На острове Медвежий описали крупнейшую амфибию Триасового периода: 3-метровый хищник с 70-сантиметровой пастью доказал морское происхождение группы

Летом 1948 года участники британской биологической экспедиции проводили исследования на острове Медвежий — изолированном участке суши в Баренцевом море, расположенном между северным побережьем Норвегии и архипелагом Шпицберген. На южном склоне горы Мизерифьеллет, на высоте около 430 метров над уровнем моря, исследователи наткнулись на фрагменты крупного ископаемого скелета, впрессованного в древний песчаник.

Экспедиция не располагала оборудованием для извлечения тяжелых окаменелостей из твердой породы. Ученые залили доступные части костей воском, составили подробный географический отчет, сделали серию детальных черно-белых фотографий и передали материалы в Палеонтологический музей в Осло.

Остатки скелета пролежали в арктической тундре еще 37 лет. Регулярные циклы замерзания и оттаивания воды в трещинах породы постепенно разрушали костную ткань. Лишь в августе 1984 года геологическая группа случайно снова обнаружила этот объект, а летом 1985 года норвежские палеонтологи провели полноценные раскопки и доставили находку в музей.

Извлеченный блок породы содержал сотни раздробленных костных фрагментов. Многие верхние части черепа за десятилетия морозного климата оказались полностью утрачены. Чтобы восстановить изначальный вид организма, исследователям из норвежских и немецких музеев потребовалось соединить сохранившиеся кости с трехмерными слепками и детальными полевыми фотографиями 1948 года.

Только недавно группа ученых под руководством палеонтолога Райнера Шоха завершила полное научное описание этого экземпляра. Новый род и вид получил название Arctobatrachus urdensis, что переводится как «арктическая лягушка с вершины Урд». Находка оказалась не просто новым видом древних амфибий, а ключевым недостающим звеном в истории формирования одной из самых необычных групп вымерших позвоночных.

Мир темноспондилов и загадка плагиозаврид

Обратимся к эпохе среднего триасового периода — времени примерно 240 миллионов лет назад. В тот период все континенты Земли были объединены в единый суперконтинент Пангею, а климат оставался теплым даже в высоких широтах.

В пресных водоемах и прибрежных зонах того времени господствовали темноспондилы — древняя и крайне разнообразная группа амфибий, обитавшая на планете задолго до появления современных лягушек и саламандр. Среди них существовало семейство плагиозаврид (Plagiosauridae), отличавшееся крайне специфическим строением тела.

Все известные ранее представители плагиозаврид обладали рядом характерных черт:

• Очень широкая и плоская голова.
• Глаза, расположенные близко друг к другу на верхней стороне черепа и направленные строго вверх.
• Сильно уплощенное туловище с короткими лапами.
• Плотный костный панцирь из пластин, защищавший спину и брюхо.

Большинство найденных до сих пор плагиозаврид были относительно небольшими животными длиной от 1 до 1,5 метра. Ученые считали, что они вели малоподвижный донный образ жизни. Зарывшись в ил на дне озер и рек, они подкарауливали проплывающую рыбу. Охота происходила за счет резкого открытия широкой пасти: объем ротовой полости мгновенно увеличивался, и вода вместе с добычей втягивалась внутрь.

Считалось, что плагиозавриды всегда занимали скромное положение в экосистемах, уступая роль главных водников-хищников крупным трехметровым капитозаврам — другим древним амфибиям, внешне похожим на современных крокодилов.

Arctobatrachus urdensis полностью изменил эту научную концепцию.

Анатомический разбор Arctobatrachus urdensis

Скелет Arctobatrachus urdensis принадлежит особи, длина тела которой превышала 2,7 метра. Это делает его самым крупным представителем семейства плагиозаврид из всех, когда-либо найденных палеонтологами. Находка показала, что эта группа амфибий могла формировать полноценных крупных хищников верхнего уровня.

Череп животного имел ширину около 70 сантиметров при длине вдоль средней линии всего 21 сантиметр. В проекции сверху он образует почти идеальный полукруг. Детальное исследование анатомии выявило несколько принципиально важных особенностей:

1. Устройство челюстного сустава и механизм укуса

Сустав, сочленявший нижнюю челюсть с черепом, у Arctobatrachus был сильно смещен назад — он находился далеко за местом прикрепления черепа к позвоночнику. Это увеличивало рычаг челюсти и длину ротового отверстия, позволяя животному распахнуть пасть на гораздо больший угол, чем это могли делать его более поздние родственники.

2. Зубной аппарат

В отличие от мелких плагиозаврид, у которых зубы были многочисленными, но очень короткими, Arctobatrachus обладал мощными и крупными зубами. На костях нёба и нижней челюсти располагались ряды сильных зубов с глубокой внутренней складчатостью эмали (характерная черта древних амфибий), а также крупные нёбные клыки. Такая зубная система была приспособлена для удержания и растерзания крупной добычи, а не только для всасывания мелкой рыбы.

