Стволовая змея из позднего мела Бразилии освоила роющий образ жизни

Палеонтологи описали новый вид стволовых змей, который обитал на территории современной Бразилии в конце мелового периода, 75–85 миллионов лет назад. Он получила название Tametara mirim. По словам исследователей, древняя рептилия достигала всего около 40 сантиметров в длину и, судя по строению черепа, мозга и внутреннего уха, вела роющий образ жизни. Как отмечается в статье в журнале Nature, открытие T. mirim указывает, что стволовые змеи достигали значительного экологического и анатомического разнообразия.

Согласно современным реконструкциям, змеи произошли от ящериц не позднее конца юрского периода. Однако в ископаемой летописи первые несомненные представители данной группы появляются лишь в начале позднего мела. Поэтому остается неясным, при каких именно обстоятельствах она возникла. Согласно наиболее популярной гипотезе, непосредственные предки змей обитали в лесной подстилке или песке и охотились на беспозвоночных. Роющий образ жизни привел к утрате конечностей, частичной редукции зрения и появлению ряда других характерных особенностей строения. Подробнее о спорах вокруг происхождения и ранних этапах эволюции змей можно прочитать в нашем материале «Ноги — атавизм».

Команда палеонтологов под руководством Тиагу Симойнша (Tiago R. Simões) из Принстонского университета представила новые сведения об эволюционной истории змей. В центре внимания исследователей оказалась окаменелость сравнительно мелкой безногой рептилии, которая обнаружена в 2020 году на позднемеловой формации Адамантина в бразильском штате Сан-Паулу. От нее сохранилась задняя часть черепа, сочлененная с фрагментом посткраниального скелета из 103 шейных и спинных позвонков, при этом общая длина образца составила 419 миллиметров. Возраст находки оценили в 75–85 миллионов лет.

Изучив окаменевший скелет, Симойнш и его соавторы пришли к выводу, что он принадлежал змее. Однако строением черепа и позвонков эта рептилия заметно отличалась от всех современных и ископаемых родственников. Поэтому первооткрыватели приняли решение отнести ее к новому виду и роду, который назвали Tametara mirim. И родовой, и видовой эпитет происходят из индейских языков тупи-гуарани: первый переводится как «украшенный» (это намек на выраженный сагиттальный гребень на черепе образца), а второй — как «маленький».

На следующем этапе исследователи реконструировали родственные связи T. mirim. Для этого они сравнили ее анатомические особенности со 166 современными и ископаемыми видами рептилий, в основном чешуйчатых (Squamata) и клювоголовых (Rhynchocephalia). В результате выяснилось, что T. mirim отделилась от эволюционного древа змей раньше, чем жил общий предок всех ныне живущих видов этих рептилий. Таким образом, она относится к стволовой группе. По оценкам авторов, эволюционная линия T. mirim обособилась одной из первых — наряду с линией Najash rionegrina, которая жила на территории современной Аргентины около 90 миллионов лет назад. Добавив новый вид в реконструкцию происхождения змей, авторы подтвердили существующие представления о том, что эти рептилии возникли в среднем мелу, а их кроновая группа сформировалась в начале позднего мела.

Особое внимание Симойнша и его коллег привлекли остатки черепа T. mirim, которые сохранили трехмерную форму. Благодаря этому у исследователей появилась возможность реконструировать строение головного мозга этой змеи по эндокрану. Спереди в нем располагались укороченные обонятельные луковицы, которые переходили в слегка увеличенные полушария, а за ними, в свою очередь, следовал чуть более узкий средний мозг со слабо развитым оптическим тектумом. Похожее строение мозга характерно для ныне живущих змей, ведущих роющий образ жизни. С другой стороны, удлиненные средний и задний мозг и увеличенная задняя часть гипофиза T. mirim больше соответствуют полуроющим, наземным и водным видам. В ходе дополнительного анализа авторы сравнили головной мозг T. mirim и Dinilysia patagonica — еще одной стволовой змеи, которая жила на территории Аргентины около 90 миллионов лет назад. Оказалось, что строение мозга у двух этих рептилий чрезвычайно сильно отличается.

Судя по строению мозга и внутреннего уха (с увеличенной вестибулярной областью и упрощенными полукружными каналами), T. mirim вела роющий образ жизни. На это также указывают некоторые особенности строения черепа, в первую очередь удлиненная форма и высокая плотность костей. Для сравнения, упомянутая выше D. patagonica, скорее всего, была наземной или полуводной. Исследователи отмечают, что, согласно их реконструкции, основанной на строении черепа, общий предок всех змей вел образ жизни, переходный между роющим и наземным. Иными словами, он не был сильно специализирован к рытью. Однако среди его потомков появились намного более специализированные роющие виды, включая T. mirim и многих современных змей.

Полученные результаты свидетельствуют, что стволовые змеи отличались высоким разнообразием и сумели занять разнообразные экологические ниши. Таким образом, ранняя эволюция этих рептилий не была однонаправленным процессом. Учитывая это, образ жизни тех или иных стволовых змей нельзя автоматически переносить на общего предка всех кроновых змей.

Ранее палеонтологи выяснили, что в среднем плейстоцене на Тайване жили крупные питоны, достигавшие почти четырехметровой длины. На это указал окаменевший позвонок возрастом 400–800 тысяч лет. В наши дни питоны на острове не встречаются, а самые крупные из современных местных змей обычно не вырастают длиннее трех метров.