Более достойные внимания идеи касаются событий мезозойской эпохи, когда своеобразие антарктической фауны проявилось в особенности ярко. Глухие хвойные леса этого материка были прародиной необыкновенных ящеров и птиц и пристанищем для угасающих групп животных. Позже, конкретно перед обледенением, по Антарктиде, как по мостику, сумчатые переселились в Австралию. Но даже в ледяном панцире эта земля продолжала рождать новые виды.
В 1990—1991 годах экспедиция Уильяма Хаммера, палеонтолога из института Огустана в Иллинойсе, США, нашла в Трансантарктических горах практически целый скелет динозавра. Так еще никому не везло. Окаменелые кости находили в Антарктиде и ранее, но только отдельные куски, по которым нельзя было найти род либо вид старого ящера. Но изъять скелет из замерзшей породы оказалось делом нелегким — на это ушло несколько сезонов. Палеонтологи разбили палаточный лагерь на леднике Бирдмора, ближе к находке. Когда ветер затихал и 20-градусный мороз становился как-то терпим, команда подымалась на гору Керкпатрик, на высоту 4 000 м над уровнем моря. Скелет динозавра, замурованный в светлый песчаник и аргиллит, на любом другом континенте ученые аккуратненько извлекли бы кость за костью, вырубив их киркой и зубилом. Но полярные условия не давали таковой способности. В дело пошли отбойные молотки и динамит. Мощнейший взрыв дробил гору, и кусочки породы совместно с костями разлетались по окружении.
Родина ящеров и птиц
Но все трудности окупились сполна. Оказалось, что динозавр с Керкпатрика уникален, схожих ему нигде ранее не находили. Острые загнутые внутрь зубы выдавали в нем хищника, но необыкновенные черты строения затрудняли точную идентификацию. Большое двуногое животное, длиной 6 м и весом более 500 кг, обитало сначала юрского периода, приблизительно 190 млн. годов назад, посреди антарктических лесов, совместно с другими хищными динозаврами, прозауроподами, звероящерами и летающими рамфоринхами. На его голове красовался костный гребень, вытянутый не повдоль черепа, как у монолофозавра либо дилофозавра (который носил два гребня), а поперек. Эта необычная деталь послужила поводом для наименования. Новенького назвали криолофозавром, что означает «ледяной ящер с гребнем».
Уильям Хаммер начал находить сородичей криолофозавра на других материках. Схожим строением обладали пятницкизавр, живший посреди юры на местности Южной Америки, позднеюрский аллозавр из Северной Америки и отысканный в Китае яньчюанозавр. Они все — преобладавшие посреди хищных большие хищники из группы тетануров. Так как в строении криолофозавра просматриваются примитивные признаки, характерные тетанурам, то ученый представил, что в его руках оказался один из протцов этой ветки ящеров, появившейся в Антарктиде. Конкретно оттуда тетануры расселились по планетке. Скелет криолофозавра содержит также ряд черт, которые роднят его с другими хищниками — двуногими и рогатыми цератозаврами. Может быть, обе группы хищных произошли от общих протцов, которые обитали в Антарктиде в триасовом периоде, но прямых подтверждений этой догадке пока нет.
Мезозой — время возникновения птиц — животных, близких по собственному строению пресмыкающимся. Детали их эволюции неясны до сего времени, и ученые ложут огромные надежды на Антарктиду. Как оказывается, по последней мере одно пернатое семейство родом оттуда. Джулия Кларк из Института Северной Каролины исследовала закаменевшие остатки похожей на огромную утку птицы, отысканной на полуострове Вега. По воззрению исследовательницы, вегавис, так окрестили вид, обитал плечо о плечо с динозаврами и, может быть, пережил их общее вымирание, начавшееся 65 млн. годов назад. Выходит, что он — предок семейства утиных, который занимает принципиальное место в ранешней эволюции пернатых.
