Рис. 1. Заполярный плезиозавр юрского периода. Рисунок Андрея Атучина
На территории Сибири геологи много раз находили остатки морских рептилий юрского и мелового периодов. Эти остатки не играли большой роли для геологического картирования и поиска полезных ископаемых, поэтому оставались вне интересов геологов. Палеонтологи их тоже игнорировали, поскольку остатки были представлены в основном малоинтересными отдельными позвонками или зубами. Но даже из этих обломков российским ученым в конце концов удалось извлечь крайне любопытную информацию об образе жизни ихтиозавров и плезиозавров.
Огромная территория Сибири в палеонтологическом отношении исследована очень неравномерно. Здесь проводятся серьезные работы на местонахождениях кембрийской и мамонтовой фауны (см. новости Кембрийский взрыв происходил в две фазы, «Элементы», 21.11.2018 и Мумифицированная лошадь из Якутии оказалась болотной кобылой), но с остатками животных других эпох дело обстоит неважно, несмотря на представительные разрезы и неплохую геологическую изученность региона.
Это относится и к мезозойской эре, когда значительную часть Сибири покрывали обширные эпиконтинентальные моря. Соответствующие отложения хорошо описаны и картированы в ходе геологической съемки. Они богаты окаменелостями, но изучению подвергались только единичные группы ископаемых, важные для уточнения возраста горных пород: остатки спор и пыльцы, фораминиферы, аммониты и двустворчатые моллюски. Вне внимания геологов оставались многочисленные остатки других животных и растений, в том числе кости морских рептилий. Они встречались регулярно, находили даже целые скелеты, но раскопок здесь не проводилось никогда, отчасти из-за отсутствия у геологов специальных навыков, отчасти из-за того, что подобные окаменелости не имели практического интереса для определения возраста отложений.
Большая часть таких «находок» представлена беглыми упоминаниями в полевых дневниках и отчетах, где говорится о нахождении «костей завров» или «гигантских ящеров». Лишь немногие геологи все же привозили кости в институты и музеи, но большинство остатков так и оставались лежать на берегах сибирских рек.
Однако даже из такого, по сути, отсутствующего палеонтологического материала удалось извлечь интересные сведения. Недавно у отечественных геологов и палеонтологов М. А. Рогова, Н. Г. Зверькова, В. А. Захарова и М. С. Архангельского вышла статья, в которой собраны все имеющиеся данные о находках морских рептилий юрского и мелового периодов Сибири. Авторам пришлось пересмотреть гору региональных сборников, искать в архивах записи полевиков.
Было найдено полсотни упоминаний о находках, а также незначительное число собственно остатков. К счастью, большинство упоминаний оказалось хорошо привязано к стратиграфической шкале.
Кости встречались в 51 местонахождении (рис. 2), которые удалось привязать к палеоширотам (рассчитанным при помощи специального калькулятора, см. также D. J. J. van Hinsbergen et al., 2015. A Paleolatitude Calculator for Paleoclimate Studies). Как и предполагалось, большинство находок было приурочено к мезозойскому заполярью и располагалось на палеоширотах 70–87 градусов.
Рис. 2. Местонахождения морских рептилий в ранней юре (сверху) и средней–поздней юре (снизу). Разными символами обозначены разные геологические ярусы. Рисунок из обсуждаемой статьи в Стратиграфия. Геологическая корреляция
Эти сведения авторы сопоставили с данными по температурам сибирского мезозоя. К настоящему времени накоплено много таких данных: по соотношению стабильных изотопов кислорода в раковинах моллюсков, по минеральным образованиям, спорам, пыльце и отпечаткам флоры, морской фауне беспозвоночных. Авторам пришлось свести воедино все эти разрозненные сведения и, надо сказать, что задача оказалась непростой.
Например, разные индикаторы климата зачастую указывали на разные температурные условия. К примеру, в одном месте могли оказаться минералы глендониты (рис. 3), выраставшие в холодной воде, и остатки растений тропического вида. В других случаях наблюдался смешанный состав фауны, где совместно залегали остатки арктических и теплолюбивых животных.
Рис. 3. Важным индикатором температуры являются глендониты, которые образуются в морских и, реже, озерных отложениях при низких температурах. На этой фотографии показаны глендониты (звездчатые стяжения темного цвета) в среднеюрских отложениях Якутии. Фото М. А. Рогова
В основном эти проблемы удавалось объяснить разнообразием условий среды. Древнее море — не бассейн в отеле, в нем были течения, а также перепады глубин. Одни животные предпочитали теплую, прогретую воду у поверхности. Другие обитали рядом с прохладным дном. Разные значения температуры воды показывали, например, ростры белемнитов, живших в одно и то же время. Соотношение стабильных изотопов кислорода в рострах одного вида указывало на температуру в 9 градусов тепла, а по другому виду получалось 14–15 градусов. Видимо, разница объясняется различиями в образе жизни этих моллюсков.
При подобных затруднениях авторы выбирали сведения, имеющие больше оснований. Впрочем, основная часть данных хорошо соотносилась друг с другом. В результате получилась весьма динамичная картина, которая показывала изменения температуры на протяжении 120 млн лет на огромной территории Сибири — от Приполярного Урала до Анабарской губы. Удалось зафиксировать несколько пиков похолодания и ряд эпизодов потепления.
Как известно, юрский и меловой периоды входили в глобальную термоэру, которая характеризовалась ровным и теплым климатом. Однако в Сибири температура морей, как показало исследование, зачастую понижалась с 20 до 6 градусов и ниже.
Температурную шкалу авторы сопоставили со сведениями о палеонтологических находках и выяснили, что изменения климата, в том числе похолодания, никак не влияли на морских рептилий. Или, как более аккуратно высказались они сами, «прямой связи между колебаниями климата и распространением этих организмов обнаружить не удалось».
Стоит отметить, что схожие результаты ранее получили зарубежные специалисты, изучавшие остатки морских рептилий из высокоширотных и явно холодноводных отложений Австралии и Арктической Канады.
Рис. 4. Кости верхнемеловых морских рептилий на берегу реки Хеты. Фото М. А. Рогова
Получается, ихтиозавры и плезиозавры вполне успешно существовали в прохладных водах за полярным кругом. Холодный климат никак не влиял на их ареалы. Некоторые даже размножались в заполярье: в Сибири были найдены остатки очень молодой особи плезиозавра.
Из этого следует два вывода. Во-первых, стало очевидно, что морских рептилий мезозоя нельзя использовать в качестве индикаторов теплого климата, как делалось на протяжении всего XX века. Во-вторых, обсуждаемое исследование косвенно подтвердило представления о теплокровности вымерших морских рептилий (см. Ихтиозавры и плезиозавры, по-видимому, были теплокровными, «Элементы», 16.06.2010). По образу жизни они, скорее всего, напоминали не современных морских черепах и крокодилов, а китов и дельфинов.
Источник: М. А. Рогов, Н. Г. Зверьков, В. А. Захаров, М. С. Архангельский. Морские рептилии и климат юры и мела Сибири // Стратиграфия. Геологическая корреляция. 2019. Т. 27. № 4. С. 13–39. DOI: 10.31857/S0869-592X27413-39.
Антон Нелихов