Современные морские гиганты, такие как синие и горбатые киты, регулярно совершают массовые миграции через океан, чтобы размножаться и рожать в водах, где мало хищников, и многие из них год за годом собираются на одних и тех же участках береговой линии.
Теперь новое исследование группы ученых, в том числе исследователей из Университета Юты (Музей естественной истории штата Юта и Департамент геологии и геофизики), Смитсоновского института, Университета Вандербильта, Университета Невады, Рино, Эдинбургского университета, Техасского университета. в Остине, Свободном университете Брюсселя и Оксфордском университете — предполагают, что почти за 200 миллионов лет до появления гигантских китов морские рептилии размером со школьный автобус, называемые ихтиозаврами, могли совершать аналогичные миграции, чтобы размножаться и рожать вместе в относительной безопасности.
Выводы, опубликованные сегодня в журнале Current Biology , посвящены богатому пласту окаменелостей в знаменитом Берлинском государственном парке ихтиозавров (BISP) в Национальном лесу Гумбольдт-Тойябе в Неваде, где многие 50-футовые ихтиозавры (Shonisaurus Popularis) лежат в окаменевшем состоянии. камень.
В соавторстве с Рэндаллом Ирмисом, главным куратором NHMU и куратором палеонтологии, а также адъюнкт-профессором, исследование предлагает правдоподобное объяснение того, как по крайней мере 37 из этих морских рептилий встретили свою смерть в одной и той же местности — вопрос, который беспокоил палеонтологов более полувека.
«Мы представляем доказательства того, что эти ихтиозавры погибли здесь в больших количествах, потому что они мигрировали в этот район, чтобы дать жизнь многим поколениям на протяжении сотен тысяч лет», — сказал соавтор и куратор Смитсоновского национального музея естественной истории Николас Пайенсон. «Это означает, что такой тип поведения, который мы наблюдаем сегодня у китов, существует уже более 200 миллионов лет».
На протяжении многих лет некоторые палеонтологи предполагали, что ихтиозавры BISP — хищники, напоминающие огромных коренастых дельфинов, которые были приняты в качестве ископаемых в штате Невада — погибли в результате массового выброса на берег, подобного тем, которые иногда поражают современных китов, или что существа были отравлены токсинами, такими как как от соседнего вредоносного цветения водорослей. Проблема в том, что этим гипотезам не хватает веских научных доказательств, подтверждающих их.
Чтобы попытаться разгадать эту доисторическую загадку, команда объединила новые палеонтологические методы, такие как 3D-сканирование и геохимия, с традиционной палеонтологической настойчивостью, внимательно изучив архивные материалы, фотографии, карты, полевые заметки и ящик за ящиком музейных коллекций в поисках обрывков доказательств, которые могли бы быть обнаружены. повторно проанализировано.
Хотя на большинстве хорошо изученных палеонтологических памятников ведутся раскопки окаменелостей, чтобы ученые из исследовательских институтов могли более внимательно изучить их , главной достопримечательностью для посетителей BISP, находящегося в ведении государственного парка штата Невада, является похожее на амбар здание, в котором находится то, что исследователи называют Карьером 2. множество ихтиозавров, которые были оставлены в скале для публики, чтобы увидеть и оценить. В карьере 2 есть частичные скелеты примерно семи отдельных ихтиозавров, которые, похоже, все умерли примерно в одно и то же время.
«Когда я впервые посетил это место в 2014 году, моей первой мыслью было, что лучший способ изучить его — создать полноцветную 3D-модель с высоким разрешением», — сказал ведущий автор Нил Келли, доцент Университета Вандербильта. «Трехмерная модель позволила бы нам изучить, как эти большие окаменелости располагались по отношению друг к другу, не теряя при этом способности соединяться кость за костью».
Для этого исследовательская группа сотрудничала с Джоном Бланделлом, членом команды 3D-программы Смитсоновского офиса программы оцифровки, и Холли Литтл, менеджером по информатике в отделе палеобиологии музея.
В то время как палеонтологи физически измеряли кости и изучали это место с помощью традиционных палеонтологических методов, Литтл и Бланделл использовали цифровые камеры и сферический лазерный сканер, чтобы сделать сотни фотографий и миллионы точечных измерений, которые затем были сшиты вместе с помощью специального программного обеспечения для создания 3D-модели. ископаемого пласта.
«Наше исследование сочетает в себе как геологические, так и биологические аспекты палеонтологии, чтобы разгадать эту загадку», — сказал Ирмис. «Например, мы исследовали химический состав горных пород, окружающих окаменелости, чтобы определить, привели ли условия окружающей среды к появлению такого большого количества шонизавров в одном месте. Как только мы определили, что это не так, мы смогли сосредоточиться на возможных биологических причинах».
