Окаменелость раскрыла секреты одной из самых загадочных рептилий

Этот ископаемый объект показывает, что современные туатары, обитающие в Новой Зеландии, мало чем отличаются от предков, живших 190 миллионов лет назад.

Новозеландские туатары похожи на мрачных игуан. Но эти колючие рептилии на самом деле не являются ящерицами. Вместо этого они являются последним остатком загадочного и древнего порядка рептилий, известного как ринхоцефалы, которые в основном исчезли после своего расцвета в Юрском периоде.

И они действительно являются чудаками из семейства рептилий. Туатары могут жить более ста лет, обитают в холодном климате и способны двигать челюстями вперед-назад, чтобы перекусывать насекомых, морских птиц и друг друга. У них даже есть рудиментарный третий глаз под чешуей на макушке головы, который, возможно, помогает им следить за солнцем.

Эти причудливые черты делают туатару эволюционной загадкой, а скудные ископаемые останки ее давно исчезнувших сородичей ставят палеонтологов в тупик. Вероятно, вытесненные ящерицами и змеями, практически все ринхоцефалы вымерли в конце мезозойской эры. Многие из них оставили после себя лишь пыльные фрагменты зубов и челюстей.

Оказалось, что важнейший фрагмент этой головоломки десятилетиями пролежал в ящике музейного стола. Стефани Пирс, куратор отдела палеонтологии позвоночных, и ее сотрудники недавно обнаружили почти полный скелет ящероподобного животного на каменной плите, размером с ладонь, во время разбора окаменелостей в Музее сравнительной зоологии Гарвардского университета.

Замечательная окаменелость была обнаружена в 1982 году во время экспедиции в формацию Кайента, богатое ископаемыми обнажение в северной Аризоне. Эта полоса красной породы отложилась в раннем юрском периоде, когда царствование динозавров только начиналось. В этой первобытной пойме ранние динозавры, такие как гребнезубый дилофозавр, смешивались с громоздкими, похожими на крокодилов существами, закованными в броню. Под ногами рыскали примитивные млекопитающие, похожие на землероек, и эта странная новая рептилия.

В то время как окаменелости ранних млекопитающих, найденные на этом месте, вызвали большой интерес, доктор Пирс и Тиаго Симоес, постдокторский палеонтолог из Гарварда, специализирующийся на ранней эволюции ящеров, наконец, изучили этот экземпляр более глубоко.

В статье, опубликованной в четверг в журнале Communications Biology, ученые назвали новое животное Navajosphenodon sani. И родовое, и видовое название (что на языке навахо означает "старость") относятся к племени навахо, проживающему в районе, где была найдена окаменелость.

Ученые использовали микротомографию, чтобы изучить раздавленную окаменелость в трех измерениях, и собрали сплющенный череп, как пазл, с помощью цифровых технологий.

Хотя его тело было похоже на ящерицу, строение черепа напоминало туатару. У него были такие же ряды острых, сцепленных между собой зубов, выходящих прямо из челюстной кости. Череп также имел два отверстия позади глаз животного. Такая конфигурация является одним из ключевых признаков, отличающих туатару от ящериц, у которых есть только одно отверстие. Дополнительное отверстие помогает стабилизировать череп, когда туатара кусает и перепиливает добычу.

"Все эти особенности весьма заметны у современной туатары и не похожи на то, что можно увидеть у других современных рептилий", - сказал доктор Симоэс. После множества статистических тестов команда отнесла Navajosphenodon к основанию рода туатар.

Окаменелость показывает, что тело современных туатар появилось в юрском периоде и мало изменилось за 190 миллионов лет. Это подтверждает популярное мнение, что эти остатки рептилий являются "живыми ископаемыми". Однако доктор Симоэс подчеркнул и различия: Например, челюсти современных туатар заканчиваются набором клювоподобных сросшихся зубов, которые отсутствуют у навахосфенодона.

По словам Келси Дженкинса, докторанта Йельского университета, специализирующегося на эволюции ранних рептилий, многие линии ринхоцефалов демонстрировали незначительные изменения на протяжении всей своей истории. Однако 200 миллионов лет - это экстремальный срок. "Единственные существа, которые сохранились настолько хорошо, - это крабы-подковы и тараканы, а не рептилии приличных размеров", - сказала г-жа Дженкинс, которая не принимала участия в новом исследовании.

Исследователи утверждают, что такое отсутствие изменений может представлять собой естественный отбор на пределе возможностей. "Медленные темпы эволюции не обязательно означают отсутствие эволюции, - сказал доктор Симоэс. По сути, это эволюционный эквивалент пословицы: "Если ничего не сломалось, не чини".

Хотя открытие Navajosphenodon помогает прояснить важнейшую главу в эволюции туатары, многое в истории этой рептилии остается туманным. Без новых ископаемых находок ученым будет трудно точно определить, почему эти одинокие выжившие особи, похоже, обладают эволюционными чит-кодами.

"Почему современные туатары и их линии эволюционировали так медленно в течение такого длительного периода времени - это большой вопрос, и разобраться в нем немного сложнее", - говорит доктор Пирс. "Нам нужно больше окаменелостей".