Задача

В морях мелового периода плавали крупные рептилии эласмозавры, с длинной шеей и небольшой головой. Это были одни из самых длинношеих животных в истории планеты.

Длинношеее (эласмозавр)

Реконструкция внешнего вида эласмозавров. Рисунок © Андрея Атучина

При изучении внутреннего строения их черепа удалось установить, что у эласмозавров была достаточно необычная для морских рептилий адаптация — хорошо развитые мускулы-ретракторы глаз. По всей видимости, эласмозавры могли достаточно глубоко втягивать глаза внутрь черепа. Другие крупные морские хищники в подобной адаптации не нуждались. Для чего эласмозаврам понадобилось втягивать глаза?


Подсказка

Эласмозаврам понадобилось защищать глаза от внешних повреждений.


Решение

Эласмозавры втягивали глаза, чтобы не повредить их во время охоты на головоногих моллюсков и рыбу. Это связано с их необычно длинной шеей и неповоротливостью.

Эласмозавры были не слишком резвыми пловцами и охотились, забрасывая голову в стаи кальмаров и рыб. Чтобы удары хвостов и тел жертвы не повредили глаза, эласмозавр втягивал их в череп, а сам тем временем почти вслепую хватал добычу. Большинство других морских рептилий охотилось, как дельфины и киты: у них были крупные головы и вытянутые челюсти, их глазам не требовалась дополнительная защита.

Эласмозавры были животными с самым большим числом шейных позвонков в истории планеты. Рекордная шея в 76 позвонков росла у канадского эласмозавра Albertonectes vanderveldei: в ней было в два раза больше позвонков, чем во всем нашем позвоночнике. Если бы у нас с вами были пропорции эласмозавра, то наша шея начиналась бы от пупка, а голова получилась бы размером с кулак. Такая длинная шея привела к появлению уникальных адаптаций, многие из которых становятся известны только сейчас.

От эласмозавров до нас дошло довольно много остатков черепов, но почти все они изучены только снаружи. Описаны кости черепа, контакты между ними, зубы. Диагнозы родов и видов здесь строятся на отличиях между черепами.

Внутренние структуры черепа, в особенности мозг, изучены значительно хуже. Ситуация осложняется не слишком хорошей сохранностью большинства черепов. Они сдавлены породой и иногда приобретают почти плоскую форму. Внутренние структуры при этом неузнаваемо деформированы.

Однако сейчас в этой области знаний исследователи вымерших морских рептилий начинают делать первые, но уже крайне интересные шаги. Этому во многом помогли находки черепов хорошей сохранности

К таким находкам относится невзрачный обломок задней части черепа эласмозавра, найденный в Саратовской области. Эта небольшая косточка длиной 11 см (сам череп должен был достигать около 40 см в длину) представляет собой кусок базикрания (см. Basicranium) — сросшихся костей основания черепа, на которых лежал мозг. Также сохранились каналы некоторых нервов и сосудов.

Синим цветом показан изученный 3D-слепок нижней части основания черепа. Красная стрелка показывает его место в черепе эласмозавра

Синим цветом показан изученный 3D-слепок нижней части основания черепа. Красная стрелка показывает его место в черепе эласмозавра. Изображение из статьи N. G. Zverkov, A. O. Averianov and E. V. Popov, 2017. Basicranium of an elasmosaurid plesiosaur from the Campanian of European Russia

Недавно палеонтологи Н. Г. Зверьков, А. О. Аверьянов и Е. В. Попов опубликовали результаты своего исследования этой находки (см. Basicranium of an elasmosaurid plesiosaur from the Campanian of European Russia), к статье приложен 3D-скан кости и можно скачать и повертеть на компьютере базикраний и эндокран саратовского эласмозавра). Форма и пропорции базикрания озадачили исследователей.

Один из авторов, Н. Г. Зверьков, специально для «Элементов» поделился некоторыми наблюдениями по поводу эласмозавров и структур их черепа:

«У саратовского эласмозавра в черепе была огромная яма для гипофиза — турецкое седло. К боковым стенкам седла крепились мышцы-ретракторы глазного яблока. Причем, по-видимому, мышцы достаточно мощные, они втягивали глаза внутрь черепа.

У других морских рептилий (плезиозавров-поликотилид и ихтиозавров) эти области прикрепления ретракторов слабо выражены.

Возник вопрос: с чем связана такая особенность?

Скорее всего, эласмозаврам требовалось убирать глаза в череп во время охоты. В отличие от прочих морских рептилий, голова у них была небольшая, а пасть укорочена, поэтому во время охоты глаза могли пострадать от ударов добычи.

Эласмозавры были не очень активными пловцами и, видимо, неторопливо парили в толще воды — судя по строению поясов конечностей и ласт. Кроме того, с огромной шеей вообще трудно быстро плавать и маневрировать. Они были своего рода подводными ленивцами. Охотились они, вероятно, закидывая шею в косяки рыб и кальмаров. Глаза приходилось прятать, в результате чего мышцы ретракотры глаз были хорошо развиты.

У них были и другие особенности, связанные с защитой глаз. Глаза, к примеру, располагались не сбоку черепа, а были несколько смещены вверх. По бокам их защищали, как шоры, особые костяные выступы.

Кроме того, для эласмозавров предполагаются увеличенные обонятельные доли мозга. Это косвенно указывает на то, что они ориентировались скорее на запахи и, возможно, зрение вовсе не играло для них значимой роли».


