В Арктике найдены древнейшие родственники лосося и карпа
Большинство людей представляют эпоху динозавров как жаркий тропический мир. Однако в позднем меловом периоде северная Аляска была иной. Расположенная далеко за Полярным кругом, она переживала месяцы зимней темноты и морозов, даже когда большая часть планеты оставалась тёплой — условия, сравнимые с современной субарктической Канадой.
Международная команда учёных обнаружила, что древнейшие известные родственники лосося и карпа жили в этой экстремальной среде.
Используя современные технологии 3D-визуализации, Лиза Ван Лун и Нил Банерджи из Университета Западного Онтарио с коллабораторами проанализировали окаменелые кости рыб из пород формации Принс-Крик на Аляске. Результаты опубликованы 7 мая в журнале Papers in Paleontology.
"Эти открытия предполагают, что этот удалённый регион мог быть эволюционной "стартовой площадкой" для рыб, которые сегодня доминируют в северных реках и озёрах по всему миру", — сказала Ван Лун.
Некоторые ископаемые были размером с булавочную головку и глубоко вмурованы в породу. Традиционная препарировка была невозможна из-за хрупкости образцов.
Используя технологию синхротронной микро-компьютерной томографии (микро-КТ) в Advanced Proton Source при поддержке Canadian Light Source, исследователи отсканировали породы, не нарушая их физически. Сверхъяркие высокоразрешающие рентгеновские лучи позволили создать цифровые 3D-реконструкции анатомии древних рыб, выявив мельчайшие детали: челюсти, зубы и лучи плавников.
"Многие из этих окаменелостей были настолько хрупкими, что традиционная подготовка уничтожила бы их", — отметил Банерджи. "Эта технология полностью изменила то, как мы изучаем древнюю жизнь".
Сканирование позволило идентифицировать новые виды, включая древнейших известных представителей групп, которые сегодня доминируют в северных водоёмах: лососёвых, карповых и щуковых.
Sivulliusalmo alaskensis ("первый лосось Аляски" на языке инупиак) — древнейший известный представитель семейства лососёвых, что отодвигает предыдущие рекорды почти на 10 миллионов лет. Также найден древнейший известный представитель карпообразных, что является его первым появлением в Северной Америке (ранее их находили только в Азии и Европе).
Новые виды щукообразных рыб, такие как Archaeosiilik gilmulli и Nunikuluk gracilis, также жили в формации Принс-Крек около 73 миллионов лет назад. В образцах также обнаружены акулы (родственники морских ангелов), осетровые и веслоносы.
"Синхротрон позволил нам виртуально реконструировать этих рыб в 3D, кость за костью", — сказала Ван Лун.
Приспособленные к холоду
Эти древние рыбы были выжившими. В позднем меловом периоде в Арктике ежегодно было четыре месяца полной темноты, среднегодовая температура составляла около 6°C, а зимы были ледяными. Окаменелости демонстрируют адаптации — втягивающиеся зубы, сложные структуры челюстей и толерантность к холодному климату, — которые указывают на раннюю эволюцию приспособлений к жизни в холоде.
"Это открытие меняет наше понимание эволюции рыб. Оно предполагает, что высокоширотные экосистемы, подобные аляскинской, не просто получали виды с юга — они их создавали", — сказал Банерджи. "Черты, которые мы видим у современных лососёвых и северных рыб, вероятно, эволюционировали в полярных условиях миллионы лет назад".
Исследование поддерживает идею существования особой арктической экосистемы — провинции Паанактат, где уникальные животные (динозавры, млекопитающие, а теперь и рыбы) эволюционировали в изоляции.
Эти открытия стали возможны благодаря кропотвой полевой работе в арктической Аляске, где образцы собирали методом промывки пород, и сотрудничеству между учреждениями: Университетом Аляски, Университетом Флориды, Университетом Колорадо в Боулдере, Королевским музеем палеонтологии Тиррелла и Университетом Западного Онтарио.
"В результате этого открытия у нас теперь есть более чёткое представление о давно утерянном полярном мире и новое понимание того, как начался эволюционный путь некоторых из самых знаковых пресноводных рыб современности", — заключила Ван Лун.