Копролиты и великое вымирание

На фотографии показаны фрагменты копролитов — окаменелых экскрементов — найденные в пермских отложениях Владимирской области, возле города Вязники. Красные — это копролиты звероящера, а белые — архозавра.

На восточной окраине города есть небольшой овраг и заброшенный песчаный карьер. Это знаменитые на весь мир местонахождения вымершей фауны и флоры. В них захоронены остатки ящеров и рыб самого конца пермского периода. Они жили на пике великого вымирания, 252 миллиона лет назад. Они последние жители палеозойской Земли.

Раскопки в Вязниках. Фото © Франк Шульц

Кости и зубы этих животных слабо минерализованы и хрупкие, как печенье. Чуть сдавишь их пальцами, и они крошатся в труху. Перед тем, как извлечь из песка, их приходится обильно пропитывать клеевым раствором. Лишь одна разновидность окаменелостей здесь твердая и крепкая — копролиты древних ящеров и рыб. Это своеобразный геологический курьез: отчего-то именно мягкие экскременты прекрасно окаменели, в отличие от более твердых при жизни зубов и скелетов.

В пермской реке были явно прекрасные условия для фоссилизации копролитов. Поэтому в Вязниках их множество — гораздо больше, чем всех других остатков, вместе взятых. На каждую косточку ящера, чешуйку рыбы или отпечаток крыла насекомого приходится две-три сотни окаменелых копролитов.

Копролиты пермских звероящеров в песке реки пермского периода. Фото © Юлия Сучкова

Почти все копролиты с палец толщиной, округлые и гладкие, оранжевые, желтые или цвета слоновой кости. В основном они, вероятно, принадлежали архозаврам — предкам крокодилов и динозавров — и звероящерам, нашим предкам. Точную принадлежность установить невозможно. Она выстраивается на основе статистики — чьи остатки и копролиты встречаются чаще или реже — и по аналогии с современными животными. Вытянутые копролиты архозавров схожи с экскрементами их дальних потомков — крокодилов. В них в том числе не остаются никакие остатки пищи, кроме очень твердой чешуи. Желудочный сок архозавров растворял все подряд, как и у крокодилов.

Архозавр Archosaurus rossicus. Архозавры из Вязников — самые древние на планете. Иллюстрация © Сергея Красовского

Вторая распространенная группа копролитов обычно приписывается звероящерам-тероморфам. Эти копролиты более короткие, в них попадаются остатки костей и чешуи. Считается, что пищеварение звероящеров было слабее, чем у архозавров, и поэтому в фекалиях оставалось много непереваренных кусков — семена, кости. В одном копролите даже нашли зуб мелкой рептилии. «Здесь запечатлена драма пермского периода. Большой звероящер съел маленького архозавра», — шутил по поводу этой находки сотрудник Палеонтологического института РАН А. Г. Сенников.

Звероящер мегавайтсия (Megawhaitsia patrichae) — один из кандидатов на роль животного, оставившего в Вязниках множество копролитов. Иллюстрация © Андрея Атучина из книги «Древние чудовища России»

Есть и более редкие копролиты. Длинные, из нескольких частей, как бусы, принадлежали пресноводным акулам. Иногда попадаются копролиты, в срезе похожие на звезду. У животного, которое их оставило, был анус звездочкой, а больше про него ничего неизвестно.

Редкий копролит из Вязников, на срезе похожий на звезду. Фото © Юлия Сучкова

Некоторые копролиты выглядят курьезно. В песках попадаются куски конгломерата, набитые галькой и комками глины. В них попадается много крохотных кристаллов кальцита. Когда расколешь камень, в трещине сверкают полупрозрачные капельки, а посреди них лежат толстые копролиты. По сути, получаются экскременты в стразах.

Копролиты из Вязников в 2015 году преподнесли мировую сенсацию. Польские палеонтологи дотошно изучили их состав — геохимию, геометрические формы, морфологию, провели аналогии с нынешней фауной. Необычная и кропотливая работа завершилась важным открытием. В нескольких копролитах из Вязников удалось найти тонкие структуры, похожие на нитки. По мнению палеонтологов, это самые древние волосы на Земле.

Фотография тонкого среза копролита из Вязников в световом микроскопе. Видны структуры, похожие на волосы. Фото из статьи P. Bajdec et al., 2015. Microbiota and food residues including possible evidence of pre-mammalian hair in Upper Permian coprolites from Russia

Вероятно, копролиты со следами волос принадлежали звероящерам. Причем, возможно, волосы принадлежали не жертве животного, а самому звероящеру. Они могли вылизывать свою собственную шерсть, как кошки. На волосяной покров звероящеров и раньше указывали некоторые факты, например, отпечатки усов-вибрисс на морде некоторых хищных звероящеров или высокие орбиты у дицинодонтов, вероятно, выдвигавшие глаза из густой шерсти. Копролиты послужили весомым аргументом в пользу этой гипотезы. До этого древнейшими волосами считались отпечатки млекопитающих юрского периода из Китая. Волосы из Вязников на 80 миллионов (!) лет старше.

Волосы — это важно. Волосяной покров мешает животному использовать внешнее тепло. Волосяной покров лучше изолирует животное от внешней среды. Волосатое животное должно быть теплокровным. То есть, волосы из копролитов показали, что в конце пермского периода некоторые звероящеры перешли на более высокий уровень развития и стали теплокровными.

Вместе с польскими учеными изучением копролитов занимались отечественные специалисты, в их числе А. Г. Сенников. Раньше он говорил, что копролиты напоминают гадких утят, которые обязательно должны превратиться во что-то прекрасное. Волосы звероящеров — это и есть волшебное превращение копролитов в прекрасное научное открытие.

Фото © Юлия Сучкова.

Антон Нелихов