Первые саблезубые животные в истории, объединяющие черты млекопитающих и рептилий. В новом выпуске рубрики «Легенды древней Земли» — горгонопсы, обитавшие на территории современной России еще до динозавров и вымершие из-за кислотных дождей.
Горгонопсы (горгонос — «ужасный» с древнегреческого) — высшие хищники позднепермской эпохи, вымершие еще до появления динозавров. Они обладали некоторыми чертами, характерными для млекопитающих. Например, их конечности находились под туловищем, а не по его бокам. Поэтому передвигались они подобно млекопитающим, а не рептилиям. Но горгонопсы не были прямыми предками млекопитающих. Последними являются цинодонты, которые вместе с горгонопсами входят в кладу терапсид. И если цинодонты существуют до сих пор (и все они относятся к млекопитающим), то горгонопсы исчезли во время пермско-триасового вымирания. Но противоречивые звероящеры успели прожить яркую эволюционную жизнь.
Православлевия (лат. Pravoslavlevia parva), описанная П.А. Православлевым в 1927 году как вид иностранцевии. Художник изобразил ее с редкой шерстью и вибриссами, хотя не известно точно, имели ли их горгонопсы. Wikimedia Commons
Саблезубость и зачем она нужна
Прежде всего, горгонопсы не были пресмыкающимися, несмотря на многие сходства. Они относятся к группе синапсид, которая объединяет животных, более родственных млекопитающим, чем завропсидам, или рептилиям. От других амниот они отличались наличием с каждой стороны их черепа одного височного отверстия. Через них проходили челюстные мышцы, делавшие укус гораздо сильнее, чем у животных, которые не имеют височных отверстий (например, земноводных или черепах). Длинные саблевидные клыки и сила укуса позволили горгонопсам стать доминирующими хищниками.
Горгонопсы, вероятнее всего, использовали ту же тактику охоты, что и динозавры-тероподы. Нападая из засады, они наносили добыче мощные, но не особо точные укусы, а затем преследовали раненое и обессилевшее животное. В отличие от тех же саблезубых кошек, сломанный при такой охоте клык не беспокоил горгонопсов. Причина этому — непрерывная смена зубов в течение всей их жизни. Другие саблезубые хищники использовали иную тактику охоты, нанося жертве точный смертельный укус в шею, при этом относясь к своим клыкам гораздо более бережно.
Заклыковые зубы были сильно редуцированы или вовсе отсутствовали, поэтому горгонопсы глотали мясо, не пережевывая. Современные хищники используют заклыковые зубы еще и для того, чтобы полакомиться костным мозгом. Горгонопсы этой радости были лишены из-за недостаточной силы укуса для разламывания кости и отсутствия нужных для этого зубов. К тому же непонятно, существовал ли тогда уже костный мозг: рыбы и многие амфибии не имеют его и сейчас. Впрочем, недавние исследования нашли доказательства кроветворения в длинных костях дискозавриска, мелкого рептилиоморфа пермского периода. Но шанс для горгонопсов уже в любом случае упущен.
Согласно другой гипотезе, клыки горгонопсов использовались не для охоты, а для выбора партнера. Такую роль они играют у некоторых современных саблезубых, которые порой вообще не являются хищниками: водяных оленей, моржей, бабуинов и других.
Строение тела
Ранние горгонопсиды в средней перми были довольно небольшими. Длина их черепа была около 10–15 сантиметров. Позднее они увеличились в размерах и могли сравняться с крупными медведями. Длина черепа могла достигать 60 сантиметров в длину. Например, такова иностранцевия, которая считается первым гигантским хищником в истории. Останки этого вида были обнаружены в Архангельской и Оренбургской областях.
Анатомия различных видов горгонопсов довольно разнообразна и сочетает черты млекопитающих и рептилий. Прежде всего, заметна необычная для рептилий постановка лап под туловищем. Такая особенность позволяла им пробегать небольшие расстояния. Скорость, правда, была не очень высокой из-за коротких лап и малой длины шага. Конечности при этом были ориентированы перпендикулярно позвоночнику, а траектория стоп — параллельна ему. В 1982 году палеонтолог Том С. Кемп предположил, что ранние териодонты, в том числе горгонопсии, могли располагать бедренную кость как под горизонтальным углом, так и под более вертикальным. Он сравнил двигательные привычки этих существ с крокодильими. Рептилии используют первый вариант при перемещении на короткой дистанции, но переключаются на второй при беге или перемещении на большие расстояния, например при смене водоема.
