Океан согрел кровь ящеров

Океан – колыбель жизни и место бесконечных экспериментов природы. Именно в нем она опробовала, например, важное новшество, характерное для современных высокоразвитых организмов, – живорождение. Древние ящеры ихтиозавры, в отличие от своих родственников плезиозавров, полностью переселились в океан, стали похожи на рыб формой тела и научились вынашивать в себе детенышей, что очень важно в условиях океанских глубин и широт. Хотя пальма первенства в живорождении все-таки принадлежит древним панцирным рыбам, этап возвращения к нему у динозавров был, несомненно, весьма важен для эволюции.

Однако этим не ограничиваются эволюционные особенности древних океанских рептилий. Новые данные показали, что

морские динозавры, в отличие от сухопутных сородичей, были теплокровными, то есть могли сохранять стабильную температуру тела выше температуры окружающей среды.

Работу французских и датских ученых публикует Science.

Французские палеобиологи разработали технологию, позволяющую «измерять» температуру тела древних ящеров. Выводы о температуре тела ихтиозавров, плезиозавров и мозазавров делались на основе данных изотопного состава (по кислороду в фосфатах) сохранившихся до наших дней зубов рептилий. Исследование показало, что они поддерживали постоянную температуру тела, путешествуя по океану от тропических до холодных широт, где температура воды значительно различается.

«Этот метод открывает нам прекрасные возможности. Теперь мы можем использовать его для комплексного изучения эволюции морских рептилий», – отметил профессор Риосуке Мотании, палеонтолог из Калифорнийского университета. Он стал автором статьи-отклика, опубликованной в том же номере Science, что и исследование французов.

В своей статье он назвал открытие разработкой «термометра в зубах рыб».

«Термометр» работает на сравнении изотопного состава веществ зубов древних ящеров и холоднокровных рыб, имеющих температуру окружающей среды. В атмосфере Земли кислород представлен несколькими изотопами, в частности наиболее распространенным кислородом-16 и менее обычным кислородом-18. В процессе роста животные «поглощают» и тот, и другой изотоп; затем они «откладываются» в их костях и зубах. Соотношение изотопов, в свою очередь, определяется температурой организмов.

Изначально ученые предположили, что древние рептилии были такими же холоднокровными, как современные. Если это так, то «температурный сигнал» изотопов кислорода в зубах этих животных может говорить лишь о температуре окружавшей их миллионы лет назад среды. Температура априори холоднокровных рыб была взята за точку отсчета: на нее точно влияла только температура окружающей среды.

Так ученые «измерили» температуру древней воды, в которой плавали ихтиозавры, плезиозавры и мозазавры. Эти три ветви древа динозавров значительно отличались друг от друга. Ихтиозавры сильнее всех интегрировались в водную среду, они были «дельфиноподобными» рептилиями и вполне могли погружаться на заметные глубины. Плезиозавры были больше похожи на современных морских львов и морских котиков с длинной шеей и четырьмя ластами. Плавали они меньше ихтиозавров. Мозазавры же жили у побережий и были малоподвижными, охотясь на своих жертв из засад. Все три группы животных пережили расцвет между 250 и 65 млн лет назад.

Однако исследования показали, что предположение о «комнатной» температуре тела было неверным. Ихтиозавры и плезиозавры успешно поддерживали высокую температуру тела – до 39 градусов. Мозазавры контролировали тепло в меньшей степени и больше зависели в этом от окружающей среды. Это хорошо согласуется с образом жизни рептилий: стабильная температура тела более необходима подвижным охотникам, нежели сидящим в засаде.

Однако цифра в 39 градусов может показаться завышенной, отмечает в своей статье Мотани. Даже у современных дельфинов – высокоразвитых млекопитающих – температура тела приблизительно равна человеческой. Лишь птицы гораздо «теплее», от 38 до 43 градусов, но они живут совсем в другой среде.

Он предложил, что в метод закралась неучтенная ошибка, связанная с изменением изотопного состава атмосферы Земли.

Коррекция температур на изменившийся изотопный состав дала разумные данные: температура тела ихтиозавров была около 24 градусов.

Это хорошо согласуется и с данными о температуре тела современных рыб, способных к терморегуляции, – тунца и рыбы-меч. Они поддерживают температуру на 6–10 градусов выше температуры окружающей воды.

Современные животные выработали разные механизмы сохранения тепла. Если тунцы поддерживают температуру за счет высокого (по сравнению с другими рыбами) темпа метаболизма, то кожистые черепахи, например, спасаются большим размером и слоем жира. Ихтиозавры и плезиозавры могли использовать сходные механизмы, считает Мотани. Он предполагает, что усовершенствованный метод измерения температуры тела поможет исследовать эволюцию морских рептилий от ящеров до дельфиноподобных существ. Скорее всего, теплокровность не была их изначальным свойством, а пришла вместе с изменением формы тела на более «рыбью». Эту гипотезу и предстоит проверить ученым.