Ихнофоссилии: окаменевшие следы

Перед вами отпечаток лапы динозавра, застывший на миллионы лет в песчанике в американском штате Юта. Такие отпечатки — наиболее известные примеры ихнофоссилий, обширного класса окаменелостей, представляющих собой следы жизнедеятельности древних организмов.

Если окаменевшие остатки скелетов или отпечатки мягких тканей позволяют узнать, как эти организмы выглядели, то ихнофоссилии рассказывают о том, как они себя вели: как передвигались, как питались, как строили жилища и как отдыхали. Первый же вопрос, который обычно возникает при взгляде на ихнофоссилию: «А кто оставил этот след?» Вопрос очень важный и интересный, хотя сами палеоихнологи (палеонтологи, занимающиеся ихнологией) его не очень любят, — часто на него нет точного ответа, да и определение до вида организма, оставившего след, обычно не является основной задачей.

Дело в том, что к определению «автора» следа, палеоихнология подходит особенным образом — со своей собственной систематикой следов жизнедеятельности. Вместо привычных биологам и палеонтологам sp. (species — вид) и gen. (genus — род) появляются не связанные с ними напрямую isp. (ichnospecies — ихновид) и igen. (ichnogenus — ихнород). Параллельная систематика продиктована спецификой окаменелостей. С одной стороны, один и тот же организм в разных ситуациях может оставлять совсем разные следы (например, отпечатки лап и выкопанную нору). С другой стороны, от абсолютно разных организмов до нас могут дойти невероятно похожие ихнофоссилии (наглядный, хотя и современный пример — норы сурка и буревестника). Поэтому, например, ихнород Arenicolites, представляющий собой простые U-образные ходы рытья, встречающиеся с кембрия до современности, не очень правильно воспринимать как след конкретного животного.

Типы следов, которые дошли до нас в виде объемных структур в осадочных породах. Ихнотаксоны: 1 — Cruziana; 2 — Cosmorhaphe; 3 — Paleodictyon; 4 — Phycosiphon; 5 — Chondrites; 6 — Thalassinoides; 7 — Ophiomorpha; 8 — Diplocraterion; 9 — Gastrochaenolites; 10 — Asteriacites; 11 — Rusophycus. Рисунок из книги: Р. Микулаш, А. Дронов. Палеоихнология — введение в изучение ископаемых следов жизнедеятельности

Сами следы тоже бывают очень разные — всё зависит от того, чем занимался организм их оставивший: перемещался (шел или полз), что-нибудь ел, рыл нору и т. д. Также к ихнофоссилиям относятся копролиты (окаменелые экскременты; см. картинку дня Копролиты и великое вымирание), кололиты (cololites, окаменелое содержимое кишечника) и гастролиты (gastrolites, окаменелое содержимое желудка; не путать с gastroliths — камушками, специально заглоченными животными для перетирания плотной пищи; по-русски тоже гастролиты). Более того, ихнофоссилии оставляют не только животные: палеонтологи часто имеют дело с ризолитами — окаменевшими следами, оставшимися от корней растений.

Ризолиты (следы корней растений), торчащие из выветривающегося песчаника плейстоценового возраста на острове Гран-Канария. Подробнее про эти необычные образования можно прочитать в статье A. Alonso-Zarza et al., 2008. Megarhizoliths in Pleistocene aeolian deposits from Gran Canaria (Spain): Ichnological and palaeoenvironmental significance. Фото © Кирилл Власов

А в некоторых случаях ситуация вообще настолько запутанная, что не удается понять, кто оставил след — животное или растение. Замечательным примером такого случая являются гексагональные сетки Paleodyction.

Paleodictyon из миоценовых отложений Италии. Фото с сайта en.wikipedia.org

Но иногда всё же удается соотнести «автора» и оставленный им след. Например, это не составляет большого труда, если вид еще существует и животное ходит непосредственно по окаменевшим следам, оставленным его сородичами.

