На дне озера в Германии учёные обнаружили окаменевшее доказательство существования сложных пищевых цепей в Пермском периоде. Они нашли акулу, съевшую амфибию, только что полакомившуюся небольшой рыбкой.
Уже в начале пермского геологического периода, то есть почти 300 миллионов лет назад, в животном мире существовали, как минимум, трехчастные трофические, или пищевые цепи. К такому выводу пришли учёные, обнаружившие прямое доказательство существования связанной линейной структуры, каждое из звеньев которой связано с соседними звеньями отношениями «пища-потребитель».На дне озера на юго-западе современной Германии палеонтологи нашли акулу, в пищеварительном тракте которой находятся останки двух амфибий, одна из которых незадолго до собственной гибели сожрала небольшую рыбу.
По словам исследователей, обнаруживших окаменелости, это первое свидетельство пищевой цепи, существовавшей в палеозойскую эру.
Как рассказал National Geographic один из авторов исследования, палеонтолог из Берлинского музея естественной истории Юрген Кривет, все участники пищевой цепи проживали в прибрежной зоне пресноводного озера в бассейне Заар-Нахе на юго-западе современной Германии. Сохранившиеся звенья цепи – это представительница класса колючкозубых рыб или акантод (Acanthodii), два представителя отряда темноспондильных земноводных (Temnospondyli), а также небольшая акула рода Triodus.
Согласно оценкам геологов, первоначально озеро соединялось с морем, однако связь с водами была утеряна за миллионы лет до того, как акула стала вершиной обнаруженной пищевой пирамиды. Исследователи отметили, что это первое фактическое свидетельство существования трехчастной пищевой цепи у столь древних организмов, поскольку обычно содержимое желудка погибших животных плохо сохраняется: вскоре после гибели организма едкие кислоты, заполнявшие желудок, разъедают его стенки, растворяя любые остатки пищи задолго до того, как начинается окаменение.
В данном же случае, похоже, что акула, едва полакомившись парой амфибий – а заодно и рыбой – попала под осыпания пород и, скорее всего, погибла от голода, вследствие чего разложение оказалось более щадящим. Вывод о том, что животные представляют собой не случайный набор жертв, а стройную пищевую цепь, учёные сделали, проанализировав особенности расположения останков жертв внутри останков потребителей.
По словам Кривета, обнаруженный палеонтологический объект похож на матрешку: настолько логично и оправданно оказалось расположение останков съеденных существ в более крупных организмах.
Акулы, обитавшие на Земле в течение пермского геологического периода, не отличались крупными размерами. В данном случае, палеонтологи нашли хищницу длиной всего 50 см. Как считают палеобиологи, охотясь, акулы поджидали своих жертв и набрасывались на них сзади, пожирая особь с хвоста и до головы. Расположение темноспондильных амфибий, проглоченных акулой, соответствует таким представлениям учёных: в пищеварительном тракте оба земноводных лежат хвостами вперед по тракту. Останки рыбы же не выходят за рамки внешнего чешуйчатого покрытия одной из амфибий. А значит, рыба стала жертвой амфибии, впоследствии заглоченной акулой, а не являлась лишь одной из жертв прожорливой 50-сантиметровой хищницы.
Как утверждают исследователи, им удалось восстановить пермскую трофическую цепочку, состоящую пока только из консументов, то есть таких организмов, которые не способны производить для себя питательные вещества и получают их за счет питания другими организмами.
Сначала одна из амфибий поймала рыбу-акантоду, известную тем, что она была покрыта множественными острыми костяными спинными выступами и обладала мощным позвоночником. Заглатывание такой добычи необходимо было проводить крайне осторожно, поскольку шипы могли поранить глотку или пищевод хищников. И лишь затем акула, выступающая здесь в роли третичного консумента цепи, т. е. хищника, поедающего хищника, поймала амфибию.
«Рыба расположена в отделе пищеварительного тракта амфибии», – уверен соавтор исследования, палеонтолог из Палатинатского музея естественной истории в Бат-Дюркхайме Ульрих Хайдтке. По его словам, заметно, что рыба уже начала перевариваться в тот момент, когда амфибия сама стала жертвой хищника. Если бы рыба была просто предыдущей жертвой той же акулы, то ее расположение не было бы настолько жестко связано с амфибией, и в пищеварительном тракте жертвы бы располагались одна за другой.
Как отметил независимый эксперт Джон Мейси, курирующий отдел палеонтологии в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке и не участвовавший в исследовании, обнаружение настолько хорошо сохранившихся свидетельств существования отношений «пища-потребитель» крайне необычно. Поэтому исследование немецких учёных кране важно: только такие работы позволяют палеобиологам выяснять, каковы были отношения между организмами в одной экосистеме.
Впрочем, учёные отмечают: существование подобной пищевой цепи было возможно 290 миллионов лет назад, но совершенно неестественно для потомков участников той трофической цепи.
Сейчас акулы не живут в пресноводных водоемах, а лишь изредка заплывают туда, оставив подобные объекты в наследство своим «родственникам» – например, скатам. Кроме того, ни одна из обитающих в океанах акул, как известно, не питается амфибиями.
«Нет ни одного свидетельства поедания амфибий акулами. Подобное не происходит даже в тропиках, где популяции земноводных живут рядом с водоемами, буквально кишащими акулами», – отметил Кривет.
Результаты исследования немецких учёных будут опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Участники пищевой цепи
Акантоды (Acanthodii, раньше — Acanthodei) – класс вымерших рыб. Существовали с позднего силура до ранней перми. Большей частью небольшие веретеновидные формы, несущие мелкую толстую чешую ганоидного типа, мелкие пластинки на голове и шипы перед всеми плавниками, кроме хвостового. Более древние из акантод имели ряд плавников с шипами между грудными и брюшными плавниками, что считается одним из доказательств теории происхождения парных плавников из боковых складок. В отличие от других рыб, обладали полной гиоидной жаберной щелью и жаберной крышкой, прикрепленной к челюстной дуге. Обитали главным образом в пресных водоемах; питались, вероятно, планктоном.
Темноспондильные (Temnospondyli от латинского temnein = «резать» + spondulos = «позвонки») –разнообразная группа животных, включающая маленьких и гигантских примитивных земноводных, получившая расцвет в каменноугольном, пермском и триасовом периодах. Дожили до мелового периода.
За время существования эта группа адаптировалась к различным условиям обитания. Ископаемые останки находят на всех континентах. Вместе с антракозаврами называются «лабиринтодонтами» - их зубы на поперечном срезе состоят из множества складок эмали.