Скелет Sauroctonus parringtoni. Лапы сильно напоминают ноги млекопитающих. Wikimedia Commons
Горгонопсы в основном имели длинный узкий череп, но особи вида Rubidgea отличались очень широкой и короткой мордой. Иногда даже ширина морды превосходила длину тела животного. Широкая челюсть, вероятно, позволяла им развить более крупные и мощные челюстные мышцы — еще один способ увеличить силу укуса.
Теплокровность
В целом, наличие у горгонопсов теплокровности — спорная тема. При этом и для терацефалов, и для цинодонтов, родственников горгонопсов, теплокровность была доказана.
Пеликозавры, наиболее ранние примитивные синапсиды, сильно отличались от более продвинутых терапсид. Последние имеют более активный метаболизм и даже способны поддерживать температуру тела. Горгонопсы еще не имели костного вторичного неба, но некоторые следы его формирования прослеживаются. Одним из лайфхаков для поддержания температуры тела стало избавление от длинного хвоста — источника дополнительных теплопотерь.
Белый горгонопс, покрытый гипотетическим примитивным мехом. Maija Karala / DevianArt
Помимо строения лап, эффективному бегу горгонопсов мешало и отсутствие диафрагмы. Это же мешало им стать по-настоящему теплокровными. Но все же какая-то терморегуляция у них, скорее всего, имелась. Возможно, ее обеспечивала толстая кожа или даже примитивный мех. Чешуи они не имели, а морда их часто пронизана небольшими отверстиями, которые соединяются с кровеносными сосудами. Они потенциально могут указывать на наличие у горгонопсов волос, различных кожных желез (например, потовых) и вибриссов. Впрочем, это спорная точка зрения, и некоторые рептилии имеют похожий кожный рисунок.
Мозг и чувства
Строение черепа говорит о развитости мозжечка, поэтому с координацией у них все было неплохо. Но в целом мозги у них были типично рептильные. Долгое время считалось, что ночное поведение возникло у млекопитающих, но строение глазных орбит позволяет предположить, что некоторые виды горгонопсов вели ночной образ жизни. Так, Sauroctonus parringtoni мог иметь мезопическое (или сумеречное) зрение.
У горгонопсов была довольно короткая носовая полость, вероятно, имевшая назальные турбинали. Эти костные структуры были обнаружены у некоторых динозавров, большинства млекопитающих и птиц. Горгонопсам они могли дать довольно развитое обоняние, увеличив площади носовой полости. Кроме того, наши герои обладали сошниково-носовым органом («орган Якобсона») — частью дополнительной обонятельной системы. Эта структура участвует в регуляции поведения с помощью феромонов.
В некоторых источниках также говорится о возможном присутствии в черепах горгонопсов электрорецепторов (как у современных уткносов). Это могло бы говорить об их водном образе жизни или охоте на водные виды. Но убедительных доказательств этому нет, так что горгонопсы считаются строго сухопутными животными. Впрочем, связь с водной или заболоченной местностью они сохраняли, питаясь, вероятно, амфибиями.
Иностранцевия, крупнейший горгонопс из известных, достигала размеров современного белого медведя. Pablo Rivera
Исчезновение заболоченной лесистой местности могло быть связано с вымиранием горгонопсов. Горгонопсы исчезли во время массового пермского вымирания, которое в первую очередь было вызвано вулканизмом, сформировавшим сибирские ловушки. Это сопровождалось всплеском температуры, кислотными дождями, частыми лесными пожарами. Вымирание горгонопсов открыло дорогу многим животным, долгое время остававшимся в тени. В триасе их экологические ниши заняли архозавры, от которых произошли динозавры и крокодилы. Кроме того, тогда же появились первые млекопитающие.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
