Жизнь на Земле зародилась в водной среде. Почти полмиллиарда лет назад сушу начали колонизировать растения, а спустя примерно сто миллионов лет на ней появились позвоночные, которые, как считается, первые десятки миллионов лет оставались плотоядными. И вот недавно палеонтологи обнаружили окаменелость, которая меняет наши представления об эволюции наземных позвоночных травоядных
Фитофаги – первичное звено любой трофической цепочки. Сегодня высшие растительноядные позвоночные составляют основу многих наземных экосистем. При этом долгое время считалось, что травоядность среди этой группы стала массовой лишь в пермском периоде, т.е. около 300–250 млн лет назад, а до этого времени среди них преобладали хищники и насекомоядные.
При этом существовала гипотеза, что четвероногие позвоночные с преимущественно растительной диетой жили уже в конце палеозойской эры – позднем карбоне (каменноугольном периоде), начавшемся около 350 млн лет назад. Это предположение базируется на адаптациях, указывающих на травоядность, которые были обнаружены у организмов этого периода. К ним относятся специфические особенности черепа и зубов, а также других элементов скелета, указывающие на наличие длинного кишечника, в котором могут жить симбиотические микроорганизмы, помогающие переваривать целлюлозу клеточных стенок растений.
Гипотеза о более раннем появлении травоядности у высших позвоночных
подтверждалась с помощью методов прогностического моделирования, но ее
материальное свидетельство обнаружили лишь недавно. Речь идет об
ископаемом черепе одного из самых ранних высших наземных позвоночных,
жившего около 307 млн лет назад. Уникальную находку обнаружили в
окаменевшем пне на о. Кейп-Бретон (Новая Шотландия, Канада), известного
самыми высокими в мире приливами. В этой каменистой местности и среди
прибрежных скал находят много древних окаменелостей.
Ученые из США и Канады отнесли это животное к вымершему семейству пантилид – родственникам общего предка рептилий и млекопитающих. Новый вид назвали Tyrannoroter heberti в честь его первооткрывателя, палеонтолога-любителя Б. Хеберта. Судя по размеру головы и более полным скелетам других пантелид, тиранноротер был, вероятно, плотным четвероногим существом, немного походившим на ящерицу, длиной до 30 см, что весьма немало для того времени. Поскольку известно, что поздние пантилиды были травоядными, ученые исследовали свою находку с этой точки зрения.
На основе данных компьютерной томографии ученые реконструировали
3D-модель черепа тиранноротера и обнаружили у него, помимо обычных
зубов, специализированные «зубные» батареи из множества конических зубов
с широким основанием на небе и нижней челюсти. Эти смыкающиеся друг с
другом верхние и нижние зубные ряды являются адаптацией для измельчения
грубой растительной пищи, такой как стебли и жесткие листья.
Таким образом, Tyrannoroter heberti стал первым доказательством, что «эксперименты» с растительной диетой начались почти сразу после того, как четвероногие окончательно освоились на суше. Более того: повторно изучив другие окаменелости пантилид, ученые обнаружили схожие адаптации в образцах, датируемых примерно 318 млн лет назад. Эти результаты свидетельствуют, что различные формы травоядных возникли уже вскоре после перехода позвоночных к наземному образу жизни задолго до начала пермского периода.
Кстати сказать, из этого открытия вовсе не следует, что наш тиранноротер питался исключительно растениями. Как известно, почти все ныне живущие травоядные позвоночные потребляют хотя бы небольшое количество животного белка. Тиранноротер, вероятно, также дополнял растительную пищу животной, такой как членистоногие и другие беспозвоночные. При этом поедание травоядных насекомых могло способствовать пополнению его кишечной микрофлоры, необходимой для переваривания растительной клетчатки.
Tyrannoroter heberti жил в конце каменноугольного периода – в эпоху крупных климатических изменений. В это время длительный ледниковый период сменился периодом глобального потепления вследствие парникового эффекта, что сопровождалось коллапсом экосистем тропических лесов. Линия пантилид, к которой он принадлежал, в итоге угасла, и причиной тому могло стать исчезновение привычной кормовой базы и неспособность этих травоядных адаптироваться к резкой смене растительного покрова.
Фото: https://commons.wikimedia.org
Публикации по теме:
По ступеням эволюции. Эволюция Земли, ландшафтной оболочки, климата и биосферы
В тени динозавров. Родословная млекопитающих