В арктических окаменелостях найдены древнейшие родственники лосося и карпа

Фото из открытых источников

Большинство людей представляют себе времена динозавров как жаркий тропический мир. Но в позднемеловой период северная Аляска была совсем другой дикой природой. Расположенная намного выше Полярного круга, она выдержала месяцы зимней темноты и низких температур — даже несмотря на то, что большая часть планеты оставалась теплой. 

Международная группа ученых сделала выдающееся открытие: древнейшие известные в мире родственники лосося и карпа жили в этой экстремальной среде.

Используя новейшие технологии 3D-визуализации, Лиза Ван Лун и Нил Банерджи из Western и их коллеги проанализировали окаменелые кости рыб, найденные в породах формации Принс-Крик на Аляске, чтобы выявить ранее не обнаруженную полярную экосистему. Результаты были опубликованы в журнале Papers in Paleontology.

«Эти открытия позволяют предположить, что этот отдаленный регион мог быть стартовой площадкой для эволюции рыб, которые сейчас доминируют в северных реках и озерах по всему миру», — говорит Ван Лун.

Некоторые из ископаемых, обнаруженных на Аляске, были едва больше булавочной головки и были глубоко зарыты в скалу. Традиционная подготовка ископаемых, которая подразумевает тщательное удаление окружающего осадка вручную, не была вариантом; образцы были просто слишком хрупкими.

Используя технологию сканирования синхротронной микрокомпьютерной томографии (микро-КТ) в Advanced Proton Source исследователи просканировали ископаемые породы, не нарушая их физически. Ультраяркие рентгеновские лучи высокого разрешения позволили им провести цифровую реконструкцию анатомии этих древних рыб в 3D, выявив такие сложные структуры, как челюсти, зубы и плавниковые лучи, в мельчайших деталях.

«Многие из этих окаменелостей были настолько хрупкими и глубоко зарытыми в скалу, что традиционная подготовка уничтожила бы их», — сказал Банерджи. «Используя синхротронное микро-КТ-сканирование, мы смогли заглянуть внутрь скалы с необычайной детализацией — распознавая крошечные челюстные кости и зубы, не прикладывая к ним долото. Эта технология полностью изменила то, как мы изучаем древнюю жизнь».

Сканирование позволило идентифицировать совершенно новые виды, некоторые из которых представляют собой древнейших известных представителей групп рыб, которые сегодня доминируют в северных реках и озерах, таких как лосось, карп и щука.

Sivulliusalmo alaskensis, что на инупиакском означает «первый лосось Аляски», в настоящее время является самым ранним известным представителем семейства лососевых, затмив предыдущие записи почти на 10 миллионов лет. Также был найден самый ранний известный карпообразный, часть той же группы, что и сегодняшние пескари и карпы, что ознаменовало его первое появление в Северной Америке (так как ранее они встречались только в Азии и Европе).

Недавно обнаруженные виды щукообразных рыб также жили в формации Принс-Крик около 73 миллионов лет назад, включая Archaeosiilik gilmulli и Nunikuluk gracilis, поскольку они успешно адаптировались к долгим зимам Арктики. Акулы, такие как Squatina (родственник акул-ангелов), осетр и веслонос, также были обнаружены в ископаемых образцах.

«Синхротрон позволил нам виртуально реконструировать этих рыб в 3D, кость за костью», — говорит Ван Лун.

Эти древние рыбы выжили. В позднемеловой период в Арктике каждый год наблюдалось четыре месяца полной темноты, среднегодовая температура составляла около 6°C, а зимы были ледяными. Окаменелости демонстрируют адаптации, такие как вдавливаемые зубы, сложные структуры челюстей и устойчивость к холодному климату, которые намекают на то, как рано эти рыбы эволюционировали, чтобы приспособиться к жизни в холоде.

«Это открытие меняет наше понимание эволюции рыб. Оно предполагает, что высокоширотные экосистемы, такие как Аляска, не просто получали виды с юга — они их создавали», — сказал Баннерджи. «Черты, которые мы видим у современных лососей и северных рыб, вероятно, развились в полярных средах, подобных этой, миллионы лет назад».

Фактически, это исследование подтверждает идею об особой арктической экосистеме, известной как провинция Паанактат, где уникальные животные — динозавры, млекопитающие, а теперь и рыбы — развивались в изоляции.

Эти открытия, сделанные с использованием передовых технологий визуализации, стали возможными благодаря кропотливой полевой работе в арктической части Аляски, где исследователи собирали богатые ископаемыми отложения с помощью методов промывки сеток. Сотрудничество между учреждениями, включая Университет Аляски, Университет Флориды, Университет Колорадо в Боулдере, Королевский музей Тиррелла и Western, имело решающее значение для управления трудностями такого амбициозного проекта.

«Благодаря этому открытию у нас теперь есть более четкое представление о давно потерянном полярном мире и новое понимание того, как некоторые из самых известных сегодня пресноводных рыб впервые начали свой эволюционный путь», — резюмирует Ван Лун.