Примитив в изоляции мельчает… либо крупнеет
Кроме необыкновенного хищника в Трансантарктических горах Хаммер с сотрудниками нашел закаменевшие кости и отпечатки лап тритилодонтов — звероящеров, схожих на крысу (о звероящерах см. «Вокруг света» № 3, 2005). Если для тетануров и утиных Антарктида стала колыбелью, то для этих животных — последним пристанищем. В юрский период некогда бессчетные звероящеры доживали собственный век в различных уголках планетки, в том числе в Антарктиде, пока совсем не вымерли (если, естественно, ученые не обоснуют, что ехидна и утконос — это сохранившиеся до наших дней звероящеры). Как проявили недавнешние открытия, 6-ой материк служил убежищем и для других созданий мезозойской эпохи.
В 90-х годах прошедшего века на южном побережье Австралии нашли кладбище старых ящеров возрастом около 100 млн. лет. Другими словами, жили они посреди мелового периода, когда Австралия составляла единую сушу с Антарктидой — Восточную Гондвану. Место, нареченное Бухтой Динозавров, скрывало остатки обычных пресмыкающихся, узнаваемых палеонтологам по образчикам из других районов. Например, устрашающие гиганты, длиной 12 метров и весом 5 тонн, — аллозавры бродили по Северной Америке в конце юры, а к началу мела хищники вымерли, как считали, всюду на планетке. Но находка аллозавров в Австралии показала, что они продолжали существовать на осколке Гондваны. Как и почему аллозавры из Северного полушария перебрались в другую часть Земли, непонятно, мы знаем только конечный пункт их путешествия, где животные окончили существование приблизительно на 40 млн. лет позднее, чем считали ранее. От североамериканских братьев их отличала одна принципиальная деталь — карликовость. При том что высота взрослой особи не превосходила 2-ух метров, аллозавры оказались самыми большими хищными из найденных в Бухте Динозавров. Может быть, изоляция от остального мира на относительно маленьком участке суши стала предпосылкой мельчания видов, как это случилось с последними мамонтами на полуострове Врангеля либо последними питекантропами с острова Флорес.
Напротив, обитавший в Антарктиде сразу с карликовым ящером кулазух являл собой очень большой экземпляр посреди иных лабиринтодонтов — старых земноводных, напоминавших огромных саламандр. Некие кулазухи достигали 5-метровой длины и весили полтонны. Расцвет лабиринтодонтов пришелся на конец палеозойской эпохи, но бессчетные амфибии продолжали населять Землю и сначала мезозоя, пока не уступили часть собственной ниши пресмыкающимся. Так случилось, что последние из кулазухов закончили свои деньки в Восточной Гондване, пережив большая часть братьев приблизительно на 50 млн. лет.
Эти открытия поставили перед учеными вопрос: почему в Антарктиде продолжали обитать животные, родственники которых в других местах издавна вымерли. До середины юрского периода (приблизительно 150 млн. годов назад), когда огромную часть суши соединял воединыжды суперматерик Пангея, природа Антарктиды была почти во всем схожей с другими регионами Земли. После его распада на материке Южного полушария — Гондване начала формироваться типичная фауна. Может быть, там сложились более подходящие для реликтовых животных природные условия, считают одни исследователи. Но другие, а именно палеонтологи Сергио
Маренси из Аргентины и Джуд Кейз из США, увидели, что в Восточной Гондване продолжали существовать животные с более простыми чертами, в то время как большая часть их сородичей пропали. Этот вывод последовал из анализа разных находок ящеров и найденного в 2004 году в Антарктиде зуба утконосого динозавра, также задержавшегося тут подольше других, схожих ему.