Команда собрала крошечные образцы породы, окружающей окаменелости, и провела серию геохимических тестов, чтобы найти признаки нарушения окружающей среды. В одном тесте измерялась ртуть, которая часто сопровождает крупномасштабную вулканическую активность, и не было обнаружено значительного повышения уровня.
Другие тесты исследовали различные типы углерода и определили, что не было никаких признаков внезапного увеличения содержания органического вещества в морских отложениях, которое привело бы к нехватке кислорода в окружающих водах (хотя, как и киты, ихтиозавры дышали воздухом).
Эти геохимические исследования не выявили никаких признаков того, что эти ихтиозавры погибли из-за какого-то катаклизма, который серьезно нарушил бы экосистему, в которой они погибли. Исследовательская группа продолжала изучать не только Карьер 2, но и окружающую геологию и все окаменелости, которые ранее были извлечены из этого района.
Геологические данные указывают на то, что, когда ихтиозавры умерли, их кости в конечном итоге опустились на дно моря, а не вдоль береговой линии, достаточно мелкой, чтобы можно было предположить, что они выброшены на мель, что исключает другую гипотезу. Что еще более показательно, известняк и аргиллит этого района был битком набит крупными взрослыми особями Shonisaurus, но других морских позвоночных было мало. Основная часть других окаменелостей в BISP происходит от мелких беспозвоночных, таких как моллюски и аммониты (спиралевидные родственники современных кальмаров).
«В этом месте так много крупных взрослых скелетов этого вида и почти ничего другого», — сказал Пайенсон. «Практически нет остатков таких вещей, как рыба или другие морские рептилии, которыми могли бы питаться эти ихтиозавры, а также нет скелетов молодых шонизавров».
Палеонтологическая сеть исследователей устранила некоторые из потенциальных причин смерти и начала давать интригующие подсказки о типе экосистемы, в которой плавали эти морские хищники, но доказательства все еще не указывали на альтернативное объяснение.
Исследовательская группа нашла ключевую часть головоломки, когда они обнаружили крошечные останки ихтиозавра среди новых окаменелостей, собранных в BISP и спрятанных в старых музейных коллекциях. Тщательное сравнение костей и зубов с помощью микро-КТ рентгеновских снимков в Университете Вандербильта показало, что эти маленькие кости на самом деле были эмбрионом и новорожденным шонизавром.
«Как только стало ясно, что им здесь нечего есть, и там были крупные взрослые шонизавры вместе с эмбрионами и новорожденными, но не молодые, мы начали серьезно рассматривать, могло ли это быть местом рождения», — сказал Келли.
Дальнейший анализ различных слоев, в которых были обнаружены различные скопления костей ихтиозавров, также показал, что возраст многих ископаемых пластов BISP различается по меньшей мере сотнями тысяч лет, если не миллионами.
«Обнаружение этих разных мест с одними и теми же видами, разбросанными по геологическому времени с одной и той же демографической моделью, говорит нам о том, что это была предпочтительная среда обитания, к которой эти крупные океанские хищники возвращались на протяжении поколений», — сказал Пайенсон. «Мы утверждаем, что это четкий экологический сигнал о том, что шонизавры использовали это место для родов, очень похожее на сегодняшних китов. Теперь у нас есть доказательства того, что такому поведению 230 миллионов лет».
Команда сказала, что следующим шагом в этом направлении исследований является изучение других местонахождений ихтиозавров и шонизавров в Северной Америке с учетом этих новых находок, чтобы начать воссоздавать их древний мир, возможно, в поисках других мест размножения или мест с большим разнообразием других. виды, которые могли быть богатыми кормовыми угодьями для этого вымершего высшего хищника.
«Одна из захватывающих особенностей этой новой работы заключается в том, что мы обнаружили новые экземпляры Shonisaurus Popularis, череп которых действительно хорошо сохранился», — сказал Ирмис. «В сочетании с некоторыми скелетами, которые были собраны еще в 1950-х и 1960-х годах и находятся в Государственном музее Невады в Лас-Вегасе, вполне вероятно, что в конечном итоге у нас будет достаточно ископаемого материала, чтобы, наконец, точно реконструировать, как выглядел скелет шонизавра».
3D-сканы сайта теперь доступны для изучения другими исследователями и для изучения публикой с помощью платформы Smithsonian Voyager с открытым исходным кодом, которая разработана и поддерживается членами команды Бланделла в Офисе программы оцифровки, и любой может более глубоко изучить погрузиться с онлайн 3D-моделью.
«Наша работа публична, — сказал Бланделл. «Мы не просто сканируем сайты и объекты и запираем их. Мы создаем эти сканы, чтобы открыть коллекцию для других исследователей и представителей общественности, которые физически не могут попасть в музей».
Теги: археологи, динозавр, кит