Послесловие

Наше море мелового периода

Во второй половине мелового периода значительную часть Европейской России занимало неглубокое море. Оно протягивалось от нынешних Черного и Каспийского морей далеко на север.

В южных регионах России оно оставило мощные толщи песков, мела и глин. В них сохранились многочисленные остатки вымерших позвоночных. Их собирают уже более века, но тщательное систематическое изучение этой фауны началось совсем недавно. Раньше преобладали описания отдельных костных остатков, которые не давали цельной картины экосистемы.

В последние годы стало очевидно, что меловое море было мелководным, из воды поднималось множество островов, составлявших Поволжский архипелаг. Он протянулся на тысячу километров — от Пензы до Белгорода через Саратовскую и Волгоградскую области.

На островах гнездились птицы. Найдены остатки нелетающих птиц-гесперорнисов — размером и образом жизни они напоминали гагар. Недавно были описаны первые находки костей небольших зубастых птиц ихтиорнисов (см. картинку дня «Поволжский ихтиорнис»).

Найдены и описаны остатки гигантских птерозавров аждархид (Azhdarchidae) и орнитохейров (Ornithocheirus). Судя по особенностям костей, у некоторых, возможно, были горловые мешки, как у пеликанов.

Птерозавры и птицы Поволжского архипелага

Птерозавры и птицы Поволжского архипелага. Птерозавры Volgadraco bogolubovi (слева), Ornithocheiridae (справа). Птицы Cerebavis cenomanica (мелкая) и Hesperornis rossicus (большая). Иллюстрация © Андрея Атучина

Обнаружены, но пока не изучены разрозненные кости динозавров.

Собраны огромные коллекции морских рептилий. Эти остатки только сейчас начинают обрабатывать с должной полнотой.

Изучение базикрания эласмозавра, которое сильно дополнило понимание экологии этих рептилий, не единственная важная и интересная работа, выполненная на поволжском материале.

В 2015 году была описана тоже небольшая и невзрачная кость — лобная кость мозазавра. Она принадлежала четырехметровому клидасту (Clidastes propython). Раньше этих рептилий находили только в меловых отложениях США (см. Д. В. Григорьев, М. С. Архангельский, С. М. Меркулов, 2015. О находке Clidastes propython cope (Squamata, Mosasauridae) в верхнем мелу Саратовской области; на стр. 67 есть отличная палеогеографическая карта океанов и материков кампанского периода, 75 млн лет назад). Благодаря этой поволжской находке удалось показать, что мозазавры (подобно нынешним китообразным) широко мигрировали по всей планете.

Clidastes propython

Clidastes propython. Иллюстрация © Андрея Атучина

Сейчас идет изучение хорошо сохранившегося черепа поволжского плезиозавра-поликотилида, которое наверняка тоже позволит узнать много нового об экологии этой рептилии.

Поликотилид из Пензенской области

Поликотилид из Пензенской области. Иллюстрация © Андрея Атучина

Значение этих исследований позволяет корректировать и дополнять не только представления о геологической истории Поволжья, но и делать важные обобщения в целом для мировой палеонтологии.


8
Показать комментарии (8)
Свернуть комментарии (8)

  • VeNOO  | 29.04.2017 | 22:00 Ответить
    А есть сейчас животные похожим образом втягивающие глаза (пусть даже если и не так глубоко)?
    Ответить
    • Пащенко Дмитрий > VeNOO | 02.05.2017 | 00:09 Ответить
      На лягушку посмотрите, когда она глотает ;)
      Ответить
  • kolegg  | 03.05.2017 | 14:39 Ответить
    Я думал, что они рыбу головой глушат и для этого убирают глаза.
    Ответить
    • Bedal > kolegg | 04.05.2017 | 09:24 Ответить
      вероятность того, что дело было именно так, как написано - весьма невелика. Слишком мало данных, слишком много додумывания. Достаточно вспомнить историю с бивнями мамонтов, чтобы понять всю условность подобных построений.
      Это не значит, что и думать не надо - надо. Но надо и представлять степень надёжности, а не писать "ответ" как нечто достоверное.
      Ответить
      • kolegg > Bedal | 04.05.2017 | 21:28 Ответить
        а что за история с бивнями мамонтов?
        Ответить
        • Bedal > kolegg | 04.05.2017 | 21:48 Ответить
          Не имея информации, мамонтам на картинках и в музеях бивни монтировали по образу слонов, вот так: http://ruspravda.info/images/original/25632317_mamont.jpg
          А потом появились более полные цельные находки, оказалось, что надо вот так: http://www.ammonit.ru/upload/folders/1676/133062930935202-big.jpg
          Но во многих музеях так по-слоновьему и осталось.

          Ну и до кучи можно понаблюдать историю предполагаемой раскраски и оперённости динозавров. Тоже много сюрпризов.
          Ответить
  • NickZinov  | 04.05.2017 | 23:03 Ответить
    В порядке бреда, если представить падальщика, который вгрызается вглубь здоровенной туши и там тоже неплохо втянуть глаза. Как с этим делом у стервятников? И шея длинная, и глаза крупные?
    Ответить
  • Max Brown  | 17.08.2017 | 16:03 Ответить
    Я думал, их в мутной воде, где основную тушку не видно, принимали за добычу какие-то более мелкие хищники, от которых, конечно, отбиться не проблема, но случайная потеря глаза была бы некстати.
    Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005–2025 «Элементы»