Древняя морская черепаха из Ливана раскрывает удивительную эволюционную историю

Фото из открытых источников

Около 97 миллионов лет назад черепаха скользила по тёплому мелководному морю, некогда покрывавшему Ливан. У этого животного было странное сочетание черт, не свойственных современным морским черепахам. Например, вместо крупных чешуек на ластах у древней рептилии была гладкая, без чешуи кожа по всей поверхности.

Находки ископаемых, опубликованные в журнале iScience, опровергают теории об эволюции морских черепах и о том, какие черты, необходимые для жизни в море, они приобрели. Они также могут помочь палеонтологам лучше понять, как другие морские рептилии адаптировались к жизни в открытом океане.

Многие морские рептилии утратили чешую, эволюционируя для более эффективного передвижения в воде. Более 90 миллионов лет назад в океанах мезозойской эры обитали как гладкокожие, похожие на дельфинов, ихтиозавры, так и полностью морские родственники крокодилов, которые также приобрели гладкое телосложение без чешуи.

«Адаптация наземных животных к жизни в море столь же глубока, как и адаптация к полёту», — говорит Бенджамин Кир, палеонтолог Шведского музея естественной истории и ведущий автор нового исследования. «Это полное и окончательное изменение вашего тела и обмена веществ, вашего образа жизни и поведения. Всё проходит — всё меняется».

Кир добавляет, что морские черепахи могут служить хорошей моделью для понимания возвращения позвоночных в море и того, эволюционировали ли определённые водные адаптации внутри каждой группы. В то время как большинство современных морских черепах покрыты чешуёй, один вид, кожистая черепаха, полностью утратил чешую как на теле, так и на панцире во взрослом возрасте. Было ли обтекаемое телосложение кожистой черепахи нормой для ископаемых морских черепах в процессе эволюции или же оно представляет собой более современную аномалию?

Кир и его коллеги узнали больше, когда получили возможность изучать окаменелость ливанской черепахи в рамках более крупного проекта по расширению доступа к ископаемым ресурсам в Ливане. После того, как древняя рептилия умерла, ее тело размером с футбольный мяч сохранилось в известняковых отложениях на дне Тетиса, моря, которое когда-то отделяло Африку от Евразии. Десятки миллионов лет спустя окаменелость была раскопана, впервые появившись в научной литературе в 2006 году, где она получила название Rhinochelys nammourensis. Черепаха была извлечена в виде двух половин каменной плиты, большая часть ее скелета сохранилась в середине, как внутренности сэндвича. В конце концов, частный музей в Бейруте приобрел обе половины. Только одна половина R. nammourensis была известна научному сообществу; новое исследование впервые описывает другую половину.

Кир и его коллеги внимательно изучили тёмный ореол вокруг ласт черепахи – остатки мягких тканей, превосходно сохранившиеся в известняке. Высококачественные фотографии окаменелости, сделанные в ультрафиолетовом свете, подтвердили, что у животного не было чешуи на конечностях, вместо неё были морщины и складки, характерные для гладкой кожи. 

Когда исследователи построили эволюционное древо морских черепах, включающее R. nammourensis и другие ископаемые останки, такие как Archelon и Eochelone, они обнаружили, что потеря чешуи происходила неоднократно в разных линиях. «Утрата чешуи абсолютно пластична», — говорит Кир. «Если проследить её на протяжении всей эволюционной истории морских черепах, то это происходит снова и снова, снова и снова».

Результаты нового исследования «довольно впечатляющие», говорит Рэндольф Де Ла Гарса, палеонтолог из Южного методистского университета, не участвовавший в исследовании. Недавно он и его коллеги изучили гораздо более современную морскую черепаху, жившую 55 миллионов лет назад, которая имела такой же твёрдый панцирь и конечности без чешуи. Де Ла Гарса задался вопросом, могли ли несколько линий морских черепах утратить чешую, адаптировавшись к жизни в открытом океане. «[Результаты] укладываются в ту же колею», — говорит он.

Однако эти результаты также поднимают вопросы о морских рептилиях, сохранивших чешую. Мозазавры были огромными морскими ящерами, доминировавшими в меловых морях, и у них сохранилась чешуйчатая кожа. Кроме того, есть вопрос о современных морских черепахах.

Палеонтолог из Университета Осло Лене Либе Дельсетт, не участвовавшая в новом исследовании, отмечает, что сложно точно определить, почему многие морские рептилии утратили чешую, поскольку в палеонтологической летописи раннего периода их эволюции имеются серьёзные пробелы. «Мы точно не знаем, является ли это адаптацией к жизни в открытом океане или это произошло на более раннем этапе».

По словам соавтора исследования Мартона Раби, палеонтолога из Тюбингенского университета, совершенно ясно, что для морских черепах гладкая кожа была эволюционной нормой. «Те виды морских черепах, которые живут сегодня, — это, конечно, диковинки».

По мнению Кира, новое исследование поднимает вопросы о другой группе: плезиозаврах, давно вымерших морских рептилиях, которые иногда обладали длинными жилистыми шеями. Есть данные, что у некоторых плезиозавров чешуя на ластах была лишь частичной, в то время как у древней полуводной группы рептилий, близкородственных плезиозаврам, называемых нотозаврами, чешуя была более выраженной. Кир задаётся вопросом, что могут рассказать данные о мягких тканях о процессе потери чешуи самими плезиозаврами. «Это вопрос времени, — говорит он, — когда найдутся эти впечатляющие окаменелости».