Девонских трилобитов с трезубцами заподозрили в сражениях за самок
Это самый древний пример такого поведения
Самцы трилобитов из рода Walliserops сражались за самок подобно современным жукам-носорогам. К такому выводу пришли палеонтологи, проанализировав строение трезубцев, которые росли у этих членистоногих на голове. Таким образом, самцы животных начали устраивать брачные поединки уже около 400 миллионов лет назад. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
Самцы многих видов животных сражаются друг с другом за возможность спариться с самкой. К ним относятся, в частности, жуки-рогачи (Lucanidae) и жуки-носороги (Dynastinae), некоторые куриные птицы и жвачные млекопитающие, включая оленей, баранов, козлов и антилоп. Были такие виды и среди вымерших животных. Например, самцы жирафоидов Discokeryx xiezhi, обитавших на территории Китая около 16,9 миллиона лет назад, сражались за самок, сталкиваясь головами. А из нептичьих динозавров брачные турниры устраивали рогатые динозавры и пахицефалозавры.
Палеонтолог Ричард Форти (Richard A. Fortey) из Музея естественной истории в Лондоне и его коллега Алан Гишлик (Alan D. Gishlick) из Блумсбергского университета обнаружили самый древний пример подобного поведения. В центре внимания исследователей оказались небольшие трилобиты из рода Walliserops, четыре вида которых жили на территории современного Марокко в раннем и среднем девоне, около 400 миллионов лет назад. От других трилобитов они отличались странными выростами-трезубцами на головном щите. У каждого из четырех видов форма этих образований была разной. При этом ни у одного современного вида точных аналогов таких трезубцев нет.
Согласно предыдущим исследованиям, валлисеропсы тратили много ресурсов на отращивание трезубцев. Это указывает, что такие выросты играли в их жизни важную роль. Однако для чего именно они использовались, остается неясным. Хотя специалисты высказывали предположения, что трезубцы каким-то образом помогали хозяевам защищаться от хищников или добывать пищу, подтвердить или опровергнуть эти идеи пока не удалось.
Форти и Гишлик сосредоточились на одном из четырех видов валлисеропсов, W. trifurcatus. Они установили, что теоретически этот вид мог использовать трезубец, чтобы отгонять хищников, нападающих спереди. Однако в целом данный вырост плохо подходил для защитных целей. Дело в том, что он плотно крепился к головному щиту и мог двигаться только вместе с ним в дорсовентральном направлении. Более того, из-за длинных щечных шипов по бокам головы даже эти движения были сильно ограничены. Против хищников, нападающих сверху и сзади, трезубец W. trifurcatus был совершенно бесполезен. Таким образом, этот вырост вряд ли выполнял защитную функцию.
На следующем этапе авторы проверили гипотезу, согласно которой трезубец W. trifurcatus помогал этим трилобитам добывать пищу. Подобно другим представителям отряда Phacopida, этот вид охотился на донных беспозвоночных и поедал падаль. Возможно, в трезубцах W. trifurcatus располагались чувствительные органы, с помощью которых представители данного вида находили спрятавшихся в иле жертв, после чего выкапывали их конечностями и съедали. Тем не менее, на окаменевших трезубцах валлисеропсов не удалось обнаружить скоплений ямок или бугорков, которые указывали бы на присутствие большого количества сенсилл.
Форти и Гишлик также отвергли идеи, согласно которым трезубец W. trifurcatus позволял прокалывать жертв. Этот вырост был слишком длинным, так что его обладатель просто не смог бы снять с него пронзенную добычу. А для того, чтобы взбаламучивать ил и песок в поиска пищи, трезубец был недостаточно подвижным. У трех других видов валлисеропсов, W. hammii, W. tridens и W. lindoei, рукоять трезубца была короткой и еще меньше подходила для копания в грунте.
Авторы также осмотрели необычный образец W. trifurcatus из Музея естественной истории в Хьюстоне, у которого правая ветвь трезубца раздвоилась. Несмотря на дефект, этой особи удалось выжить и дорасти до нормального размера. Это дополнительный аргумент в пользу того, что трезубец не использовался для защиты от хищников или добычи пищи. А поскольку особь W. trifurcatus с деформированным трезубцем доросла до взрослого размера, эта структура, вероятно, использовалась только после достижения половой зрелости. Возможно, она являлась вторичным половым признаком, например, служила для сражений с конкурентами или демостраций.
Чтобы проверить эту идею, Форти и Гишлик решили сравнить W. trifurcatus с современными жуками-носорогами. Самцы этих насекомых обзавелись крупными выростами на голове, которые используются во время брачных поединков. Например, у японского жука-носорога (Allomyrina dichotoma) на голове растет длинный рог, который дважды раздваивается на конце. Эта структура отдаленно напоминает трезубцы валлисеропсов. Сражающиеся жуки-носороги пытаются ограничить доступ соперника к самке, поддев его снизу и перевернув или сбросив с дерева. При этом самка не следит за результатом поединка и при выборе партнера не обращает внимания на размер и форму его рогов. Интересно, что среди самцов этих насекомых встречаются экземпляры с деформированными рогами, подобные образцу W. trifurcatus из музея в Хьюстоне. Они также без проблем доживают до половозрелости.
