Ископаемая рвота возрастом 290 миллионов лет

исследователь из brandon university помог совершить открытие: регургиталит из бромаккера

Исследователь из Brandon University помог обнаружить регургиталит возрастом почти 290 миллионов лет — окаменелую рвоту, которая была найдена в ископаемом местонахождении Бромаккер (Bromacker) в центральной Германии и описана на этой неделе в рецензируемой статье в журнале Scientific Reports. Находка, соавтором которой стал доктор Марк Макдугалл из Brandon University, является самым ранним подтвержденным примером отрыгнутой хищником пищи из полностью наземной экосистемы. Поскольку в образце сохранились частично переваренные кости в виде упорядоченного скопления, исследователи могут изучать поведение при кормлении и отношения «хищник–жертва» так, как это редко позволяют разбросанные по земле кости.

исследователь из brandon university помогает раскрыть особенности пищевого поведения в экосистемах раннего пермского периода

Регургиталит важен тем, что он фиксирует единичный акт кормления — и его последствия — а не накопленные останки, составляющие многие ископаемые комплексы. Используя компьютерную томографию (КТ) высокого разрешения, команда нанесла на карту десятки фрагментов костей внутри массы и идентифицировала остатки, принадлежащие как минимум трем различным типам добычи: маленькой рептилии, быстрому ящерицеобразному позвоночному и куску гораздо более крупного травоядного животного. Это смешанное содержимое в сочетании с размером и расположением костей указывает на высшего хищника — возможно, родственника пеликозавра из группы диметродонов — который проглотил больше, чем мог переработать, и позже изверг часть своей трапезы.

Методы и доказательства

Исследователи изучили образец с помощью набора неразрушающих методов. КТ-сканирование позволило создать виртуальную трехмерную карту расположения и формы костей внутри породы, что дало команде возможность отсортировать перекрывающиеся фрагменты и проверить, отражает ли это скопление плотную упаковку в желудке, а не случайное накопление. Химический анализ вмещающей породы и минеральных оболочек вокруг фрагментов выявил состав, отличный от обычного матрикса, что характерно для диагенетически измененного содержимого кишечника, а не для обычного осадка в месте захоронения. В совокупности — выравнивание костей, смешанный таксономический сигнал и геохимическая аномалия — эти линии доказательств подтверждают интерпретацию объекта как регургиталита.

Как исследователи датируют и идентифицируют образец

Возраст, приписываемый регургиталиту, основан на установленном геологическом контексте участка Бромаккер, богатого ископаемыми горизонта, чьи отложения коррелируют с породами возрастом около 290 миллионов лет. Эта стратиграфическая основа, созданная в результате десятилетий полевых работ в Бромаккере и региональных корреляций, обеспечивает временную привязку. Идентификация костей внутри проводилась с помощью сравнительной анатомии: отсканированные фрагменты сравнивались с известными скелетными элементами фауны Бромаккера и родственных пермских таксонов. Когда кости разных размеров и морфологии обнаруживаются вместе и выстроены в компактную массу, анатомические совпадения и пространственные отношения помогают палеонтологам отличить проглоченную и отрыгнутую пищу от беспорядочного скопления костей, образованного другими тафономическими процессами.

Регургиталит против копролита

Окаменелая рвота (регургиталит) и окаменелые фекалии (копролит) фиксируют разные части пищеварительного процесса животного и, следовательно, сохраняют разные виды информации. Регургиталиты, как правило, содержат более прочные, менее пережеванные элементы, такие как кости, чешуя или фрагменты растений, которые хищник не смог переварить или решил извергнуть. Они часто демонстрируют ориентированную упаковку элементов и лишены гомогенизированного матрикса, типичного для копролитов. Копролиты обычно содержат более тщательно переработанный материал, включая измельченную кость, минерализованные органические остатки и уплотненный фекальный матрикс. В данном случае расположение и относительное отсутствие пищеварительного истирания на многих костях стали ключевыми уликами того, что масса была отрыгнута, а не выделена экскреторно.

