Распространенная по всему миру клада морских рептилий-дурофагов способствует быстрому восстановлению пелагических экосистем после Пермской катастрофы.

Sep 18, 2023

Биология связи, том 5, Номер статьи: 1242 (2022) Цитировать эту статью

2914 Доступов

3 цитаты

104 Альтметрика

Подробности о метриках

Восстановление морской экосистемы после массового пермо-триасового вымирания (PTME) широко изучалось в мелководном море, но мало что известно о природе этого процесса в пелагических экосистемах. Omphalosauridae, загадочная клада морских рептилий-дурофагов, питающихся открытой водой, потенциально сыграла важную роль в восстановлении, но их фрагментарные окаменелости и неопределенное филогенетическое положение помешали нашему пониманию их роли в этом процессе. Здесь мы сообщаем о большом базальном ихтиозавриформном Sclerocormus из раннего триаса Китая, который ясно демонстрирует родство с омфалозавридами, что позволяет синонимизировать недавно появившуюся Nasorostra с Omphalosauridae. Череп также показывает анатомию уникального пищевого аппарата омфалозаврид, вероятно, приспособленного для питания пелагическими беспозвоночными с твердым панцирем, особенно аммоноидеями. Морфофункциональный анализ челюстей показывает, что омфалозавриды занимают морфопространство морских черепах. Наше открытие добавляет еще одно свидетельство взрывной радиации морских рептилий в океан в раннем триасе и быстрого восстановления пелагических экосистем после ПТМЭ.

Восстановление морской экосистемы после Пермо-триасового массового вымирания (ПТМЭ), самого серьезного вымирания в истории Земли, традиционно рассматривалось как отложенное и постепенное1,2. Однако эта точка зрения была поставлена ​​под сомнение растущим числом недавних открытий, предполагающих быстрое появление и эволюцию мезозойских морских рептилий после PTME3,4,5,6,7,8. Морские рептилии достигли высокого таксономического и экоморфологического разнообразия уже в конце раннего триаса и включали хищников-универсалов9, рыбоядных животных10, специализированные формы, использующие невизуальное обнаружение добычи11, прыгунов6 и дурофагов12. Дюрофагия развивалась независимо в нескольких кладах триасовых морских рептилий, включая ихтиозавроформ (недавно возникшие назоространы и несколько групп ихтиоптеригий)13,14, плакодонты15 и талаттозавры16, но эти дурофаги-экоморфы в основном были ограничены мелководной средой и, вероятно, питались обильными, сидячие и донные беспозвоночные с твердым панцирем. Фактически, наше понимание восстановления экосистем после ПТМЕ в целом сильно смещено в сторону данных из мелководной среды17, и относительно мало известно о природе восстановления в экосистемах открытой воды3.

Аммоноиды, ныне вымершая группа открытых морских головоногих моллюсков, имели успешную экологическую и эволюционную историю на протяжении >300 миллионов лет в палеозое и мезозое, но их эволюция столкнулась с серьезным препятствием: только три рода пережили PTME18. Однако сразу после массового вымирания аммоноидеи резко диверсифицировались в течение первых нескольких миллионов лет и продолжали играть значительную экологическую роль на протяжении остальной части мезозоя из-за их численности, широкого распространения и высоких темпов эволюции18. Несмотря на их высокую численность в мезозойских морских экосистемах, мало что известно о хищничестве аммоноидеев19. В то время как акулы, мозазавры и головоногие предположительно являлись основными группами, охотившимися на аммоноидей в юрском и меловом океанах, информация о хищниках триасовых аммоноидей скудна19.

Omphalosauridae, включающая несколько видов рода Omphalosaurus, представляет собой загадочную группу морских рептилий-дурофагов, известных до сих пор из пелагических отложений раннего-среднего триаса западной части Северной Америки20,21, Шпицбергена22 и Баварских Альп23. Есть одно исключение, когда единственный фрагмент челюсти был найден в мелководных морских карбонатах среднего триаса на юге Польши, но это, скорее всего, случайный труп24. Для омфалозаврид характерно наличие дурофагового зубного ряда, организованного в уникальные зубные батареи как на верхней, так и на нижней челюсти, в которых функциональные зубы подверглись сильному износу, приводящему к почти полной потере зубов перед их выпадением23. Несмотря на то, что об омфалозавридах впервые сообщили более ста лет назад20, в летописи окаменелостей они представлены в основном фрагментами челюстей, и на сегодняшний день обнаружено лишь несколько экземпляров, сохранивших частичные краниальные и посткраниальные останки20,23. Как следствие, таксономическое родство омфалозаврид остается неуловимым, и несколько групп мезозойских рептилий, включая ринхозавров, плакодонтов и ихтиозавров, считаются их ближайшими родственниками20,21,23. Неполная природа ископаемого материала омфалозаврид, а также некоторые резкие анатомические различия между ними и другими группами мезозойских рептилий препятствовали их однозначному размещению в филогенетическом контексте и их роли в восстановлении пелагической экосистемы после PTME.