Где побывала Антарктида
Протерозой 1,3 миллиардов. годов назад В центре суперконтинента Родиния
Кембрийский период 550 млн. годов назад На месте современной Африки
Пермский период 280 млн. годов назад В составе суперконтинента Пангея
Середина юрского периода 150 млн. годов назад Совместно с Южной Америкой, Африкой, Индией и Австралией образовала Гондвану
Конец юрского периода 140 млн. годов назад В составе Восточной Гондваны, от которой отделились Южная Америка и Африка
Меловой период 100 млн. годов назад Начала удаляться от Австралии и двигаться к Южному полюсу
Палеоген 34 млн. годов назад Начала леденеть
Дальнее будущее через 1 миллиардов. лет Как считает геофизик, член-корреспондент РАН Валерий Трубицын, разбросанные по планетке материки сойдутся вновь в районе Южного полюса, включив в собственный круг и Антарктиду
Почему динозавры не мерзли
То, что динозавры обитали в Антарктиде — факт, но он противоречит данным о старом климате материка, который, как считают, был далек от тропического уже во времена криолофозавров. Ужаснее всего, но, приходилось ящерам мелового периода. Они жили в приполярных широтах при среднегодовой температуре +5°С и были знакомы со сменой времен года. Зимой температура воздуха понижалась до –6°С, а лето стояло холодное и мокрое. Антарктида 100 млн. годов назад, как и на данный момент, погружалась на несколько месяцев в году в полярную ночь. Не случаем у 1-го из жителей Восточной Гондваны — лиэлленозавра были большие глазницы, что гласит о его возможности созидать в мгле.
В то время континент населяли как минимум десяток семейств ящеров: от гигантовзауропод и утконосых динозавров до маленьких хищников и растительноядных. Но приполярные условия совершенно не подходят теплолюбивым пресмыкающимся, которые просто не выжили бы в холоде. Как существовали антарктические динозавры в конце мезозоя? Может быть, они были теплокровными? Эту идею интенсивно дискуссируют в научных кругах, в особенности в применении к маленьким животным, которые переносят стужу еще тяжелее. По этой версии, они должны могли быть иметь очень развитую вторичную костную ткань, богатую кровеносными сосудами, что присуще теплокровным. Подобные признаки — много гаверсовых каналов в костях — найдены у динозавров из Австралии, с юга Аргентины и Аляски, где климат конца мезозоя был настолько же жесток. Напротив, большие пресмыкающиеся могли не иметь системы, поддерживающей температуру тела неизменной. Деньком тело большого динозавра грелось, и этого тепла хватало, чтоб не замерзнуть ночкой. Так что скорость процессов обмена в организме не понижалась и, как следует, сохранялась активность животного. Чем поправлялись растительноядные динозавры в течение полярной ночи, когда зеленоватый покров очень уменьшался? Может быть, ящеры переходили на подножный корм, поедая кору, ветки, выкапывая лишайники и мхи из-под снега, как это делают животные полярных областей на данный момент. По другой догадке, динозавры, ну и другие пресмыкающиеся, могли впадать в спячку на несколько зимних месяцев.
В любом случае динозавров Антарктиды нельзя считать обыкновенными пресмыкающимися, так как они смогли приспособиться к холоду. Но с этим выводом согласны не все ученые. К примеру, Джеймс Мартин из Горной школы Южной Дакоты считает, что антарктические динозавры разгуливали по субтропикам и поэтому в теплокровности не нуждались. О мягеньком климате континента молвят остатки теплолюбивых двоякодышащих рыб и мозазавров, отысканные на юге Австралии, входившей вместе с Антарктидой в состав Восточной Гондваны.
Нетипичная эволюция
Обледенение Антарктиды началось 34 млн. годов назад. До того момента этот материк был таким же, как хоть какое другое место на Земле, свободным ото льда и покрытым растительностью, о богатстве которой можно судить по Южной Америке, Тасмании либо Новейшей Каледонии. Но вследствие геологических обстоятельств расстояние меж Антарктидой и Австралией стало возрастать, и в расширяющийся пролив хлынули циркулирующие в полярной области течения. Образовался прохладный Южный океан, а одинокая Антарктида равномерно леденела, теряя собственных жителей. Ледяной щит наступал по поверхности, стирал буйную некогда растительность и населявших ее животных.
Угасание местных созданий проходило нетипичным методом. Эволюционное развитие подразумевает, что на базе старенькых видов возникают новые и жизнь в целом длится. В Антарктиде же ледник вытеснил практически все живое. Его размер периодически изменялся, и бывало, что наиблежайшая к Южной Америке часть материка вновь обретала растительность, но только на куцее время. Последние 2—3 миллиона лет живой мир Антарктиды отличался последней бедностью по сопоставлению с тем, что было до обледенения.
