Найденная в Южной Африке окаменелость свидетельствует о том, что крупные хищники доминировали в экосистемах гораздо раньше, чем считалось ранее.
Международная группа палеонтологов обнаружила в пустыне Кару в Южной Африке новый вид доисторического хищника, который совершает революцию в понимании происхождения млекопитающих. Открытие, опубликованное в журнале The Anatomical Record, представляет собой почти полный череп животного, жившего около 265 миллионов лет назад, в пермский период, и получившего название Jirahgorgon ceto.
Этот экземпляр, обнаруженный в 2019 году на ферме Вилгербос в провинции Западный Кейп, принадлежит к группе горгонопсидов — дальних родственников млекопитающих, которые были главными хищниками своего времени. Исключительность этой окаменелости заключается в её размере и возрасте: это один из крупнейших хищников своего времени, с черепом длиной около 30 сантиметров, что позволяет предположить, что это животное размером с крупного современного льва.
До сих пор считалось, что крупные горгонопсиды появились только в конце пермского периода, около 260 миллионов лет назад, но эта окаменелость демонстрирует, что гигантские хищники существовали уже миллионы лет назад, объясняет соавтор исследования Занильдо Макунго из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге.
Открытие, сделанное палеонтологом Жюльеном Бенуа из Университета Витватерсранда и его командой исследователей из Южной Африки, Мозамбика, Португалии, Великобритании и Франции, позволило описать новый вид и выделить новое семейство в эволюционном древе этих животных — Phorcyidae, которое включает в себя этот новый экземпляр и еще одного ранее описанного горгонопсиана, Phorcya dubei.
Окаменелость, занесенная в каталог как BP/1/8260 и хранящаяся в Институте эволюционных исследований Южной Африки, была обнаружена палеонтологами Жюльеном Бенуа и Майклом Дэем во время экспедиции в 2019 году. Наиболее примечательной особенностью является то, что череп сохранил нижнюю челюсть в ее первоначальном положении, что позволило исследователям детально изучить, как обе части сочленялись.
Для анализа внутренней структуры черепа без повреждения окаменелости исследователи использовали передовую технологию: синхротронную компьютерную томографию в европейском центре ESRF в Гренобле (Франция). Эта технология, использующая высокоэнергетические рентгеновские лучи, позволила получить трехмерные изображения костей с разрешением 23 микрометра, что эквивалентно толщине человеческого волоса.
Череп демонстрирует сочетание характеристик, которые делают его уникальным. Как говорится в статье: «Этот экземпляр демонстрирует характерное сочетание черепных особенностей, включая поперечно узкую морду, небольшие глазницы и височные отверстия, V-образные небные выступы и вертикально ориентированный затылок, что отличает его от всех известных горгонопсидов».
Среди наиболее примечательных особенностей Jirahgorgon ceto следует отметить зубной аппарат, специализированный для хищников. У него было по пять резцов в каждой верхней челюсти, два больших, сжатых с боков клыка — острых, как лезвия, — и по четыре задних клыка с каждой стороны. Клыки, имеющие каплевидную форму в поперечном сечении, демонстрировали небольшие зазубренные бороздки по краям, типичную адаптацию хищников для разрывания плоти.
Как подробно описывают авторы, замещающие зубы располагаются в заднемедиальном углу функционального зуба, что позволяет этим животным всегда поддерживать работоспособный зубной ряд для охоты.
Это открытие имеет важное значение для понимания эволюции ранних млекопитающих. Горгонопсиды относятся к группе терапсидов, прямых предков современных млекопитающих. В течение десятилетий ученые считали, что эти хищники изначально были мелкими плотоядными животными длиной менее одного метра и что только в конце пермского периода, около 260 миллионов лет назад, развились гигантские формы, такие как рубиджеины и иностранцевиды .
Jirahgorgon ceto опровергает это утверждение. Геологический анализ относит окаменелость к средней части формации Абрахамскраал, возраст которой близок к границе между вордийским и капитанским ярусами, примерно 265 миллионов лет назад. Это означает, что гигантские горгонопсиды появились примерно на 5 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.
Как отмечается в исследовании: признание семейства Phorcyidae самой ранней ветвящейся линией в африканской кладе горгонопсидов показывает, что эволюция крупных морфологических форм тела и пропорций черепа, сходных с таковыми у рубиджеин, началась значительно раньше, чем считалось ранее.
