Ихтиозавры

Ихтиозавры (лат. Ichthyosauria, от др.-греч. ἰχθύς — рыба и σαῦρος — ящер) — отряд вымерших морских пресмыкающихся из клады ихтиоптеригий (Ichthyopterygia), обитавших в океанах и морях в мезозойскую эру, с раннего триаса до позднего мела (около 250–90 миллионов лет назад). Ихтиозавры были одними из наиболее специализированных водных рептилий, обладавших рыбообразной формой тела, что является примером конвергентной эволюции с современными дельфинами и тунцами.

История открытия и изучения

Первые ископаемые остатки ихтиозавров были найдены в Англии в начале XIX века. В 1811 году Мэри Эннинг, профессиональный коллекционер окаменелостей, обнаружила в Лайм-Реджисе (Дорсет) первый полный скелет ихтиозавра. Эта находка, а также последующие работы Эннинга, сыграли ключевую роль в становлении палеонтологии как науки. В 1814 году скелет был описан сэром Эверардом Хоумом, а в 1821 году Чарльз Кёниг ввёл название «Ichthyosaurus» (ихтиозавр).

В XIX веке ихтиозавры были одними из самых известных ископаемых рептилий. В 1830-х годах немецкий палеонтолог Георг Август Гольдфус описал ихтиозавра из Германии, а в 1840-х годах Ричард Оуэн, один из ведущих палеонтологов того времени, провёл детальный анализ их анатомии. В XX веке были найдены многочисленные скелеты в Северной Америке, Европе, Азии и Австралии, что позволило уточнить систематику и эволюцию группы. Особенно богатые местонахождения известны в штате Невада (США) и на Шпицбергене (Норвегия).

В России остатки ихтиозавров встречаются в Поволжье, на Урале, в Сибири и на Дальнем Востоке. Наиболее известны находки из юрских отложений Подмосковья (например, в окрестностях Коломны) и из триасовых отложений Оренбургской области.

Эволюция и филогения

Ихтиозавры произошли от наземных диапсидных рептилий в раннем триасе, около 250 миллионов лет назад. Их предки, вероятно, были небольшими сухопутными ящерицами, которые постепенно адаптировались к водному образу жизни. Уже в среднем триасе (около 240 млн лет назад) появились первые настоящие ихтиозавры, такие как Mixosaurus и Cymbospondylus. Они обладали удлинённым телом и хвостовым плавником, но ещё сохраняли некоторые черты наземных рептилий, например, относительно длинные конечности.

Расцвет ихтиозавров пришёлся на юрский период (200–150 млн лет назад). В это время они достигли максимального разнообразия и размеров. Крупнейшие представители, такие как Shonisaurus (длина до 21 метра) и Temnodontosaurus (до 12 метров), были одними из крупнейших морских хищников своего времени. В поздней юре и раннем мелу ихтиозавры начали вымирать, уступая место плезиозаврам и мозазаврам. Последние ихтиозавры, такие как Platypterygius, исчезли в конце мелового периода, примерно за 30 миллионов лет до массового вымирания, уничтожившего динозавров.

Филогенетически ихтиозавры делятся на два основных подотряда:

• Mixosauria — примитивные формы с длинным телом и небольшим хвостовым плавником.
• Ichthyosauria (в узком смысле) — более продвинутые, с рыбообразным телом, крупным хвостовым плавником и редуцированными конечностями.

Анатомия и физиология

Ихтиозавры обладали рядом уникальных адаптаций к водному образу жизни, которые делали их одними из самых эффективных морских хищников мезозоя.

Форма тела и плавники

Тело ихтиозавров было обтекаемым, веретенообразным, напоминающим тело дельфина или тунца. Шея была короткой, голова плавно переходила в туловище. Хвостовой плавник был вертикальным, гетероцеркальным (верхняя лопасть длиннее нижней), что обеспечивало мощный толчок при плавании. Спинной плавник, как у акул и дельфинов, поддерживал устойчивость в воде. Передние конечности превратились в ласты (плавники) с множеством фаланг пальцев (гиперфалангия), что увеличивало площадь поверхности для маневрирования. Задние конечности были значительно меньше передних и также имели форму ласт.