Какие потаенны прячет этот последний период истории Антарктиды?
Невзирая на то что доступные для исследования горные породы занимают наименее 1% поверхности материка, ученым все таки удалось сделать несколько увлекательных находок. Временем конкретно перед обледенением датируют куски 14 позвоночных животных. Посреди их — остатки схожего на мышь существа Antarctodolops dailyi, отысканные на полуострове Симор, кости старых пингвинов Archaeospheniscus wimani и Palaeeudyptes gunnari, малюсенькое млекопитающее из рода Trigonostylops и даже вымершие сейчас макроухении Victorlemoinea. Все ископаемые идентичны с американской фауной, что подтверждает существование мостика меж материками в то время. Три миллиона годов назад климат Антарктиды резко ухудшился, началось общее вымирание растений и животных, чему палеонтологи отыскали доказательства.
В ближайшее время я работал в местечке под заглавием Марин Плейн, неподалеку от станции Дейвис. Там в осадочных породах, которые образовались приблизительно 4 млн. годов назад на месте маленького залива, захоронены остатки разных морских животных. Нам удалось найти два новых вида дельфинов, один из которых 8,5 м длиной, и 4 вида других китообразных. Они все — вымершие. В слоях также попадались ископаемые омары. На данный момент эти морские раки не живут в водах Антарктики, но обитают рядом с Австралией, где существенно теплее. То же можно сказать о неких видах моллюсков, которые покинули прохладное место и мигрировали севернее, оставив в Марин Плейн только следы собственного пребывания. Эти факты молвят о том, что климат в Антарктиде 4 млн. годов назад был теплее и ледяной щит не покрывал еще весь материк.
Необыкновенное вымирание антарктических видов оставляет много вопросов, разрешить которые посодействуют новые находки. Но поиск больших экземпляров растений и животных труден из-за обледенения. Еще больше надежд ученые ложут на бурение океанического дна, которое дает информацию об ископаемых микробах, их возрасте, критериях жизни и эволюции. А эталоны спор и пыльцы позволяют документировать мелкие конфигурации в жизни прибрежных растений.
На данный момент Антарктическую область населяют в главном морские животные: птицы, рыбы, беспозвоночные. Они появились тут около 20 млн. годов назад и не связаны прямо с наземными видами, обитавшими на материке до его обледенения. Например, тюлени появились в Северном полушарии 23 млн. годов назад. Когда они перебрались в Южное полушарие точно непонятно, но некие виды, посреди которых тюлень Росса, Уэдделла, морской леопард, уникальны. Возможно, они зародились в Антарктике, но их ископаемые формы до сего времени не найдены.
Патрик Квилти, доктор Института Тасмании
Мост для кенгуру
Кое-где в недрах Антарктиды укрыта и потаенна эволюции сумчатых. 1-ые их представители появились около 100 млн. годов назад в Северной Америке, откуда позднее расселились на другие материки. В Австралию сумчатые, которые еще не были настолько многообразны, попали всего 25 млн. годов назад через Антарктиду. Факт глобальной передвижения протцов кенгуру и коал удалось подтвердить благодаря современным способам палеонтологии, генетики и биохимии.
Поначалу с местности собственной прародины сумчатые млекопитающие просочились в Южную Америку. Оттуда приблизительно 45 млн. годов назад, а по неким данным, на 20 млн. лет ранее, животные двинулись дальше — в Антарктиду, по существовавшему в то время перешейку меж континентами. Единичные куски костей сумчатых нашли на островах, ближайших к Антарктическому полуострову. Они принадлежали небольшим, размером с землеройку, зверькам, к истинному времени уцелевшим в Южной Америке.