Следы антилопы гну из местонахождения Энгаре-Серо (Танзания) возрастом 10–12 тысяч лет. В момент съемки живые представители этого вида паслись в ста метрах от фотографа. Рядом со следами гну находятся следовые дорожки Homo sapiens. Про изучение следов человека в этом местонахождении можно прочитать в статье K. Hatala et al., 2020. Snapshots of human anatomy, locomotion, and behavior from Late Pleistocene footprints at Engare Sero, Tanzania. Фото © Кирилл Власов

Но если это следы кого-то вымершего, то всё сложнее, и сопоставление животного и следа — большая удача. Если ученым особенно везет, то удается найти одновременно и следы, и того, кто их оставил, — тогда в руках ученых оказывается почти что кинопленка с действиями существа, о которых никак больше не узнать.

Так, история, которую рассказывает следовая дорожка юрского (150–140 млн лет назад) мечехвоста из Зольнхофенского месторождения в Баварии (см. Зольнхофенский известняк) одновременно и грустна, и забавна. Она повествует о юном мечехвосте, который спустился на дно лагуны, прошел по нему десять метров и умер. Удалось установить даже причину смерти — асфиксия. Во время шторма небольшое (12 см) членистоногое попало в очень соленые воды лагуны, где и погибло. В отличие от взрослых животных, молодые мечехвосты часто плавают в толще воды и у поверхности и поэтому легко могут попасть в штормовые волны, способные снести их в неудачное место. Мечехвост боролся до последнего — большинство животных, которых забрасывало в такие лагуны, достигали дна уже мертвыми (D. Lomax, C. Racay, 2012. A Long Mortichnial Trackway of Mesolimulus walchi from the Upper Jurassic Solnhofen Lithographic Limestone near Wintershof, Germany). Похожая история постигла и креветку, экспонирующуюся в палеонтологическом музее в самом Зольнхофене, но ее след был в несколько раз меньше.

Следовая дорожка юрского мечехвоста с «автором» в конце. Фото из статьи D. Lomax, C. Racay, 2012. A Long Mortichnial Trackway of Mesolimulus walchi from the Upper Jurassic Solnhofen Lithographic Limestone near Wintershof, Germany

А вот из странных волнистых структур, показанных на фото ниже, можно узнать об особенностях жизни триасовых четвероногих рептилий (тетрапод). Сложные структуры с несколькими входами и выходами, камерами и соединяющими их переходами были созданы небольшими рептилиями (длина тела — 20–25 см), жившими колонией на берегу сезонно пересыхающей речки к северу от экватора 240 миллионов лет назад. Исходя из конструкции нор и их географического положения, ученые смогли с большой уверенностью утверждать, что такие сооружения служили укрытием для целой колонии тетрапод, которые пережидали в них холодные ночи и прятались от хищников. На момент обнаружения эта находка была второй по древности среди известных нор рептилий (более древние были на 5 млн лет старше). Она стала доказательством наличия сложных социальных отношений среди животных еще в триасе (S. Voigt et al., 2011. Complex tetrapod burrows from middle triassic red beds of the Argana basin (Western High Atlas, Morocco)).

Норы тетрапод из триасовых отложений Марокко. Длина масштабных отрезков: A — 2 см, B и D — 10 см, C — 5 см. Фото из статьи S. Voigt et al., 2011. Complex tetrapod burrows from middle triassic red beds of the Argana basin (Western High Atlas, Morocco)

Ихнофоссилии предоставляют палеонтологам и геологам массу информации — с помощью них можно изучать, как передвигались динозавры, выделять нужные геологические слои и определять палеогеографические условия. Для широкой публики они, конечно же, не так интересны: будучи выставленным в музее, след тираннозавра привлекает гораздо меньше внимания, чем его скелет. Хотя реконструкция скелета основывается в том числе и на том, что мы узнали, изучая невзрачные следы теропод.

Фото © Greg Willis с сайта wikimedia.org.

Кирилл Власов