Что окаменелая трапеза рассказывает о древних диетах и экосистемах

Отдельные регургиталиты встречаются редко, но имеют большую научную ценность, так как напрямую связывают потребителя с потребляемым объектом. Этот экземпляр открывает окно в то, что ел один хищник в один конкретный день почти 300 миллионов лет назад, давая палеонтологам моментальный снимок трофических взаимодействий, а не статистические выводы по изолированным костям. Наличие нескольких типов добычи в одной массе указывает на оппортунистическое питание смешанной диетой — мелкими позвоночными и частями крупных травоядных — и демонстрирует, что сложные стратегии хищников, включая селективное извержение неперевариваемых частей, уже существовали в наземных экосистемах пермского периода. Такое поведение имеет современные параллели: сегодняшние хищные птицы, совы и некоторые рептилии регулярно выбрасывают неперевариваемые остатки в виде погадок; окаменелость показывает древний аналог этой экологической стратегии.

Методы, используемые для изучения окаменелого отрыгнутого материала

Помимо КТ и сравнительной анатомии, группы, изучающие регургиталиты, комбинируют микрофотографию, микроморфологию и элементный анализ для характеристики сохранившихся тканей и минеральных замещений. КТ-сканирование позволяет исследователям проводить «цифровое вскрытие» массы, изолировать фрагменты и реконструировать вероятные анатомические положения. Геохимические исследования позволяют идентифицировать минеральные фазы и микроэлементы, сконцентрированные пищеварительными соками, а тонкие шлифы и микроскопия показывают, есть ли на поверхностях костей следы травления желудочной кислотой или признаки истирания. Наслаивая эти независимые линии доказательств, палеонтологи могут перейти от правдоподобного объяснения к надежной интерпретации того, что масса является отрыгнутым материалом, а не случайным скоплением костей.

Контекст и продолжающиеся открытия в Бромаккере

Местонахождение Бромаккер дало целую серию исключительно сохранившихся наземных окаменелостей, которые проливают свет на жизнь на суше в раннем пермском периоде. Это место примечательно сохранением не только костей, но и отпечатков мягких тканей и кожи — признаков, которые обычно разлагаются до начала окаменения. Доктор Макдугалл и его коллеги недавно описали одни из самых древних известных отпечатков чешуи рептилий из того же месторождения, что подчеркивает роль Бромаккера как хранилища поведенческих данных и данных о покровах, а не только скелетных останков. Вместе эти находки помогают палеонтологам воссоздать более богатую и детальную картину экосистем того времени, когда позвоночная жизнь закреплялась на суше.

Доктор Марк Макдугалл — исследователь из Brandon University, помогающий в поиске этих окаменелостей, — подчеркивает, насколько редко встречаются подобные прямые диетические свидетельства. Он отмечает, что, поскольку отпечатки кожи и другие хрупкие следы обычно утрачиваются в процессе разложения, обнаружение как деталей кожных покровов, так и сохранившегося регургиталита в Бромаккере предлагает необычайно полные снимки биологии организмов и их взаимодействий. Такое сочетание поведенческих и анатомических данных укрепляет экологические модели глубокого прошлого и дает ученым ключ к пониманию ископаемых отложений в других местах.

Более широкое значение и следующие шаги

Помимо того, что данный образец является самым древним из известных наземных регургиталитов, он подтверждает важный тезис: поведение, которое мы считаем современным, имеет глубокие эволюционные корни. Способность извергать неперевариваемые части и экологическое давление, делающее это приспособление адаптивным, существовали сотни миллионов лет назад. Будущая работа расширит сравнительное сканирование аналогичных масс, задействует поиск пропущенных регургиталитов на других участках и позволит уточнить геохимические «отпечатки пальцев», отличающие переработанный в желудке материал от обычного осадка. Образец из Бромаккера также будет повторно исследован в рамках текущих полевых сезонов и лабораторных работ и, вероятно, станет частью более широких морфологических и изотопных исследований, направленных на реконструкцию пищевых сетей на основе летописи наземных отложений пермского периода.

Для общественности и исследователей эта находка служит напоминанием о том, что даже, казалось бы, странные или непривлекательные объекты — кусок камня, который когда-то прошел через древнюю глотку — могут переписать детали давно погребенных экосистем. Поскольку команды продолжают применять современные методы визуализации и химического анализа к классическим ископаемым местонахождениям, могут быть обнаружены новые поведенческие окаменелости, обогащающие наше понимание глубокого прошлого жизни.

Источники

• Scientific Reports (исследовательская статья, описывающая регургиталит из Бромаккера)
• Brandon University (исследователь доктор Марк Макдугалл и соответствующие пресс-материалы)
• Исследовательские группы ископаемого местонахождения Бромаккер (стратиграфические и палеонтологические исследования в центральной Германии)