Последняя адаптация: изотопы раскрыли тайну мозазавров перед вымиранием

Мозазавры — гигантские морские рептилии, царившие в океанах мелового периода, — долгое время считались исключительно обитателями соленых вод. Их грозный облик, мощные челюсти и впечатляющие размеры, достигавшие длины более 10-12 метров, ассоциировались с бездонными морскими глубинами. Однако новое исследование, основанное на крошечном, но красноречивом свидетельстве — ископаемом зубе, — переворачивает эту устоявшуюся картину. Оказывается, за миллион лет до своего исчезновения эти левиафаны сумели совершить удивительную экологическую экспансию, освоив пресноводные речные системы. Это открытие не только меняет представление о поведении и адаптивности мозазавров, но и рисует более сложную и динамичную картину мира накануне великого вымирания, когда внутреннее море Северной Америки постепенно опреснялось, создавая уникальные условия для жизни.

Исследование, опубликованное в журнале BMC Zoology международной группой ученых из Уппсальского университета (Швеция), Свободного университета Амстердама (Нидерланды) и других институтов, началось с загадочной находки. В 2022 году в речных отложениях Северной Дакоты, в формации, известной останками утконосых динозавров эдмонтозавров, был обнаружен крупный зуб мозазавра. Рядом находились зуб тираннозавра и челюстная кость крокодила, что поставило перед палеонтологами вопрос: как морская рептилия оказалась в одном захоронении с сухопутными и пресноводными животными?

Чтобы ответить на него, ученые прибегли к высокоточному изотопному анализу зубной эмали. Поскольку все три образца имели схожий возраст — около 66 миллионов лет, — их химические «сигнатуры» можно было сравнивать. Анализ соотношения изотопов кислорода, стронция и углерода, проведенный учеными, дал однозначные результаты. Зуб мозазавра показал повышенное содержание легкого изотопа кислорода — ¹⁶O и специфическое соотношение изотопов стронция, что характерно для пресноводных сред, а не для морских. Это стало первым прямым химическим доказательством жизни мозазавра в реке.

Особенно информативными оказались изотопы углерода. Как объяснила одна из авторов работы, Мелани Дьюринг, у большинства морских мозазавров низкие значения тяжелого изотопа ¹³C, что связано с нырянием на большие глубины. Однако у северодакотского экземпляра значения ¹³C были выше, чем у всех известных мозазавров, динозавров и крокодилов из той эпохи. Это указывает, что речной мозазавр не был глубоководным ныряльщиком и, возможно, имел необычный рацион. Ученые предполагают, что гигант мог охотиться или питаться падалью в реке, включая в свое меню, например, утонувших динозавров.

Для проверки гипотезы были проанализированы еще два зуба мозазавров из более древних отложений того же региона. Они продемонстрировали сходные изотопные признаки, что позволило сделать вывод: мозазавры обитали в речных экосистемах на протяжении последнего миллиона лет перед своим вымиранием.

Это открытие прекрасно вписывается в палеогеографический контекст. В конце мелового периода на территории современных Великих равнин существовало обширное Западно-Внутреннее море, разделявшее Северную Америку надвое. Со временем приток речных пресных вод усиливался, превращая его из соленого в солоноватый, а затем и в преимущественно пресный водоем, подобный современному Ботническому заливу.

Ученые полагают, что там сформировался галоклин — четкий слойный раздел, где легкая пресная вода лежала поверх тяжелой соленой. Изотопный анализ подтвердил эту модель: у всех жабродышащих животных (рыб, аммонитов) обнаружились «сигнатуры» соленой воды, а у легкодышащих, включая мозазавров, — пресной. Это означает, что рептилии, которым необходимо было всплывать для дыхания, жили в верхнем пресноводном слое.

Авторы исследования подчеркивают, что мозазавры продемонстрировали впечатляющую экологическую пластичность, адаптировавшись к быстро меняющимся условиям. Такой переход из морской среды в пресноводную, хотя и кажется неожиданным, биологически более прост, чем обратный, что видно на примере современных речных дельфинов или австралийского гребнистого (морского) крокодила, свободно мигрирующего между морем и реками.

Находка в Северной Дакоте уникальна, так как останки мозазавров в этом штате крайне редки. Размер зуба указывает на животное длиной около 11 метров, принадлежавшее к подсемейству Prognathodontinae — обладателям массивных черепов и мощных челюстей. Как отметил соавтор работы Пер Ахльберг, по своим размерам и, вероятно, хищническим повадкам этот речной левиафан мог соперничать с современными косатками, представляя собой высшего хищника в несвойственной для таких гигантов пресноводной среде. Это открытие добавляет новую, захватывающую главу в историю жизни мозазавров, показывая их не только как властителей морей, но и как покорителей речных просторов на закате эпохи динозавров.