Китайская биота Яньляо открывает новое окно в эволюцию млекопитающих со времен триаса

Китайская биота Яньляо — собрание окаменелостей из северо-восточного Китая, датируемых средней и поздней юрой (174–145 млн лет назад), — дает важное представление об эволюции позвоночных. Благодаря исключительной сохранности насекомых, оперенных динозавров, переходных форм птерозавров, а также ранних представителей саламандр и млекопитающих, эта биота считается лагерштеттом.

Определение времени эволюционных событий в эти периоды крайне важно для понимания диверсификации жизни. Ученые использовали вулканические слои пепла (туфы) для датировки слоев, содержащих окаменелости, как сообщается в Earth and Planetary Science Letters.

Места раскопок, расположенные в провинциях Ляонин и Хэбэй, представляют собой искусственно вскрытые "пещеры" в осадочных породах, отложившихся в озерной среде. Пепел, попавший в озеро во время извержения и не перемещенный после, позволяет датировать окаменелости с высокой точностью.

Исследователи из Института палеонтологии позвоночных и палеоантропологии Китая и их коллеги применили метод катодолюминесценции. Он включает полировку кристаллов циркона и их изучение под специальным микроскопом, который облучает образец электронами, а возникающая люминесценция вызывает испускание фотонов на разных длинах волн. Практически нетронутое состояние кристаллов подтвердило, что они не переносились с места образования.

Слои были датированы с помощью 129 зерен циркона путем измерения уровней урана, тория и свинца (U-Pb радиометрическое датирование). Метод основан на принципе распада урана в свинец с известным периодом полураспада. Уран-238 имеет период полураспада 4,5 млрд лет, а уран-235 — 704 млн лет. На основе этого биоту Яньляо датировали возрастом от 164 до 157 млн лет.

В изученных разрезах были обнаружены шесть саламандр возрастом 164 млн лет, что представляет одно из самых ранних событий диверсификации хвостатых амфибий (Caudata). Мембрано-крылые динозавры найдены в породах возрастом 164–160 млн лет, что согласуется с предыдущими исследованиями развития полета у теропод. Скансориоптеригиды, найденные здесь, являются самыми ранними планирующими летунами. Эухарамииды (одни из ранних предков млекопитающих) датированы возрастом 163–158 млн лет.

Эти данные использовали в методе байесовской филогении с датировкой по терминальным таксонам, чтобы определить время происхождения настоящих млекопитающих до появления этих ранних предков. С помощью программного обеспечения построили сложное "генеалогическое древо", показывающее эволюционные взаимосвязи.

Исследователи установили, что корни эволюции млекопитающих уходят в поздний триас (208 млн лет назад), а диверсификация началась в юре. Это соответствует модели "долгого фитиля", в отличие от "взрывной" модели, предполагающей быстрое видообразование в средней юре. Хотя авторы поддерживают первую модель, они подчеркивают задержку диверсификации до средней юры, что указывает на существование еще не обнаруженных "призрачных линий" предков млекопитающих.