3. Полное отсутствие костяного панциря

Это стало самым неожиданным открытием для палеонтологов. У всех ранее изученных плагиозаврид кожа спины и брюха была укреплена многочисленными костяными пластинами (остеодермами) и чешуей. У Arctobatrachus не обнаружено ни одной костяной пластины в коже. Его тело было полностью лишено внешней брони.

4. Строение позвоночника и плечевого пояса

Позвонки Arctobatrachus не образуют замкнутых костяных цилиндров, как у поздних плагиозаврид. Они представляют собой короткие диск-образные кости, очень похожие на позвонки других крупных триасовых амфибий, таких как капитозавры. Плечевой пояс животного сохранял высокие вертикальные кости (клейтрумы), что указывает на более высокое и менее плоское туловище по сравнению с более поздними видами.

Как эволюционировал план строения плагиозаврид

Исследователи провели математический филогенетический анализ — построили эволюционное древо на основе 122 анатомических признаков разных видов древних амфибий. Анализ показал, что Arctobatrachus urdensis занимает самое основание ветви плагиозаврид.

Это открытие позволило решить давний научный спор: в какой последовательности возникали уникальные черты этой группы? Ранее палеонтологи не могли определить, что появилось раньше — плоская голова, уплощенное туловище или костяной панцирь.

Arctobatrachus наглядно демонстрирует, что эволюция этой группы шла поэтапно:

1. Первый этап — специализация черепа: сначала у предков плагиозаврид сформировалась широкая полукруглая голова с большими глазницами, смещенными назад челюстными суставами и развитым окостеневшим аппаратом горла для всасывания воды. При этом само туловище оставалось относительно высоким, длинным, подвижным и не имело костной брони. На этом этапе и находится Arctobatrachus.
2. Второй этап — появление первичной брони: у более поздних базовых видов, таких как Plagiosuchus, в коже спины начинают появляться первые отдельные костяные пластины, но брюхо все еще остается незащищенным, а туловище сохраняет умеренную высоту.
3. Третий этап — крайнее уплощение и панцирь: у наиболее продвинутых видов (Gerrothorax, Plagiosternum) туловище окончательно становится предельно плоским (его высота у взрослых особей не превышала 5 сантиметров), плечевой пояс оседает, позвонки срастаются в жесткие цилиндры, а спина и брюхо покрываются сплошным двухслойным панцирем из костяных щитков.

Получается, предки плагиозаврид не были маленькими, заковаными в броню донными обитателями с самого начала своего существования. Они начались с крупных, незащищенных, хорошо плавающих хищников, и лишь спустя миллионы лет их потомки уменьшились в размерах, обрели костную броню и полностью перешли к пассивному донному образу жизни.

Жизнь в соленой воде и расселение по планете

Геологический анализ пород, в которых застрял скелет Arctobatrachus, дал важную информацию об экологической нише этого гиганта. Окаменелость извлекли из песчаников и алевролитов формации Скульд. Эти породы сформировались в условиях древней дельты реки и мелководного морского шельфа. В них часто встречаются как остатки наземных растений, так и признаки морского осадконакопления.

Современные амфибии (лягушки, жабы, тритоны) практически не способны жить в соленой воде, так как их тонкая кожа легко пропускает соль и приводит к смертельному обезвоживанию организма. Однако многие древние темноспондилы обладали эвригалинностью — физиологической способностью переносить значительные колебания солености воды и жить в морских заливах.

Arctobatrachus urdensis обитал в опресненных морских заливах, лагунах и эстуариях рек. Возможность передвигаться вдоль морских побережий объясняет, каким образом семейство плагиозаврид смогло так быстро и успешно расселиться по всему земному шару. Их ископаемые остатки сегодня находят на всех континентах бывшего суперконтинента Пангея — от современной Австралии, Бразилии и Антарктиды до Центральной Европы, Урала и Шпицбергена.

Научный итог

История изучения Arctobatrachus urdensis демонстрирует, насколько важны в современной науке архивные данные и перекрестный анализ. Если бы британские биологи в 1948 году не сделали качественные фотографии находки, тридцать семь лет арктических ветров и морозов безнадежно уничтожили бы уникальные костные структуры, и ученые никогда не смогли бы правильно восстановить череп этого существа.

Открытие Arctobatrachus существенно меняет наши представления о многообразии триасовой фауны. Оно доказало, что плагиозавриды не были тупиковой ветвью мелких специализированных донных амфибий. На ранних этапах своей истории они создали уникальных крупных хищников, успешно освоивших прибрежные морские экосистемы планеты задолго до появления первых морских рептилий динозавровой эры.

Источник: Papers in Palaeontology