Платигистрикс, амфибия с парусом

На рисунке — раннепермская амфибия платигистрикс из группы темноспондильных. За долгую историю своего существования амфибии претерпели массу изменений, которые отражались на их внешнем виде порой самым причудливым образом.

В начале пермского периода, около 295 млн лет назад, природа ставила необычные эксперименты. Синапсидные рептилии, вроде узнаваемых эдафозавров и диметродонов, обзаводились тогда большим парусом на спине. А вместе с ними жила не такая заметная амфибия платигистрикс, чей парус был не менее выразительным.

Первые остатки платигистрикса нашел еще в 1881 году сборщик окаменелостей Дэвид Болдуин (David Baldwin) в нижнепермских отложениях формации Катлер^* (Cutler Formation) на севере штата Нью-Мексико (США). Знаменитый палеонтолог Эдвард Коуп отнес обладателя необычных длинных верхних отростков позвонков к уже известному на том момент представителю рода затрахис (Zatrachys). Позднее платигистрикса рассматривали как еще одного несущего спинной гребень пеликозавра, вроде эдафозавра, чьи остатки встречались вместе с остатками необычной амфибии.

Эдафозавр Edaphosaurus pogonias (большой, слева, на заднем плане) и платигистрикс (справа, на переднем плане). Рисунок © Дмитрия Богданова

В 1911 году палеонтолог Сэмюэль Уиллистон смог доказать принадлежность найденных костей совершенно новому ископаемому животному, которого назвал Platyhystrix, что переводится с латыни как «плоский дикобраз». По черепу же стало точно понятно — это никакая не рептилия, а амфибия. На сегодняшний день остатки одного-единственного вида Platyhystrix rugosus известны уже из 11 местонахождений трех штатов — Нью-Мексико, Колорадо, Юта. Детальное же изучение находок еще из пяти местонахождений Техаса и Канзаса, возможно, позволит выделить как минимум еще один вид.

Череп Platyhystrix rugosus с верхней (слева) и с нижней (справа) сторон. Oc — затылочные мыщелки, у амфибий их два (как и у нас с вами, млекопитающих), у рептилий — один. Скульптура покровных костей, строение костей основания черепа (pa — парасфеноид) и нёбного комплекса (v — сошник, pal — нёбная кость) — как у темноспондильных амфибий. Рисунок из статьи D. S. Berman et al., 1981. Skull of the Lower Permian Paltyhystrix rugosus

Платигистрикс был некрупной темноспондильной амфибией длиной до одного метра с хвостом. Как и его собратья диссорофиды, он мог вести наземный образ жизни, не нуждаясь в постоянном пребывании в проточных и замкнутых водоемах, в отличие от большинства известных темноспондилов.

На спине этой причудливой амфибии располагался парус из сильно удлиненных остистых отростков позвонков, каждый из которых был уплощенным, имел по бокам шишковидные выросты и постепенно расширялся кверху. Такая незатейливая конструкция напоминала веер.

Для темноспондильных амфибий кожные окостенения в виде костных пластинок или остеодерм на спине не были такой уж редкостью. Особенно это касается тех животных, которые могли прекрасно себя чувствовать на суше, как представители семейства диссорофид. Даже некоторые современные лягушки (седлоносные жабы, рогатые лягушки, сумчатые квакши, щитоспинки, рогатые чесночницы, филломедузы) не лишены этого не совсем понятного по своему назначению приобретения. Но если большинство диссорофид обзавелись подобием спинного панциря, протягивающегося, как правило, узкой полосой вдоль позвоночника, то их непосредственный родственник платигистрикс пошел дальше: при наличии остеодерм у него появился еще и парус из удлиненных остистых отростков. Подобных окостенений среди прочих ископаемых амфибий неизвестно.

Зато наблюдается конвергентное сходство с ранними синапсидными рептилиями — растительноядным эдафозавром, который жил вместе с платигистриксом, или более поздним хищным диметродоном. Получается, что и рептилии, и амфибии обзавелись одним и тем же морфологическим новшеством независимо друг от друга примерно в одно время. Только позвоночник пеликозавров и сфенакодонтов имел исключительно эндохондральное происхождение, то есть длинные остистые отростки формировались путем окостеневания хрящевой ткани самого скелета, в то время как у платигистрикса эндохондральные элементы сочетаются с дермальными, образовавшимися как вторичные кожные окостенения, не связанные с основным скелетом.

Парус Platyhystrix rugosus. Слева — отпечаток в породе (передний конец слева). Справа — латексная отливка, где серым показаны восстановленные части (передний конец справа), маленькие косточки по бокам — дермальные элементы. Изображение из статьи G. E. Lewis, P. P. Vaughn, 1965. Early Permian Vertebrates from the Cutler Formation of the Placerville Area Colorado

Остается открытым вопрос, каково было назначение паруса платигистрикса. Наиболее распространенной версией считается терморегуляция — по аналогии с обладателями паруса ранними синапсидами. Но гистологическое исследование показывает, что васкуляризация (характер кровеносной сети) костной ткани выростов, составляющих парус, была недостаточно обильна для успешного механизма регуляции теплообмена. Возможно, парус имел защитную функцию, поскольку на суше в ранней перми у амфибий хватало врагов.

Вымершие животные, такие как платигистрикс, не родственные ему синапсидные рептилии с парусом или крупнейший хищный динозавр спинозавр, дают повод поразмыслить над тем, что же заставляло этих представителей разных групп позвоночных животных в разное время приобретать такую похожую часть тела.

Изображение © Nobu Tamura с сайта deviantart.com.

Антон Ульяхин

^* Поскольку отложения формации Або (Abo Formation) плавно переходят в отложения формации Катлер, не всегда получалось провести между ними четкую границу и раньше их часто объединяли в общую формацию Або/Катлер. Позже договорились их разграничить чисто географически и то, что находится севернее 36° с.ш., относить к формации Катлер, а то, что южнее 36° с.ш., — к формации Або.