Матрёшка Пермского периода

Уже в начале пермского геологического периода, то есть почти 300 миллионов лет назад, в животном мире существовали, как минимум, трехчастные трофические, или пищевые цепи. К такому выводу пришли учёные, обнаружившие прямое доказательство существования связанной линейной структуры, каждое из звеньев которой связано с соседними звеньями отношениями «пища-потребитель».

На дне озера на юго-западе современной Германии палеонтологи нашли акулу, в пищеварительном тракте которой находятся останки двух амфибий, одна из которых незадолго до собственной гибели сожрала небольшую рыбу.

По словам исследователей, обнаруживших окаменелости, это первое свидетельство пищевой цепи, существовавшей в палеозойскую эру.

Как рассказал National Geographic один из авторов исследования, палеонтолог из Берлинского музея естественной истории Юрген Кривет, все участники пищевой цепи проживали в прибрежной зоне пресноводного озера в бассейне Заар-Нахе на юго-западе современной Германии. Сохранившиеся звенья цепи – это представительница класса колючкозубых рыб или акантод (Acanthodii), два представителя отряда темноспондильных земноводных (Temnospondyli), а также небольшая акула рода Triodus.

Согласно оценкам геологов, первоначально озеро соединялось с морем, однако связь с водами была утеряна за миллионы лет до того, как акула стала вершиной обнаруженной пищевой пирамиды. Исследователи отметили, что это первое фактическое свидетельство существования трехчастной пищевой цепи у столь древних организмов, поскольку обычно содержимое желудка погибших животных плохо сохраняется: вскоре после гибели организма едкие кислоты, заполнявшие желудок, разъедают его стенки, растворяя любые остатки пищи задолго до того, как начинается окаменение.

В данном же случае, похоже, что акула, едва полакомившись парой амфибий – а заодно и рыбой – попала под осыпания пород и, скорее всего, погибла от голода, вследствие чего разложение оказалось более щадящим. Вывод о том, что животные представляют собой не случайный набор жертв, а стройную пищевую цепь, учёные сделали, проанализировав особенности расположения останков жертв внутри останков потребителей.

По словам Кривета, обнаруженный палеонтологический объект похож на матрешку: настолько логично и оправданно оказалось расположение останков съеденных существ в более крупных организмах.

Акулы, обитавшие на Земле в течение пермского геологического периода, не отличались крупными размерами. В данном случае, палеонтологи нашли хищницу длиной всего 50 см. Как считают палеобиологи, охотясь, акулы поджидали своих жертв и набрасывались на них сзади, пожирая особь с хвоста и до головы. Расположение темноспондильных амфибий, проглоченных акулой, соответствует таким представлениям учёных: в пищеварительном тракте оба земноводных лежат хвостами вперед по тракту. Останки рыбы же не выходят за рамки внешнего чешуйчатого покрытия одной из амфибий. А значит, рыба стала жертвой амфибии, впоследствии заглоченной акулой, а не являлась лишь одной из жертв прожорливой 50-сантиметровой хищницы.

Как утверждают исследователи, им удалось восстановить пермскую трофическую цепочку, состоящую пока только из консументов, то есть таких организмов, которые не способны производить для себя питательные вещества и получают их за счет питания другими организмами.

Сначала одна из амфибий поймала рыбу-акантоду, известную тем, что она была покрыта множественными острыми костяными спинными выступами и обладала мощным позвоночником. Заглатывание такой добычи необходимо было проводить крайне осторожно, поскольку шипы могли поранить глотку или пищевод хищников. И лишь затем акула, выступающая здесь в роли третичного консумента цепи, т. е. хищника, поедающего хищника, поймала амфибию.

«Рыба расположена в отделе пищеварительного тракта амфибии», – уверен соавтор исследования, палеонтолог из Палатинатского музея естественной истории в Бат-Дюркхайме Ульрих Хайдтке. По его словам, заметно, что рыба уже начала перевариваться в тот момент, когда амфибия сама стала жертвой хищника. Если бы рыба была просто предыдущей жертвой той же акулы, то ее расположение не было бы настолько жестко связано с амфибией, и в пищеварительном тракте жертвы бы располагались одна за другой.

Как отметил независимый эксперт Джон Мейси, курирующий отдел палеонтологии в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке и не участвовавший в исследовании, обнаружение настолько хорошо сохранившихся свидетельств существования отношений «пища-потребитель» крайне необычно. Поэтому исследование немецких учёных кране важно: только такие работы позволяют палеобиологам выяснять, каковы были отношения между организмами в одной экосистеме.

Впрочем, учёные отмечают: существование подобной пищевой цепи было возможно 290 миллионов лет назад, но совершенно неестественно для потомков участников той трофической цепи.

Сейчас акулы не живут в пресноводных водоемах, а лишь изредка заплывают туда, оставив подобные объекты в наследство своим «родственникам» – например, скатам. Кроме того, ни одна из обитающих в океанах акул, как известно, не питается амфибиями.

«Нет ни одного свидетельства поедания амфибий акулами. Подобное не происходит даже в тропиках, где популяции земноводных живут рядом с водоемами, буквально кишащими акулами», – отметил Кривет.

Результаты исследования немецких учёных будут опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.