Перші гіганти на Землі: як рептилії розміром із китів «керували» морями

Величезні рептилії плавали в морях близько 205 млн. років тому. Їх назвали одними з найбільших акулоподібних

іхтіозаврів та першими гігантами на Землі.

Цим іхтіозаврам із Швейцарських Альп ще не дали.назву, але вони вже не самотні. За останні 20 років палеонтологи також виявили гігантських іхтіозаврів на скам'янілості в США, Канаді та Англії. Багато з цих видів відповідають або навіть перевершують найбільших іхтіозаврів, відомих раніше. У довжину вони схожі на синього кита, який виростає приблизно до 33 м.

Завдяки цим знахідкам палеонтологи змінюють своє уявлення про те, коли і чому їхтіозаври швидко і різко виросли.

Ці рептилії завжди були такими величезними?

Раніше палеонтологи встановили, що найпершіІхтіозаври були всього 180 см у довжину і еволюціонували близько 249 млн років тому на початку тріасового періоду. Це був час, коли життя на Землі все ще відновлювалося після найстрашнішого масового вимирання у світі, а рептилії розмножувалися та розширювали ареал проживання. 

Починаючи зі своїх сухопутних предків, їхтіозавришвидко пристосувалися до життя у воді: вони плавали як змії, звиваючись і подаючись усім тілом уперед. Пізніше вони почали швидко пристосовуватися до нового середовища та зростати.

Наприкінці 2021 року палеонтологи описалиCymbospondylus youngorum - іхтіозавра, який, ймовірно, був понад 15 м завдовжки - приблизно розміром з горбатого кита, - і жив близько 244 млн років тому. П'ять мільйонів років це великий термін, але не для еволюції. Проте іхтіозаври встигли різко змінитись. Для порівняння, китам знадобилося набагато більше часу, щоб збільшитися в розмірах.

Чим харчувалися величезні іхтіозаври?

Зазвичай найбільші кити харчуються крилем, колифільтрують воду. Але гігантські іхтіозаври шукали собі здобич інакше. "Всі великі іхтіозаври були хижаками і харчувалися набагато різноманітніше, ніж сучасні кити", - говорить палеонтолог Манчестерського університету Дін Ломакс.

Багато з цих гігантських іхтіозаврів було більшесхожі на кашалотів чи косаток – хижаків із ротом, повним гострих зубів. Вони плавали в морях, які кишали стародавніми головоногими молюсками, амонітами, які мали кільчастий панцир. Амоніти -  це вимерлі родичі головоногих молюсків, що нині живуть, таких як кальмари і восьминоги. Їхнє м'яке тіло було поміщене в спірально згорнуту раковину. 

Але найбільші іхтіозаври, безумовно, могли полювати на акул, дрібних морських рептилій та інших іхтіозаврів.

Великих іхтіозаврів можна було зустріти в різних водоймах у період з 249 по 290 млн. років тому, але тріас - від 251 до 201 млн. років тому - це період їхнього розквіту.

«Іхтіозаври були у своїй найкращій формі всередині-кінці тріасу. За максимальними оцінками вони сягали від 25 до 30 м», — каже Ломакс. Палеонтологи зазвичай знаходять лише фрагменти найбільших іхтіозаврів, наприклад, окремі зуби чи хребці. Але вдалося виявити і щодо цілісні останки.

Shastasaurus sikanniensis, якого знайшли вКанаді досягав довжини 21 м. Такої ж довжини був найбільший відомий кашалот. Всі ці знахідки поставили перед палеонтологами закономірне питання: як і чому їхтіозаври швидко еволюціонували.

Як їхтіозаврам вдалося зрости до таких розмірів?

Люди думають про величезні істоти як про щось виняткове, тому дослідники намагалися зрозуміти, як стався такий стрибок у розвитку. 

У 2019 році палеонтолог Лондонського музею природної історії Сюзана Гутарра Діасво досліджувала форми та розміри іхтіозаврів. Вона виявила, що бути більшим у воді – це перевага. 

Команда вивчала взаємозв'язок між розміром тіла,опором під час руху по воді та енергією, необхідною для плавання. В результаті Діас і співавтори виявили, що завдяки величезним розмірам, їхтіозаври змогли еволюціонувати в різні форми. Якби вони були маленькими, цього не сталося б.

«У міру того, як тварини починають проводитивсе більше часу у воді, їхні тіла та кінцівки стають обтічні», — каже вона. Така адаптація дозволяє воді більш плавно стікати тілом тварини під час пересування. Ось чому різні морські істоти, наприклад, акули, кити та іхтіозаври, мають загалом схожі форми тіла.

Але не тільки форма тіла дозволяє швидко іефективно плавати. Тварини, які мешкають у воді, повинні справлятися з її опором чи впливом. Чим більший опір, тим більше енергії треба витратити, щоб подолати його та рухатися далі. Іхтіозаври були більшими і змогли обійти цю проблему. 

Це означає, що у великих особин було більшем'язової маси в порівнянні з площею їхньої поверхні, а також більша частина тіла могла здійснювати потужні рухи, щоб подолати силу води. Іншими словами, великому іхтіозавру не довелося б так старанно працювати, щоб швидко пропливти кілометр, як менший їхтіозавру, у якого менше м'язи в порівнянні з площею поверхні.

Розмір важливіший за форму — це пояснює, чомудеякі великі іхтіозаври виглядають не такими швидкими, як інші дрібні морські тварини. Вони не мали класичної обтічної форми тіла, яка схожа на краплю. 

Усі ці біомеханічні компроміси допомагаютьзрозуміти, чому їхтіозаврам було вигідно зрости. Але які обставини змусили цих рептилій стати величезними левіафанами — це інше питання. Палеонтологи все ще працюють над тим, щоб зрозуміти, що відбувалося в океанах того часу: як взаємодіяли харчові мережі, якими були цикли поживних речовин та інші природні явища, що дозволили істотам еволюціонувати.

Проте відповідь на це питання може бути дуже простою:

"Я думаю, що одна з ключових причин, через яку їхтіозаври досягли таких гігантських розмірів, полягає в тому, що просто ніхто інший цього не робив", - вважає Ломакс.

Особливо після масового вимирання, якезнищило близько 95% видів, що мешкають у морі. Океани того часу переживали етап відновлення, а значить, це було відкрите поле можливостей для різних рептилій, які почали звикати до життя у воді. 

Іхтіозаври були одними з перших, хто пірнув у море, в якому ще не було жодних гігантів.

«До появи великих іхтіозаврів головнимихижаками в морях були великі риби та безхребетні. Вони були невеликого розміру. Усього 6 м у довжину або більше. Але їхтіозаври змінили правила гри», - підсумувала Ломакс.

Читати далі:

Подивіться на небесний «Титанік», який працюватиме на ядерній енергії

У НАСА зрозуміли, як шукати життя на Марсі: експеримент показав, де воно може бути

Астрономи знайшли планети, які відрізняються від Землі, але придатні для життя