Китовый Холм

На фото — скелеты ископаемых китов из чилийского местонахождения Серро-Баллена (Cerro Ballena, в переводе с испанского «Китовый Холм»), самого большого кладбища древних китов. На этом фото рядом сохранились три скелета: два принадлежат взрослым китам, третий — детенышу. Ученые назвали этих трех китов La Familia («Семья»).

В 2011 году во время реконструкции Панамериканского шоссе на этом месте было обнаружено массовое захороненение китов из семейства полосатиковых. В 2014 году туда отправилась команда палеонтологов из Бразилии, Чили и США. Всего в Серро-Баллене обнаружили 31 скелет китов — это крупнейшее захоронение китов в истории, его возраст определили как поздний миоцен (7–9 млн лет назад). Также там нашли остатки акул, тюленей, водоплавающих ленивцев талассокнусов (Thalassocnus), моржевидных дельфинов (Odobenocetops) и других позвоночных.

Строение одного из скелетов китов из Серро-Баллены. Фото из статьи N. D. Pyenson et al., 2014. Repeated mass strandings of Miocene marine mammals from Atacama Region of Chile point to sudden death at sea

Всё это многообразие нужно было как-то обработать и изучить. Если очень упрощенно, то обычно работа палеонтологов проходит в два этапа: сначала тщательно описывается положение костей друг относительно друга и внутри местонахождения в целом. Записываются глубина залегания, координаты находки и другие параметры. Это важно, чтобы, например, можно было определить возраст ископаемых: абсолютный (в млн лет) и относительный (относительно друг друга). В результате получается карта местонахождения с отметками всех находок. При тщательном изучении оказалось, что Серро-Баллена — это, по сути, не одно местонахождение, а четыре, сложенные друг на друге «стопкой» на разной глубине. Расстояние между ними по вертикали составляло от полуметра до трех метров.

Карта местонахождения Серро-Баллена. Цветом отмечены образцы с разной глубиной залегания (то есть разного возраста). Изображение из статьи N. D. Pyenson et al., 2014. Repeated mass strandings of Miocene marine mammals from Atacama Region of Chile point to sudden death at sea

После того как положение ископаемых зафиксировано, их обычно защищают от разрушения (например, пропитывают специальными растворами или оборачивают прогипсованной бумагой), а потом извлекают блоки породы с окаменелостями из земли и увозят, чтобы не торопясь изучить всё в лаборатории. Ключевое слово здесь — «обычно». Скелеты китов очень большие. Даже один восьмиметровый скелет было бы слишком тяжело и дорого доставить из Чили в США, не говоря уже о тридцати с лишним скелетах.

Поэтому было принято творческое решение: вместо того чтобы перевозить скелеты китов, их решили оцифровать. В Смитсоновском институте действует лаборатория 3D-оцифровки, в которой с помощью установки для лазерного сканирования оцифровывают самые разные экспонаты институтских музеев от скафандра Нила Армстронга до скелета трицератопса. Тамошние специалисты привезли установку в Чили и сумели отсканировать шесть самых полных и интересных экземпляров.

Ночное сканирование скелетов. Направленный лазерный луч отражается от поверхности предмета, образуя облако точек. Каждая точка имеет свои координаты в пространстве. Программное обеспечение определяет эти координаты и на их основе создает трехмерную цифровую модель. Фото © Vince Rossi с сайта si.edu

Затем на полученные модели наложили фотографии образцов. После дополнительной обработки получились детальные трехмерные модели скелетов, которые можно рассмотреть с разных сторон и под разным освещением, измерить отдельные элементы, посмотреть на окаменелость в разрезе. А можно распечатать на 3D-принтере.

Миниатюрная распечатка 3D-скана скелета ископаемого кита из Серра-Баллена. Фото с сайта global.si.edu

После того как ископаемые (или их сканы) были вывезены из Серро-Баллены, предстояло ответить на главный вопрос: что здесь, собственно, произошло? Каким образом в одном и том же месте скопилось такое количество мертвых китов? Так как среди остатков были не только киты, то причина должна была работать на разных группах животных. И она должна была повториться четыре раза. Рассматривались разные версии.

Киты регулярно выбрасываются на берег и, вполне возможно, выбрасывались и в миоцене. Но это не объясняет, откуда взялись остатки ленивцев, тюленей и рыб. Массовое заболевание вирусом тоже не могло затронуть сразу столько разных групп животных. Животных могло выбросить на берег цунами, но катастрофические события вроде цунами или землетрясений оставляют характерные следы (например, сейсмиты; см. Seismite), которых в Серро-Баллене не было.

Чилийские и американские палеонтологи изучают скелеты китов La Familia в Серро-Баллена. Фото © Adam Metallo с сайта si.edu, 2011 год

Единственное объяснение, которое согласуется со всеми имеющимися данными, — это вредоносное цветение водорослей (см. Harmful algal bloom, HAB). По мнению руководителя экспедиции Николаса Пайенсона (палеонтолога и автора книги «Наблюдая за китами», в которой описано также изучение Серро-Баллены), в Серро-Баллене произошло вот что.

На месте Серро-Баллены раньше было устье реки. При разливах река размывала богатые железом берега и выносила землю в море. Железо способствовало бурному размножению водорослей — динофлагеллят или их родственников, — которые выделяли в воду токсины. Этими токсинами травились киты, дельфины и другие животные. Потом волны и течения выносили тела на мелководье, где их постепенно заносило песком. Так происходило по крайней мере четыре раза с интервалом в несколько тысяч лет, каждый раз на одном и том же месте.

Работы в Серро-Баллене интересны сразу на нескольких уровнях. Во-первых, захоронения морской фауны такого масштаба и сохранности — это само по себе редкость. Во мире их единицы, и каждое дает массу информации о своей эпохе. К примеру, в другом местонахождении древних китов — Вади-аль-Хитан в Египте — найдены остатки древних китов базилозавров и дорудонов, живших в эоцене.

Во-вторых, работы по оцифровке окаменелостей никогда еще не проводились в таком масштабе. Причем результаты сканирования выложены в открытый доступ (посмотреть их можно здесь).

И в-третьих, цветение водорослей в Серро-Баллене — это не какое-то жуткое свидетельство прошедших эпох. Похожие события происходят и сегодня. Так, в 2015 году в Чили выбросились на берег сразу 343 кита. И по мнению ученых, причиной тоже стало цветение водорослей или красный прилив. А в 2020 году похожее событие произошло на Камчатке, хотя точные причины этой катастрофы пока не известны (см. статью Человек не виноват).

Repeated mass strandings of Miocene marine mammals from Atacama Region of Chile point to sudden death at sea.

Константин Рыбаков