Череп и зубы

Череп ихтиозавров был вытянутым, с длинными челюстями, усаженными многочисленными коническими зубами. Зубы были одинаковой формы (гомодонтные), но у некоторых видов (например, Excalibosaurus) передние зубы были длиннее, образуя «бивни». Глазницы были очень большими, что свидетельствует о хорошем зрении, адаптированном к охоте в условиях низкой освещённости (сумеречный образ жизни или глубоководная охота). У некоторых видов, например, Ophthalmosaurus, диаметр глазного яблока мог достигать 20 см.

Дыхание и размножение

Ихтиозавры были воздуходышащими рептилиями. Они поднимались на поверхность, чтобы вдохнуть, и могли нырять на значительную глубину. Строение их ноздрей (ноздри располагались на верхней части черепа, близко к глазам) позволяло дышать, почти не высовывая голову из воды.

Ихтиозавры были живородящими. Это подтверждается многочисленными находками скелетов взрослых особей с эмбрионами внутри. Детёныши рождались хвостом вперёд, чтобы не захлебнуться, как у современных китообразных. Размер детёнышей мог достигать 1–2 метров, что указывает на крупные размеры новорождённых.

Терморегуляция

Долгое время считалось, что ихтиозавры, как и другие рептилии, были холоднокровными. Однако находки отпечатков мягких тканей (например, в сланцах Хольцмадена, Германия) показали, что ихтиозавры имели толстый слой подкожного жира, подобный китовому ворваню. Это свидетельствует о том, что они могли поддерживать постоянную температуру тела (эндотермия) и были теплокровными, что позволяло им обитать в холодных водах высоких широт.

Образ жизни и питание

Ихтиозавры были активными хищниками, занимавшими вершину пищевой пирамиды в морских экосистемах мезозоя. Их рацион включал:

• Рыбу — основу питания, на что указывают многочисленные находки рыбьих костей в желудках ихтиозавров.
• Головоногих моллюсков (аммонитов, белемнитов) — их крючья и раковины также часто встречаются в ископаемых желудках.
• Других морских рептилий — некоторые крупные ихтиозавры, возможно, охотились на более мелких ихтиозавров или плезиозавров.

Скорость плавания ихтиозавров оценивается в 30–40 км/ч, что сопоставимо с современными тунцами. Они были способны к быстрым рывкам при преследовании добычи. Большие глаза позволяли им охотиться в сумерках или на глубине до 500 метров.

Классификация и основные роды

Отряд ихтиозавров включает несколько семейств и множество родов. Наиболее известные из них:

Вымирание

Причины вымирания ихтиозавров остаются предметом дискуссий. Известно, что они исчезли из палеонтологической летописи примерно за 30–40 миллионов лет до конца мелового периода. Основные гипотезы включают:

• Конкуренция с плезиозаврами и мозазаврами — эти группы могли вытеснить ихтиозавров из экологических ниш.
• Изменение климата — похолодание и изменение уровня моря в позднем мелу могли негативно сказаться на их популяциях.
• Изменение пищевой базы — вымирание аммонитов и белемнитов в конце мела могло нарушить пищевые цепи, но ихтиозавры исчезли раньше этого события.

Интересные факты

• У ихтиозавров, как и у дельфинов, был спинной плавник, не имеющий костной основы (он состоял из соединительной ткани). Его отпечатки сохранились в нескольких окаменелостях.
• В 2010 году в Китае был найден скелет ихтиозавра с сохранившимися мягкими тканями, включая кожу и жировой слой.
• Ихтиозавры не были динозаврами, хотя часто ошибочно причисляются к ним. Они относятся к другой группе рептилий — ихтиоптеригиям.

Источники

• Motani, R. (2005). «Evolution of fish-shaped reptiles (Ichthyosauria)». Annual Review of Earth and Planetary Sciences.
• McGowan, C., & Motani, R. (2003). Ichthyosauria. Handbook of Paleoherpetology.
• Sander, P. M. (2000). «Ichthyosauria: their diversity, distribution, and phylogeny». Paläontologische Zeitschrift.
• Богданов, Д. В. (2016). Морские рептилии мезозоя. Издательство МГУ.
• «Ихтиозавры» // Большая российская энциклопедия (электронная версия).