Около 252 миллионов лет назад целый континент взрывают вулканы. Это происходит на территории современной Сибири, которая была северной частью суперконтинента Пангеи. Грандиозная пермско-триасовая катастрофа истребила почти 90 процентов видов живых организмов планеты. Ее следы можно обнаружить даже в центре современного Нижнего Новгорода. Об этом рассказал в «Парке науки ННГУ» доктор биологических наук, палеонтолог Андрей Журавлев.

Связаны между собой

Не прошло и миллиона лет, как мир ожил, и озерно-болотные угодья нижегородчины наполнились многочисленными земноводными и пресмыкающимися, совсем непохожими на тех, что живут сейчас. Все события, когда-либо случившиеся на нашей планете, были связаны между собой, что в итоге привело к появлению тех жизненных форм, которые существуют ныне.

В Нижнем Новгороде есть овраги из отложений пермского и начала триасового периодов. (Пермский период – шестой, последний геологический период палеозойской эры. – Прим. авт.).

Пермские отложения открыл в 1841 году британский геолог Родерик Мурчисон в районе Перми. Он приезжал в Россию, побывал во многих местах, в том числе был в Нижнем Новгороде. Тогда британец ничего не нашел в этих отложениях. Находки были сделаны в 1883 году Владимиром Амалицким, выдающимся российским и мировым палеонтологом. Он первый обнаружил на этой территории останки древних животных, в основном двухстворок. Позже Амалицкий соберет выдающуюся коллекцию пермской фауны, которая станет ядром палеонтологического музея в Москве. 

На территории Нижнего Новгорода было много находок. Например, фрагмент нижней челюсти с зубами контритозавра, позвонок тупилякозавра, спинной щиток уралерпетона. 

Попробуй укуси...

Также есть находки чешуи древних рыб. У современных рыб она двухслойная, тонкая, а у древних четырехслойная. Современные лучеперые, которые составляют основную массу современных рыб, эволюционируя, усилили свой внутренний скелет за счет тонких косточек, которые мы так не любим выбирать, когда едим рыбу, но зато сократили плотность чешуи. 

Например, у хищной рыбы тойемии чешуя ромбической формы, с одной стороны ямка, с другой выступ, то есть она как бы застегивалась. Получался плотный панцирь, попробуй такую рыбу укусить или удержать в зубах. Но это было по силам уралерпетонам, которые водились у нас. Это были прежде всего водные животные, которые практически не выходили на сушу. На их черепе много дырок – отверстия для глазниц, ноздрей, кроме того, у них был «теменной глаз» – это орган восприятия солнечных лучей, куда выходил эпифиз, что помогало этим животным установить свой суточный ритм сна и бодрствования. По бокам черепа отверстия служили для размещения челюстной мускулатуры. Именно мощные челюсти позволяли хватать такую «бронированную» рыбу. 

Самые крупные ящеры – это парейазавры. В нашей области была найдена плечевая кость такого пресмыкающегося. Относящиеся к нему скутозавры напоминали бегемотов. Они погружались на дно водоема за счет сильно утяжеленного скелета. Зубы у них росли вразнобой – это позволяло им процедить воду и задержать в пасти водные растения, которые и шли в пищу. 

Не хватало стоматологов

У ряда древних животных зубы менялись в течение всей жизни, затем эта способность была утрачена. Из-за того, что зубы росли постоянно, они были разнокалиберные, что не позволяло плотно сжимать челюсти. А это мешало пережевывать пищу. Когда природа выбрала постоянные зубы, это был шаг к появлению млекопитающих. 

Стоит отметить, что по зубам палеонтологи могут рассказать о многом. Например, мамонты питались растительной пищей, об этом говорят многочисленные сколы и ямки на их зубах. Такие повреждения происходят от поедания плодов с косточками. Когда же животное переходит на поедание травы, то на зубах остаются продольные царапины. 

Трава – это замечательный источник питания, она хороша тем, что ее много, она быстро растет. Но она начинает защищаться «толченым стеклом» – растения отращивают фитолиты. Это такие сложные по виду кристаллики кремнезема, есть их сложно, зубы очень портятся. Животные, чтобы справляться с фитолитами, эволюционируют, обзаводятся более мощными зубами. 

Продолжительность жизни мамонтов составляла 50-60 лет, их зубы столько не выдерживали и часто стирались. И это тоже приводило к преждевременной гибели этих гигантов.

Для того, чтобы зубы были крупными, нужен был большой череп, и животное должно быть тоже крупным, и масса мамонтов росла. Подобное происходило и с хоботными, копытными, полорогими-парнокопытными животными. Образовалось большое количество помета, содержащего кремнезем и фосфор, который попадал сначала в реки, затем переносился в моря и океаны. 

Среда влияет на геном

На этом естественном удобрении начинают бурно развиваться водоросли и одни замещаются другими.  И, казалось бы, в этом нет ничего страшного. Но когда образующийся из водорослей ил известковый, то он в результате естественных тектонических процессов уходит глубоко в недра земли, перерабатывается при больших температурах и возвращается в атмосферу в виде углекислого газа. Как следствие, климат сохраняется теплым. Когда накапливается кремневый ил, то углекислый газ в атмосферу не возвращается – начинается похолодание. Когда-то это способствовало возникновению ледникового периода, в котором мы живем до сих пор. 

Внешне мамонты и слоны похожи. Однако генетика этих животных очень разная. Мамонты ближе не к современному человеку, а к неандертальцам. Например, у мамонтов был совершенно иной гемоглобин, нежели у слонов и современного человека. Наш гемоглобин при низких температурах очень плохо насыщается кислородом, и поэтому человеку сложно быть активным во время сильных морозов. 

Уже доподлинно известно, что среда влияет на наш геном. Если бы он не менялся, то люди вымирали от любых эпидемий. Приспособленность к тем или иным заразам наследуется. 

К слову, шведский биолог лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 2022 года Сванте Паабо обнаружил, что гены, которые помогли пережить пандемию ковида, были и у неандертальцев.

Вопрос дилетанта

– Юрские отложения Нижегородской области представлены глинами, сформированными на дне моря Тетис. Почему же тогда глина несоленая?

– Соль представляет собой соединение натрия и хлора. Это эфемерное вещество – оно быстро образуется и также быстро распадается. Когда есть избыток соли, то формируются пересоленные водоемы, такие как в Персидском заливе. В этом случае соль оседает,  процесс осадконакопления начинает преобладать над распадом соли. 

Соленой вода в морях и океанах стала около трех миллиардов лет назад. Знаете, почему это произошло? Живность мирового океана очень разнообразна, у каждого живого организма свои потребности – кто-то «забирает» кремний, кто-то – кальций, магний, другие вещества. Не востребованы флорой и фауной только натрий и хлор. 

– Каким будущее нашей планеты видят палеонтологи?

– Если говорить о последних 600 миллионах лет нашей планеты, то 500 миллионов из них Земля была очень теплой планетой. Только последние 100 миллионов лет она такая холодная, как сейчас. Вероятность того, что в будущем нас ждет потепление, а не похолодание намного выше. Так будет, пока ледниковые шапки Земли не растают. Однако когда не станет вечной мерзлоты, климат изменится кардинально. Не нужно думать, что потепление – это хорошо для России. Климат нашей страны станет очень влажным, некомфортным, будет огромное количество мошкары.

Александра Махлина.