Яйцо возрастом 250 миллионов лет с эмбрионом раскрыло секрет выживания предков млекопитающих

Международная группа ученых под руководством палеонтологов из Южной Африки и Европы, включая исследователей, использовавших мощности Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле, обнаружила и подтвердила существование окаменелого яйца возрастом 250 миллионов лет с сохранившимся эмбрионом предка млекопитающих – терапсида листрозавра. Результаты этого открытия, доказывающего, что древние терапсиды откладывали яйца, опубликованы в новой научной статье, вышедшей в журнале PLoS One.

В период от 280 до 200 миллионов лет назад на Земле произошла ключевая эволюция группы животных, известных как терапсиды. Именно эти существа в конечном итоге дали начало всем современным млекопитающим, включая человека. Впервые останки терапсидов описали более полутора столетий назад, основываясь на ископаемых костях из Южной Африки.

С тех пор было найдено множество новых образцов, и одним из самых результативных охотников за окаменелостями двадцатого века стал Джеймс Китчинг. Он извлек из горных пород полузасушливого региона Кару тысячи экземпляров терапсидов и даже обнаружил яйца динозавров. Однако, несмотря на все усилия, ни Китчинг, ни кто-либо из палеонтологов после него не мог найти яйца самих терапсидов. Этот факт породил сомнения: возможно, эти животные, в отличие от некоторых современных яйцекладущих млекопитающих вроде утконоса и ехидны, уже были живородящими, как большинство их потомков.

Разгадку этой загадки удалось получить лишь спустя десятилетия. В 2008 году палеонтолог Джон Ньяфули из Блумфонтейна обнаружил неподалеку от Овистона в провинции Восточный Кейп необычную окаменелость, которая позже была помещена в Национальный музей Блумфонтейна. Исследователи определили, что останки принадлежат виду листрозавр, травоядному терапсиду размером со свинью, с голой кожей, черепашьим клювом и двумя бивнями, торчащими вниз.

Эти животные жили 252–250 миллионов лет назад, но ключевой вопрос – откладывали ли они яйца, оставался без ответа целых двадцать лет. Проблема заключалась в том, что в окаменелости не сохранилось скорлупы: был виден только свернувшийся эмбрион. Если скорлупа и существовала, она, скорее всего, была кожистой и растворилась со временем, ведь твердую скорлупу откладывали лишь самые развитые динозавры.

Чтобы понять, находилось ли это молодое существо внутри яйца, ученые применили передовые технологии Европейского центра синхротронного излучения в Гренобле. Мощный источник рентгеновского излучения позволил получить детальные изображения внутреннего строения костей эмбриона. В ходе обработки окаменелость раскрыла свой главный секрет – особенности развития нижней челюсти.

Оказалось, что челюстные кости клюва эмбриона не были полностью сращены. Такая черта встречается только у современных черепах и птиц, у которых сращение происходит задолго до вылупления, чтобы новорожденный мог сразу дробить пищу. У листрозавра же кости еще не соединились, а сам эмбрион был плотно прижат к мягкой, кожистой скорлупе. Это однозначно доказало, что перед учеными – невылупившийся детеныш, то есть листрозавры действительно были яйцекладущими.

Это открытие проливает свет на стратегию выживания листрозавров, которые сумели пережить «Великое вымирание» 252 миллиона лет назад – катастрофу, уничтожившую 90 процентов всего живого на Земле. Анализ показал, что листрозавр откладывал, вероятно, крупные для своих размеров яйца. Крупные яйца характерны для видов, которые питают эмбрионов желтком, а не молоком, что отличает их от современных однопроходных.

Большой размер яйца давал два решающих преимущества в засушливых условиях того времени. Во-первых, такое яйцо теряло меньше воды через кожистую скорлупу по сравнению с мелкими яйцами, так как относительная площадь его поверхности меньше. Это было критически важно, поскольку яйца с твердой скорлупой появятся только через 50 миллионов лет. Во-вторых, крупное яйцо означало, что детеныши вылуплялись на продвинутой стадии развития – такое явление называется выводковым. Молодые листрозавры были достаточно большими, чтобы самостоятельно добывать пищу, спасаться от хищников и быстро достигать зрелости, что позволяло им рано приступать к размножению.

Таким образом, именно быстрый рост, раннее размножение и высокая численность популяции, обеспеченные крупными яйцами с кожистой скорлупой, стали секретом выживания листрозавров в условиях самого разрушительного биологического кризиса в истории Земли. Это открытие не только расширяет понимание происхождения репродуктивной биологии у млекопитающих, но и дает важный ключ к тому, как современные виды могут адаптироваться к новому массовому вымиранию.

Присоединяйтесь к нам в соцсетях