В Антарктиде, которая к тому времени начала равномерно леденеть, эти примитивные млекопитающие оказались временно в изоляции. Если б не перешеек, соединявший ее с Австралией около 25 млн. годов назад, сумчатых поняла бы судьба многих антарктических видов, потом исчезнувших. Но они успели освоить новый материк и благополучно проживают там до настоящего времени. Янки Джон Кирш добавил к этой картине еще одну деталь: животные покидали Антарктиду и в другом направлении — около 35 миллионов годов назад часть сумчатых возвратилась назад в Южную Америку.
Когда пропали леса
Нотофагус, либо южный бук, является наинтереснейшим представителем современной растительности Южного полушария. Нотофагусовые леса простираются на сотки км в Австралии, Новейшей Зеландии, Тасмании, Южной Америке. Растение это древнее, ровесник динозавров. Вместе с мхами, хвощами, папоротниками, различными цветковыми растениями, также хвойными: араукариями, подокарпами и агатисами, оно входило в зеленоватый покров Гондваны. Не с этой ли земли родом неоспоримое своеобразие флоры Южного полушария?
Изучая растительные остатки спор и пыльцы из горных пород Антарктиды, ученые пришли к внезапным открытиям. Так, в 1960 году Р. Купер показал, что родиной южного бука являются конкретно просторы ледяного материка. Возникшее в меловом периоде, это растение равномерно расселялось и добралось до Новейшей Гвинеи. На данный момент большой ареал рода разбит на две части, меж которыми простирается замерзшее «сердце», покрытое некогда глухой чащобой.
Таким макаром, догадка о том, что прародиной флоры Южного полушария можно считать Антарктиду, полностью безбедна.
Длительное время исследователи задумывались, что из-за обледенения леса в Антарктиде не вырастают уже много миллионов лет. Но не так давно отпечатки древесных листьев отыскали в отложениях возрастом два—три миллиона лет. Выходит, что реликтовые леса сохранялись на неких побережьях континента даже тогда, когда лед сковал огромную часть его поверхности.
Этот вывод многими учеными оспаривается, и все же его подтверждает анализ современной антарктической растительности, состоящей в главном из лишайников и мхов. Приблизительно 45% их видов произрастают только тут, а означает, они образовались всего два—три миллиона годов назад, конкретно столько в среднем существует био вид. Видимо, когда лесная растительность угасла, на замену ей пришли холодоустойчивые мхи и лишайники, смогшие приспособиться к жизни на открытом пространстве.
Откуда взялись пингвины
В первый раз ископаемых пингвинов отыскали в 1892 году. В то время ученые задумывались, что эти неловкие сотворения с малеханькими крылышками не что другое, как примитивные птицы, так и не освоившие полет. Позднее происхождение пингвинов уточнили: их праотцами были килевые трубконосые птицы — высокоразвитая группа пернатых — наподобие буревестников.
Пингвины появились около 40 млн. годов назад в Антарктиде либо на прилегавших к ней островах. Сходу некоторое количество видов обитали на побережье океана и вели чисто сухопутный стиль жизни. Посреди их попадались истинные гиганты, как, к примеру, антропорнисы, достигавшие высоты 180 см. У протцов пингвинов не нашлось в замерзающей Антарктиде небезопасных противников, потому они утратили способность к полету, приспособились к холоду и стали хорошими пловцами. Позднее пингвины расселились по Южному полушарию, но в Северное не просочились.
Эволюция пингвинов длится высочайшими темпами. Об этом стало понятно по результатам исследовательских работ, проведенных на генетическом материале из Антарктиды, который, будучи замороженным, отлично сохранился. Новозеландец Дэвид Ламберт сравнил митохондриальную ДНК, выделенную из костей пингвинов Адели, возрастом 6,5 тыщи лет, и крови их сегодняшних родственников. Оказалось, что ДНК старых пингвинов отличается от такой современных птиц на 8%, и эти отличия накопились не за 200 тыщ лет, как считали ранее, а за 60 тыщ лет. Результаты этих исследовательских работ расширяют границы известного об антарктической фауне. Они молвят о том, что скорость эволюции видов может быть более насыщенной, чем подразумевали ранее, основываясь лишь на расчетах.
Алексей Пахневич, кандидат био наук
