ФГБУН ФИЦКИА УрО РАН








15.06.2021 | Сотрудница ФИЦКИА УрО РАН выиграла грант Проектного офиса развития Арктики

 
11.06.2021 | С Днём России!

 
10.06.2021 | Молодой учёный ФИЦКИА УрО РАН отправился в экспедицию «Арктического плавучего университета»

 


12.04.2021 | Там, где гнездились динозавры: моллюски-бурильщики из бирманского янтаря помогли ученым заглянуть в мир мелового периода


Древние моллюски-бурильщики, заключенные в смолу 100 млн лет назад могли быть пресноводными, это меняет представление о среде обитания динозавров


Застывший свидетель

Западная часть Индокитая, которая сейчас территориально относится к Мьянме, около 100 млн лет назад представляла собой остров с уникальной фауной и флорой. Янтарь, добываемый в шахтах около поселка Танай в штате Качин на севере Мьянмы, – застывший свидетель биоразнообразия середины мелового периода. Ископаемая, окаменевшая смола сохранила образцы древних животных и растений. Они в буквальном смысле стали музейными экспонатами.


Смола – природный полимер, консервирующий организм. Находящийся на больших глубинах доисторический янтарь способен сохранять внешний вид и внутреннее строение попавших внутрь него живых организмов неизменным. Это позволяет биологам досконально изучать и описывать древние виды. В последнее десятилетие меловой бирманский янтарь принес ученым немало удивительных находок. В нем были найдены птенец древнейшей птицы, хвост детеныша динозавра, несколько целых лягушек и ящериц, маленькая змея. Множество более мелких животных, в том числе насекомых, пауков, клещей, были также обнаружены в этом янтаре.


Источником бирманского янтаря была смола араукариевых деревьев. До недавних пор считалось, что древний хвойный лес из араукарий рос на берегу моря. На это указывали находки в янтаре морской фауны – раковин и ходов моллюсков-бурильщиков, а также маленького аммонита и нескольких особей предположительно морских рачков. Однако в бирманском янтаре гораздо богаче представлена пресноводная фауна – стрекозы, ручейники, поденки, и многие другие обитатели рек и озер.


Древний янтарный бурильщик

Очевидная нестыковка между наличием морских видов и обилием пресноводной фауны в бирманском янтаре долгие годы вызывала удивление у исследователей. Особое внимание привлекали ходы и раковины предположительно морского моллюска-бурильщика, которые встречаются во многих образцах этого янтаря. Ученые из США обратились к исследовательской группе биологов Федерального исследовательского центра комплексного изучения Арктики Уральского отделения РАН и Северного (Арктического) федерального университета (Архангельск) с просьбой идентифицировать этого древнего бурильщика и попытаться определить его среду обитания.


Обращение заокеанских исследователей было связано с сенсационным открытием, сделанным архангельскими учеными. В 2018 году они обнаружили в Мьянме пресноводную популяцию современного моллюска-бурильщика Lignopholas fluminalis До этого открытия считалось, что моллюски-бурильщики живут исключительно в морях. Это касалось не только биологии, но и, например, геологии. При изучении геологических слоев наличие пробуренных ходов в горных породах служило однозначным индикатором морских условий осадконакопления.


– Мы увидели четкие параллели между древним бурильщиком в янтаре и современным пресноводным видом из Мьянмы, нашли объединяющие их особенности, – рассказывает директор ФИЦКИА УрО РАН, член-корреспондент РАН Иван Болотов. – Например, у обоих видов есть раздвоенный мезоплакс – особая треугольная пластинка в верхней части раковины, защищающая место соединения створок раковины от повреждений во время бурения субстрата. У морских бурильщиков мезоплакс – сплошной, а не раздвоенный.


В то же время ряд особенностей строения раковины не позволял отнести древнего бурильщика к современному роду. Так, благодаря бирманским находкам были открыты новый род и вид моллюсков-бурильщиков Palaeolignopholas kachinensis. Вид получил название в честь месторождения янтаря в штате Качин (Мьянма). Результаты исследований российских ученых были опубликованы в высокорейтинговом журнале Scientific Reports (издательская группа Nature).


– В обсуждении мы дали совершенно неожиданный взгляд на янтарного бурильщика. Вероятность, что это была пресноводная форма, – очень велика. И хотя сопоставлять ныне обитающие в пресных водоемах виды с теми видами, которые жили 100 млн лет назад, сложно, они в достаточной степени схожи. Мы предполагаем, что обнаруженный древний бурильщик был предковой линией, связующим звеном для всех современных бурильщиков рода Lignopholas, – отмечает Иван Болотов.


