КТ-сканирование черепа древней рептилии показало мало эволюционных изменений за 22 миллиона лет

КТ-сканирование черепа плезиозавра с длинной шеей показало, что архитектура черепа этих давно вымерших морских рептилий почти не эволюционировала за 22 миллиона лет их существования в меловой период.

Это очень необычно, заявил палеонтолог SMU Луи Джейкобс, соавтор исследования, опубликованного в PLOS One.

«В принципе, для любого существа, кроме "живых ископаемых", невозможно прожить 22 миллиона лет без эволюции», — сказал Джейкобс.

Эласмозавриды, похожие на мифического Лох-Несского чудовища, были крупнейшими из длинношеих плезиозавров, достигая длины 43 фута, причем половина этой длины приходилась на небольшую голову и очень длинную шею. Палеонтологи из SMU (Южного методистского университета) в составе международной команды Projecto PaleoAngola сделали выводы на основе КТ-сканирования черепа вида эласмозаврид Cardiocorax mukulu возрастом 71,5 миллиона лет.

Детальная 3D-модель позволила сравнить хорошо сохранившийся череп C. mukulu, найденный в Анголе, с черепами других видов эласмозаврид. Оказалось, что C. mukulu выглядит почти идентично черепам гораздо более древних эласмозаврид, включая образец, найденный в 1931 году в Сидар-Хилле (Техас), чьи останки возрастом 93 миллиона лет хранятся в Музее палеонтологии Шулера при SMU.

«Форма черепа, организация мышц, а также форма и расположение зубов в значительной степени отражают способ добычи пищи животным, — сказал соавтор Майкл Дж. Полсин. — Интересный аспект Cardiocorax mukulu заключается в том, что, по-видимому, предки этого животного выработали определенный стиль питания на раннем этапе своей эволюционной истории, а затем сохраняли ту же базовую структуру черепа в течение следующих 22 миллионов лет».

Чтобы выяснить, почему эласмозавриды могли отличаться от других рептилий в своем эволюционном пути, потребуются дополнительные исследования.

Эласмозавриды жили в меловой период (от 145 до 66 миллионов лет назад). Они были хищниками, питавшимися рыбой и другой морской живностью. Палеонтологи Projecto PaleoAngola впервые обнаружили C. mukulu в Анголе в 2015 году.

Ведущий автор исследования КТ-сканирования — Мигель П. Маркс. Соавторы: Джейкобс и Полсин из SMU; Октавиу Матеуш из Universidade Nova de Lisboa и Museu da Lourinhã (Португалия); Анне С. Шульп из Naturalis Biodiversity Center и Утрехтского университета (Нидерланды); А. Олимпиу Гонсалвеш из Universidade Agostinho Neto (Ангола).

Череп, найденный в районе, который подарил экспонат Смитсоновскому музею

Матеуш обнаружил почти полный череп и челюсть C. mukulu, 12 связанных с ними зубов и другие окаменелые части тела рептилии в Бентиабе (Ангола) в 2017 году. Этот район на побережье Анголы Джейкобс назвал «музеем под открытым небом» из-за обилия найденных там окаменелостей.

Многие из этих окаменелостей сейчас выставлены в Национальном музее естественной истории Смитсоновского института. Выставка «Морские чудовища, извлеченные из недр», созданная совместно с SMU, демонстрирует крупных морских рептилий мелового периода — мозазавров, черепах и плезиозавров.

Джейкобс и Полсин создали партнерство Projecto PaleoAngola с коллегами из Анголы, Португалии и Нидерландов для изучения богатой ископаемой истории Анголы и начали работу по возвращению окаменелостей в эту западноафриканскую страну. В Далласе Джейкобс, Полсин и научный сотрудник Диана Вайнярд вместе с группой студентов SMU в течение 13 лет готовили окаменелости, раскопанные Projecto PaleoAngola.

Как и выставка в Смитсоновском институте, открытие останков Cardiocorax mukulu стало результатом этого сотрудничества.

КТ-сканирование показало, что челюсти и зубы эласмозаврид почти не эволюционировали

КТ-сканирование черепа, проведенное Марксом, было предназначено для выявления частей черепа, которые трудно увидеть иначе, например, мозговой капсулы. Лишь часть черепа была извлечена из ангольской породы, в которой он был обнаружен, поскольку черепа эласмозаврид очень хрупкие. Поэтому КТ-сканирование проводилось в основном через породу, сохранившую образец.

«Однако хорошее разрешение полученных КТ-изображений позволило мне различить кость, матрицу породы и гипсовую оболочку, защищавшую череп, — сказал Маркс. — Таким образом, я смог построить 3D-модель черепа и изучить его хрупкие части, такие как мозговая капсула и нёбо, не прикасаясь к ним».

Выводы команды о черепной анатомии C. mukulu были сделаны на основе сравнений с черепом Libonectes morgani, гораздо более древнего эласмозаврида, хранящегося в SMU.

«Череп L. morgani в SMU настолько полный, что швы между разными костями можно четко определить, — сказал он. — Череп Libonectes morgani служил мне ориентиром при создании модели черепа Cardiocorax mukulu. Это значительно ускорило процесс построения модели».

Маркс и команда PaleoAngola также сравнили 3D-изображение с черепами Styxosaurus snowii и Thalassomedon haningtoni — всех эласмозаврид из разных временных периодов.

Сходство между челюстями, зубами и другой анатомией черепа C. mukulu и его предшественников стало неожиданным открытием, сказал Маркс.

Например, черепа Cardiocorax mukulu и Libonectes morgani демонстрируют высокую дорсальную ветвь верхнечелюстной кости, а организация костей черепа вокруг глазниц идентична. Черепа этих двух видов различались лишь по нескольким ключевым аспектам, включая немного разное количество зубов в верхнем и нижнем рядах, расположение шва между предчелюстной и теменной костями, а также наличие или отсутствие контакта крыловидных костей друг с другом под затылочной костью.

«Похоже, что череп эласмозаврид не претерпел значительных эволюционных изменений на протяжении всей их истории, и это очень круто», — сказал Маркс.