Филогенетический анализ, проведенный командой, показывает, что Jirahgorgon ceto является ближайшим родственником Phorcya dubei, другого горгонопсиана, недавно обнаруженного в том же регионе. Оба вида обладают поразительной особенностью: вертикальным затылком, то есть задняя часть черепа ориентирована вниз, перпендикулярно морде, — характеристикой, которая до сих пор была известна только у гигантских рубиджеин поздней перми.
Одним из наиболее новаторских аспектов исследования является количественный анализ эволюции размеров тела у горгонопсидов. Исследователи собрали данные о длине основания черепа всех валидных видов этой группы и объединили их с хронологической и филогенетической информацией.
Результаты показывают, что эволюция размеров тела у этих животных не следовала линейной тенденции постепенного увеличения. Вместо этого исследование указывает на то, что большие размеры тела независимо развивались многократно у горгонопсианов . Это означает, что разные линии достигали больших размеров в разное время, по схеме, которую ученые называют «итеративной эволюцией».
Исследователи также подробно проанализировали функциональные адаптации черепа Jirahgorgon ceto , особенно в отношении его жевательного аппарата. Исследование выявило необычное сочетание примитивных и производных признаков, которые помогают объяснить, как функционировал этот хищник.
В нёбной области черепа имеются два V-образных выступа на нёбных костях, на каждом из которых расположено 11 конических зубов, загнутых назад. Кроме того, крыловидные кости, расположенные в задней части нёба, содержат по семь зубов каждая. В общей сложности это животное имело более 40 зубов на нёбе — примитивную особенность, утраченную у более развитых горгонопсидов.
Это животное было лучше приспособлено для нанесения глубоких и мощных укусов, чем для разрезания и измельчения пищи во рту, что соответствует стратегии крупных современных хищников, убивающих свою добычу одним смертельным укусом.
Исследование предполагает, что переход к поперечно расширенным отросткам, оптимизированным для приложения силы, начался на ранних этапах эволюции горгонопсидов и был отделен от редукции нёбных зубов. Это означает, что улучшение способности к укусу не обязательно сопровождалось потерей нёбных зубов, процессом, который произошел позже в эволюции этой группы.
Открытие Jirahgorgon ceto дополняет другие недавние находки, которые переписывают раннюю историю терапсидов — группы, включающей предков млекопитающих. В 2024 году испанская группа описала горгонопсиса на острове Майорка, который может датироваться ранним пермским периодом, примерно 280 миллионов лет назад, что позволяет предположить, что эти животные возникли в экваториальных широтах.
Новая южноафриканская окаменелость, наряду с Phorcya dubei, демонстрирует, что на Гондване, южном суперконтиненте, крупные горгонопсиды существовали уже в среднем пермском периоде.
Таким образом, нижние отложения формации Абрахамскраал , как отмечается в статье, документируют ключевой этап экологических и морфологических инноваций . Эти находки заполняют важный временной и морфологический пробел между базальными горгонопсианскими таксонами среднего пермского периода и высокоразвитыми рубиджеинами позднего пермского периода.
Исследователи уже работают над новыми направлениями исследований, вытекающими из этой находки. Второй экземпляр, каталогизированный как BP/1/9301, также из того же стратиграфического уровня, демонстрирует сходство с Jirahgorgon ceto и станет предметом детального изучения в будущем.
Команда также планирует продолжить исследования в зонах Eodicynodon и Tapinocephalus в поисках нового материала. В заключение исследования отмечается, что, по всей видимости, будущие работы по сбору образцов в зонах Eodicynodon и Tapinocephalus предоставят дополнительный материал, который, вместе с изображениями высокого разрешения и расширенными филогенетическими наборами данных, позволит уточнить раннюю эволюционную историю и темпы морфологической диверсификации внутри клады Gorgonopsia.
Благодаря этому открытию эволюционное древо ближайших родственников млекопитающих пополнилось новой ветвью и новой датой возникновения гигантизма среди самых ранних наземных хищников, что еще раз демонстрирует, что ископаемые находки из южноафриканского Кару еще многое могут рассказать об истории жизни на Земле.
По информации https://planet-today.ru/novosti/nauka/item/191522-ostanki-doistoricheskogo-khishchnika-iz-yuzhnoj-afriki-menyayut-istoriyu-mlekopitayushchikh
Обозрение "Terra & Comp".