Авторы провели морфометрический анализ, в ходе которого сопоставили строение головы W. trifurcatus и нескольких видов жуков-носорогов. В выборку были включены виды, которые во время поединков используют три разные стратегии: поддевают соперника снизу и переворачивают, хватают его и удерживают в воздухе или фехтуют рогами. Принадлежность жука к одной из этих групп можно определить по прочности и форме его рогов. Например, рога поддевателей крепкие и с широкими кончиками, а у фехтовальщиков более хрупкие и с тонкими кончиками.
Оказалось, что трезубец W. trifurcatus больше всего напоминает рога жуков-носорогов из группы поддевателей, например, уже упоминавшегося японского жука-носорога. Форти и Гишлик предполагают, что самцы W. trifurcatus сражались примерно так же, как эти насекомые. При встрече конкуренты сначала толкались и наносили друг другу тычки трезубцами, после чего каждый из них старался ввести трезубец под брюшко конкурента и перевернуть его на спину. Поверженный соперник, вероятно, воткнулся бы в грунт спинными шипами и потратил бы какое-то время на то, чтобы вернуться в нормальное положение. До тех пор он был бы исключен из конкуренции за самку. При этом, как и у японских жуков-носорогов, самки вряд ли обращали внимание на исход поединков и форму трезубцев.
Если выводы Форти и Гишлика верны, то трезубцем обладали только самцы валлисеропсов — самкам эти структуры были просто не нужны. Это одно из первых убедительных свидетельств полового диморфизма у трилобитов. Авторы полагают, что лишенные трезубцев самки валлисеропсов были приписаны к другому роду — либо до сих пор не обранужены.
Ранее палеонтологи обнаружили трилобита Olenoides serratus с видоизмененными десятой и одиннадцатой парами конечностей. Вероятно, это был самец, который при помощи этих крюкоподобных конечностей удерживал самку во время спаривания.
Путешествие по Земле мелового периода продолжается
Мнение редакции может не совпадать с мнением автора
22 мая на стриминговом сервисе Apple TV+ стартовал второй сезон «Доисторической планеты» — документального сериала о динозаврах, птерозаврах и их современниках. После премьеры первого сезона прошел год — и теперь у зрителей снова появилась возможность вернуться на Землю конца мелового периода. Как и первый сезон, второй состоит из пяти серий: «Острова», «Бесплодные земли», «Болота», «Океаны» и — внезапно — «Северная Америка». В прошлом году я делал для N + 1 подробные разборы каждой серии первого сезона — их можно почитать здесь. А в обзоре на новый сезон я проанализирую каждый эпизод вкратце, после чего расскажу о своих впечатлениях от сезона в целом. Острова Первая серия посвящена островам и их жителям. Нам показывают европейские и антарктические острова, а также Мадагаскар, который в те времена уже откололся от Гондваны. Здорово, что в серии смещается акцент с динозавров на других животных, а сами динозавры здесь довольно необычные. Эта серия примечательна ещё тем, что в ней впервые используется эффект тепловизора. Жаль, что основная часть длилась всего 32 минуты — серии первого сезона были длиннее. Отдельно хочу отметить двух интересных обитателей Мадагаскара. Один из них — симозух, сухопутный крокодиломорф с забавной короткой мордой. В отличие от большинства своих родичей, в том числе современных крокодилов, симозух был растительноядным. Кстати, до этого момента крокодиломорфов в «Доисторической планете» не показывали. Второй интересный житель Мадагаскара — адалатерий. Это примитивное млекопитающее, которое достигало размеров кошки (да, не все мезозойские млекопитающие были крошечными). Палеонтологи описали адалатерия совсем недавно: статья вышла в 2020 году в журнале Nature. Я в восторге от этой серии: крокодиломорфы, млекопитающие, антарктические динозавры, новые эффекты — все это очень круто, поэтому ставлю 10/10. Бесплодные земли В следующей серии нам показывают бесплодные земли (badlands): пустыни Монголии и вулканы Индии (кстати, Индостан тогда был островным континентом). Монгольскую пустыню мы уже видели в первом сезоне, поэтому многие ее обитатели нам знакомы. Странно только, что сюда поселили китайских кориторапторов, которые появлялись в первом сезоне, ведь в Монголии полно своих овирапторозавров. А вот в Индии разворачивается поистине фантастическая сцена. Стадо длинношеих исизавров бредет среди потоков лавы и ядовитых испарений... Зачем? Чтобы отложить здесь яйца! Тут нужно заметить, что зауроподы сами не могли высиживать яйца, поэтому инкубация происходила при помощи других источников тепла, в числе которых тепло от гниющей растительности. Некоторые зауроподы использовали и геотермальное тепло (обо всём этом эксперты упоминают в конце серии). Получается, зауроподы действительно могли гнездиться недалеко от вулканов. Но что же нам показывают в сериале? Самки исизавров взбираются на сам вулкан и откладывают в кальдере яйца. Зрелищно, спору нет, но выглядит слишком