей окраски у вымерших организмов является одним из самых захватывающих недавних событий в палеонтологии», - говорит палеонтолог университета Вандербильта Нил Келли. «Насколько мне известно, это первое зарегистрированное свидетельство встречной штриховки у ихтиозавров». Благодаря присутствию пигмент-несущих клеток, называемых хроматофорами, исследовательская группа обнаружила, что у этого Стеноптеригиуса, вероятно, было темное затенение сверху и светлое затенение внизу, чтобы помочь смешаться с его океанская среда.
Работая через сохранившиеся слои ископаемых мягких тканей, Швейцер и его коллеги также обнаружили признаки жирового слоя под этой кожей. Келли говорит, что многие морские млекопитающие, морские черепахи в кожаном покрове и пингвины имеют сходные отложения, а подкожный жир связан с повышенным обменом веществ и температурой тела, чтобы животное было теплее окружающей среды. Это обнаружение совпадает с результатами предыдущих исследований, в которых предполагалось, что другие виды морских рептилий внутренне регулировали температуру своего тела, и это согласуется с идеей о том, что «некоторые ихтиозавры были, вероятно, глубокими ныряльщиками и должны были бы сохранять энергию и повышенные температуры, чтобы выступать в холодной, темной» воды », - говорит Келли.
Сравнение искусственно созревшего современного кожного покрова свиньи и ископаемого жира ихтиозавра. (Йохан Линдгрен и Мартин Джаренмарк) Свидетельство того, что у Стеноптеригиуса был жир, является еще одним подтверждением того, что ихтиозавры поддерживали повышенную температуру тела и были чрезвычайно активны. «Подкожный жир дорог, - говорит Швейцер. «Единственные животные, которые его производят, используют его для сохранения тепла тела выше уровня окружающей среды, и единственные животные, которые должны это делать, это те, которые выделяют тепло в первую очередь». Это внутреннее нагревание тела является еще одной точкой сходства между ихтиозаврами и сегодняшние дельфины, киты и морские свиньи. Древние морские рептилии и современные морские млекопитающие не просто похожи друг на друга, но они независимо друг от друга развили сходства, которые зашли не только в кожу.
«Открытие ихтиозавров с очертаниями мягких тканей действительно произвело революцию в нашем понимании их как животных еще в 19 веке», - говорит Келли. «Итак, очень волнительно и своевременно увидеть, как они применяют такой широкий набор передовых инструментов, чтобы буквально извести этих вымерших животных». Это исследование - самый близкий взгляд на анатомию и биологию ихтиозавров, которая еще не была собрана.
Конечно, последствия этих выводов выходят за рамки ихтиозавров. В то время как палеонтологи спрашивали, может ли сохранение окаменелостей понизиться до молекулярного уровня, сейчас эксперты используют различные методы для выявления и анализа этих микроскопических признаков. «Я думаю, что это показывает, что мы можем узнать из древних окаменелостей», говорит Швейцер. И «что это намного больше, чем мы думали раньше».
