Более 150 лет назад геолог сэр Уильям Доусон сделал поразительное открытие в скалах Джоггинс, вдоль берегов залива Новой Шотландии. В литифицированных остатках гигантского древовидного папоротника находились кости крошечного животного 310 миллионов лет.
Это животное было непохоже на любое другое, замеченное до сих пор. Он был в состоянии пойти туда, где раньше не было ни одного позвоночного животного (в костей), глубоко в ликопсидных лесах, у кромки воды. Это было все благодаря эволюционной инновации: амниотическое яйцо.
Хотя животные ранее рисковали на сушу в более ранний девонский период, животным с амниотическим яйцом - таким как современные рептилии, птицы и даже млекопитающие - не нужно возвращаться в воду, чтобы размножаться, как это делают современные амфибии. Амниотическое яйцо представляет собой автономный пруд, в котором зародыш и все его продукты и отходы хранятся в защитной, устойчивой к высыханию оболочке.
В этой иллюстрации Джона Уильяма Доусона « Воздуховоды угольного периода» Хилоном Лайелли прыгает в погоне за насекомым. (Братья Доусон) Этот новый вид животных, который Доусон назвал бы Hylonomus lyelli, остается самым ранним амниотом в летописи окаменелостей. С тех пор многие другие животные, некоторые странные и некоторые знакомые, были добавлены в список открытий на скалах Джоггинс в бухте Фанди. К ним относятся микрозавры, темнопондилы и Dendrerpeton acadianum .
В 2008 году ископаемые скалы Джоггинс были включены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. И скалы не перестали делиться своими секретами - каждый колоссальный периодический цикл размывает и раскрывает все больше древней экосистемы, которая когда-то процветала в своем бывшем экваториальном месте.
Древние Папоротники
Первоначальное открытие палеонтологического значения Джоггинса произошло в 1842 году, когда британский геолог сэр Чарльз Лайель отправился в Новую Шотию. Десять лет спустя Лайелл и местный геолог сэр Уильям Доусон вместе изучили толщи утеса 310 миллионов лет. В скалах стояли тела гигантских деревьев, застывших во времени. Тем не менее, эти деревья в отличие от тех, что в лесах сегодня. Скорее это были древние гигантские папоротники, которые возвышались бы на 20-30 метров над дном леса.
Эти папоротники делают Joggins особенно важными для нашего понимания ранней эволюции четвероногих. Это потому, что когда они умерли, их мягкие внутренние ядра сгнили, оставив после себя твердую внешнюю кору и полую внутреннюю часть. Именно в этих выдолбленных пнях останки животных были пойманы и защищены более 300 миллионов лет, и где мы их находим сегодня.
Новые открытия
Значительные ископаемые находки в Джоггинсе немногочисленны. Но это беспрецедентный потенциал следующего большого открытия, которое заставляет меня возвращаться на сайт год за годом. И теперь у нас может быть больше шансов на это следующее большое открытие.
После непосильных 15-летних совместных усилий Музея Новой Шотландии, Университета Святой Марии, Ново-шотландского геолога Джона Колдера, Института ископаемых Джоггинса и уроженца Джоггинса Брайана Хеберта, новая коллекция гигантских ископаемых деревьев, представляющая самую большую коллекцию, собрана. так как сайт был обнаружен - готов к свежим глазам.
Древовидные папоротники выдолблены, когда они умерли, и древние животные заползли внутрь, где они хранились сотни миллионов лет. (Хиллари Маддин, Автор предоставлен) В течение следующих нескольких лет тщательная ручная подготовка откроет крошечные новые кости, одну за другой. Что делает недавно обнаруженный материал настолько особенным, так это то, что он был собран из пластов ниже в секции Joggins, чем любой предыдущий материал. Окаменелости внутри станут новыми самыми ранними записями животных, которых мы узнаем как членов групп животных, которые все еще живы сегодня - амфибий, рептилий и млекопитающих - и многих, которые сейчас вымерли. Мы впервые увидим, как выглядели эти первопроходцы, и сколько разных видов присутствовало на этой ранней фазе эволюции тетрапод.
Тетрапод эволюция
Эти животные научат нас многим новым вещам об одном из самых важных этапов эволюции четвероногих: создании первых наземных сообществ позвоночных. Мы проанализируем их анатомию и, сравнивая их с живыми животными, узнаем, что эти животные могли делать, когда были живы.
Например, мы можем проверить состояние их зубов, чтобы узнать, что они ели. В то время, когда произошел взрыв наземных растений, мы можем видеть, сколько времени прошло, прежде чем животные стали травоядными, и как их стратегии могут быть похожи или альтернативно, полностью отличаться от стратегий современных травоядных животных.
Мы также можем исследовать их кости, чтобы узнать, какие виды деятельности они выполняли в этих новых условиях. В более молодых каменноугольных районах мы видим доказательства того, что животные уже начали экологическую диверсификацию. Мы видим первых роющих животных и некоторых, возможно, древесных животных (животных, которые большую часть своей жизни проводят на деревьях).
Животные в Джоггинсе уже занимались этим? Если бы это было так, мы бы узнали, что животным потребовалось относительно мало времени для использования многих аспектов их новой среды обитания. Если нет, то тогда кажется, что этим первопроходцам понадобилось некоторое время, чтобы обрести почву в земном царстве.
Ископаемый пляж на скалах Joggins Fossil, Новая Шотландия, Канада. (Shutterstock) Вместе эти открытия и новые анализы пересмотрят наше понимание каменноугольного периода. Мы больше не будем думать об этом как о скучном, застойном болоте, заполненном неспециализированными существами.
Сейчас появляется новая картина, динамичная среда, которая быстро наполняется животными со многими новыми адаптациями и способностями.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Хиллари Маддин, палеонтолог позвоночных, доцент Карлтонского университета