неправдоподобно. Затем нам показывают, как детеныши исизавров вылупляются при помощи яйцевого зуба на кончике морды. Это не домысел создателей — структура, напоминающая яйцевой зуб птиц и крокодилов, у зауропод действительно найдена. Это самая длинная серия в сезоне, в ней много эффектных сцен, но неточности и некоторые слишком спекулятивные моменты все же заставляют меня поставить ей только 8/10. Болота Действие третьей серии происходит в болотистой местности (в оригинале это swamp, то есть, по сути, заболоченные леса). Меня порадовало возвращение гигантской лягушки Beelzebufo ampinga, чье родовое название переводится как «жаба Вельзевула» (и снова её показывают в среду — it is Wednesday, my dudes). В этот раз мы видим самца, который пытается призвать Вельзевула самку, но ему мешают зауроподы. В общем, сюжет с лягушкой вышел весьма забавным. Кроме того, в этой серии снова появляются крокодиломорфы (но уже другие), а тираннозавр наконец-то показывает свои навыки охотника, но подробности раскрывать не буду, это лучше увидеть самим. Очень рад, что в этой серии показали пахицефалозавров. Это динозавры с куполом на голове, который они использовали для битв между собой. Подробнее об этом палеонтологи рассказывают в конце серии. Эта серия очень насыщенная, и хотя «Острова» мне показались более интересными, ей я тоже ставлю 10/10. Океаны Четвертая серия целиком посвящена океанам, поэтому в ней всего два вида динозавров: детеныши пирораптора и гесперорнис — птица в широком смысле, то есть представитель клады Avialae. В основном же серия повествует о мозазаврах, плезиозаврах, рыбах и аммонитах. Аммониты — головоногие моллюски, дальние родственники осьминогов и кальмаров. Увы, до наших дней не дожил ни один представитель этой удивительной группы. В четвёртой серии нам показали множество аммонитов всех форм и размеров, в том числе и детенышей. Ещё хочу отметить мортурнерию — необычного плезиозавра с относительно короткой шеей. Её пасть была усеяна тонкими зубами, что указывает на фильтрующий тип питания. Палеонтологи предполагают, что мортурнерия отфильтровывала ил, как современный серый кит, — и в сериале нам именно это и показывают. Если честно, я ожидал большего от четвертой серии. Она слишком короткая: основная часть длилась всего 28 минут. Ещё здесь использовали старые кадры с мозазавром (только отзеркаленные) — я сначала подумал, что запомнил их из трейлера, но в отзывах написали, что они из первого сезона. Я проверил — да, это так. Для сериала такого уровня это как-то не очень. Сначала я хотел поставить этой серии восемь баллов, но здесь нам показали так много интересных животных, что она вполне заслуживает 9/10. Северная Америка Завершает сезон серия, которая посвящена целому континенту. Но нужно оговорить, что Северная Америка в те времена была разделена мелководным морем на Ларамидию (западная часть) и Аппалачию (восточная часть). В этой серии показывают только Ларамидию, фауна которой известна гораздо лучше, чем фауна Аппалачии. Здесь мы встречаем тираннозавра, трицератопсов, полярных динозавров, а также морских обитателей — чему я очень рад, так как мне не хватило их в прошлой серии. Кстати, здесь первые появляется птица современного типа (то есть из клады Neornithes) — стигинетта («Styginetta lofgreni»), дальний родственник уток и гусей. Её описали в диссертации, а не в научном журнале, поэтому пока что это неофициальное название. В этой серии мне особенно понравилось столкновение между двумя гигантами: тираннозавром и кетцалькоатлем. Чем все закончилось, не скажу, так как не хочу спойлерить, но выглядит эта стычка весьма интересно. В целом серия неплохая, но вот последняя сцена — обед полярных родичей тираннозавра — не совсем подходит в качестве финала сезона. В первом сезоне финальная сцена была зрелищнее: гигантский птерозавр медленно улетал в закат. Поэтому только 9/10. Заключение К сожалению, в новом сезоне серии короче — только вторая серия по продолжительности основной части сравнима с сериями первого сезона. Но зато короткие информационные видео, в которых эксперты объясняют некоторые моменты, разместили в конце каждой серии — раньше их выкладывали отдельно. У меня сложилось впечатление, что этот сезон немного уступает первому, серии которого были более цельными, а сюжеты — интереснее. Половину животных, показанных во втором сезоне, мы уже видели в первом. Тем не менее во втором сезоне все же было много нового. Максимальный балл я поставил «Островам» и «Болотам», а если посчитать средний балл всех серий, то выйдет 9/10 (первому сезону я бы, наверное, поставил все десять). Оба сезона «Доисторической планеты» показывают нам, что динозавры и их современники были не какими-то монстрами, а реальными животными — и при этом очень разнообразными и интересными. Этот материал был изначально опубликован в личном блоге Семена Морозова «Ossa Draconum». Мы перепечатали его с минимальными изменениями с разрешения автора.