Гипотезу о том, что древний моллюск Palaeolignopholas kachinensis был пресноводным, подтверждают и другие палеонтологические находки в Мьянме. На территории, где был обнаружен ископаемый предок современных бурильщиков, добыто множество образцов пресноводной фауны, заключенных в янтарь: свыше 30 видов ручейников, 40 видов стрекоз, десятки видов поденок, веснянок, комаров-звонцов (хирономид). И эта богатая фауна не вяжется с морскими экосистемами, зато позволяет реконструировать древние обстановки.


Окно в мир мелового периода

Лес из гигантских араукарий спускался в долину тропической реки, текущей с возвышенности в центральной части острова, которым была Мьянма в то далекое время. С огромных, нависающих над водой веток обильно стекала смола. Ветви, стволы и смола араукарий, падающие в речные воды, становились субстратом для поселения моллюсков-бурильщиков. Их личинки внедрялись непосредственно в смолу или в попадающие в нее фрагменты отмершей древесины. При этом смола была своего рода экологической ловушкой для бурильщиков. Моллюск легко проникал в нее, пробуривая затвердевший внешний слой, а потом начинал тонуть в еще жидкой смоле внутри. Благодаря этому их раковины пропитывались смолой и дошли до нас в практически неизменном состоянии, как будто «плавающие» внутри янтаря.


Янтарные моллюски-бурильщики – современники динозавров. На хвойных деревьях в этой речной долине массово гнездились пернатые динозавры и примитивные энанциорнисовые птицы. Из их гнезд в смолу падали перья, клещи-паразиты и личинки жуков-кожеедов, а порой выпадали и птенцы. Вокруг гнезд вились тогдашние кровососы – сетчатокрылые и скорпионницы, напоминающие современных москитов. Эти насекомые – наиболее многочисленные представители фауны бирманского янтаря. За ними охотились древние ящерицы, лягушки и пауки. Над рекой летали стрекозы, поденки, веснянки, ручейники и другие водные насекомые. Около деревьев порхали сетчатокрылые-каллиграмматиды, которые были опылителями хвойных растений и внешне были очень похожи на нынешних бабочек.


Такую реконструкцию экосистемы мелового периода подтверждают многочисленные находки насекомых, клещей, пауков, древних птиц, и даже частей динозавров в бирманском янтаре.


Ссылка на статью: Bolotov, I. N., Aksenova, O. V., Vikhrev, I. V., Konopleva, E. S., Chapurina, Y.E. & Kondakov, A. V. (2021) A new fossil piddock (Bivalvia: Pholadidae) may indicate estuarine to freshwater environments near Cretaceous amber-producing forests in Myanmar. Scientific Reports, 11, 1-14.


Образцы бирманского янтаря с раковинами (красные квадраты) и ходами (красные стрелки) моллюска-бурильщика Palaeolignopholas kachinensis из мелового периода (изотопная датировка возраста вмещающих пород янтаря 100 млн лет). Белой стрелкой показана полностью окаменевшая особь моллюска. Масштабная линейка 5 мм.

Пропитанная смолой раковина, «плавающая» в янтаре (вверху) и окаменевшая целая особь (внизу) моллюска-бурильщика Palaeolignopholas kachinensis. Масштабная линейка 0.5 мм.






Тонкая структура поверхности раковины моллюска-бурильщика Palaeolignopholas kachinensis сохранилась в течение 100 млн лет. Масштабная линейка 0.1 мм.




Схематическая реконструкция моллюска-бурильщика Palaeolignopholas kachinensis. Справа – взрослые особи (А – вид сбоку, B – вид сверху, C – вид снизу), слева – ювенильные особи (D – вид снизу, Е – вид сверху). F, G – мезоплакс, треугольная пластинка в верхней части раковины (F – взрослый моллюск, G – ювенильный моллюск). Масштабные линейки 1 мм.

Ходы моллюска-бурильщика Palaeolignopholas kachinensis в бирманском янтаре. Вверху – массовое проникновение моллюсков в смолу из фрагмента древесины или коры араукарии. Внизу – проникновение моллюсков непосредственно в смолу. Буквенный индекс bg означает так называемый биоглиф, а именно характерный след от вращения раковины моллюска вокруг продольной оси в затвердевающей смоле. Масштабные линейки 1 мм.
Местообитание, ходы и раковины пресноводного моллюска-бурильщика Lignopholas fluminalis, который обитает в реке Каладан на западе Мьянмы. Предполагается, что Palaeolignopholas kachinensis из янтаря мелового периода является далеком предком современного вида. Масштабная линейка 2 мм.