Трудно понять, какой была жизнь доисторических животных - даже ответить на, казалось бы, простые вопросы, например, что они ели, может быть проблемой. Иногда палеонтологам везет, и нетронутые окаменелости сохраняют содержимое желудка животного или дают другие подсказки. В новом исследовании Frontiers in Earth Science исследователи, изучающие окаменелости птицы, жившей рядом с динозаврами, получили больше вопросов, чем ответов, когда обнаружили кристаллы кварца в желудке птицы.
«Я бы сказал, что это какая-то причудливая форма сохранения мягких тканей, которую мы никогда раньше не видели», - говорит Цзинмай О'Коннор, помощник куратора ископаемых рептилий в Полевом музее Чикаго.«Выяснение того, что находится в желудке этой птицы, может помочь нам понять, что она ела и какую роль играла в своей экосистеме».
«В этом документе говорится, что у энанциорнитов, одной из важных ветвей ископаемых птиц, до сих пор нет прямых следов или свидетельств в желудке», - говорит Шумин Лю, студент Института палеонтологии и палеоантропологии позвоночных Китайской академии наук. и первый автор статьи. «Я был взволнован, это прорыв в их отношении».
Ископаемая птица, на которой сосредоточились исследователи, является образцом Bohaiornis guoi. «Они являются частью ранней линии птиц мелового периода, около 120 миллионов лет назад», - говорит О'Коннор, которая работала над статьей в IVPP, где Лю училась в магистратуре. «У них все еще есть зубы и когти на руках, но они маленькие, размером с голубя, поэтому не представляют особой опасности». Bohaiornis был частью группы, называемой enantiornitines, которые когда-то были самыми распространенными птицами в мире; тысячи образцов энанциорнитина были обнаружены в месторождениях группы Джехоль на северо-востоке Китая.
Несмотря на огромное количество прекрасно сохранившихся энантиорнитов, ни у одного из них не сохранилось следов пищи в их желудках, которые могли бы сказать исследователям, что ели эти птицы. «Мы можем определить диету и реконструировать пищеварительную систему для всех этих других групп птиц, обнаруженных в отложениях, отражающих биоту Джехола, за исключением энантиорнитов, даже если у вас больше энантиорнитов, чем у любой другой группы», - говорит О'Коннор. «Для этих парней у нас нет образцов или сохранившихся свидетельств диеты, что действительно странно». Однако в образце, изученном О'Коннор и ее коллегами в этой новой статье, была подсказка: предыдущее исследование указывало на наличие мелких камней в его желудке.
У многих современных птиц есть орган, называемый желудком - толстая мускулистая часть желудка помогает им переваривать пищу. Они проглатывают небольшие камни, называемые камнями желудка, и эти камни попадают в желудок, где помогают перемалывать твердую пищу. Эти камни в желудке, называемые гастролитами, были обнаружены в окаменелостях некоторых динозавров и птиц, что дает представление о том, что ели эти животные - они были связаны с диетой из жестких растительных материалов и семян.
Но камни в желудке животного не обязательно являются признаком того, что оно использует их для измельчения пищи. Некоторые современные хищные птицы проглатывают камни, называемые рэнглом, чтобы помочь вытеснить вещество из пищеварительного тракта и очистить его. А иногда рядом с желудочными полостями окаменелостей динозавров находили камни, которые существо случайно проглотило, или камни просто случайно оказались рядом с окаменелостями. «Вы должны провести различие между просто гастролитом и гастролитом, который используется в качестве камня в желудке», - говорит О'Коннор.
Хотя нет четких доказательств наличия гастролитов у энанциорнитиновых птиц, в статье, опубликованной в 2015 году, утверждается, что образец Bohaiornis guoi содержал камни в желудке, используемые в качестве ранглов (гастролиты, которые хищные птицы проглатывают для очистки желудка, но не переваривать пищу). О'Коннор был настроен скептически; фотографии камней выглядели не так. Гастролиты обычно сделаны из разных видов горных пород и немного отличаются по цвету и форме; все эти породы были похожи по составу друг на друга и на саму окаменелую кость. Они также казались не совсем правильной формы или сгруппированы - они были слишком круглыми и слишком разбросанными. «Я не знала, что это такое, но подумала, что это не гастролиты», - говорит она. Поэтому она и ее коллеги решили выяснить, что это за камни, и сравнить их с гастролитами других ископаемых птиц и динозавров.
Исследователи извлекли образец камней из желудка Бохайорниса и исследовали его под сканирующим электронным микроскопом. Затем они подвергли камни рентгеновскому излучению, чтобы определить, какие длины волн поглощают камни. Поскольку каждый минерал поглощает разные длины волн, это помогло исследователям уточнить, из чего состоят эти породы.
«Мы обнаружили, что те куски породы, которые были названы гастролитами, были кристаллами халцедона», - говорит О'Коннор.«Халцедон - это в основном кристаллы кварца, которые растут в осадочных породах. В Джехоле не было никаких свидетельств этого, но есть много свидетельств этого в летописи окаменелостей, где кристаллы халцедона формируются внутри раковины моллюска, или иногда халцедон заменяет раковину. минералы, из которых состоят кости в окаменелостях». Более того, весь халцедон был соединен между собой в один тонкий лист кристалла, а не отдельные камни, которые проглотила птица.
Количество присутствующего халцедона также было неправильным, если его использовали для улучшения пищеварения. Научная литература предполагает, что камни, которые птицы потребляют в качестве ранглов, составляют около 3% их массы тела; поскольку Bohaiornis, вероятно, весил около 300 граммов, команда будет искать рангл весом до 9 граммов. О'Коннор говорит: «Мы не смогли извлечь весь образец и выяснить, сколько он весил, но Шумин была очень умна, и она взяла кусок халцедона весом 3 грамма, и он был огромен» - намного больше. чем общий размер кусочков халцедона в желудке Бохайорниса.
Совокупность данных свидетельствует о том, что у Bohaiornis не было гастролитов, которые помогали бы измельчать пищу, или желудок, помогающий очистить желудок. Или, по крайней мере, этот экземпляр Bohaiornis не содержит этих гастролитов.
У нас просто нет доказательств, а палеонтологи всегда говорят, что отсутствие доказательств не является доказательством отсутствия. Но я всегда возражаю, тот, кто придумал эту поговорку, никогда не представлял себе, что у него есть тысячи полных и четко сформулированных образцов., некоторые с сохранением мягких тканей», - говорит О'Коннор. Если раннемеловые энанциорниты действительно использовали гастролиты, ужасно странно, что ни одна из тысяч окаменелостей не показывает их.
О'Коннор отмечает, что, хотя ни у одной из энанциорнитовых птиц из формации Джехоль нет следов содержимого желудка, у одной из испанских птиц в желудке есть кусочки пресноводных моллюсков. Но остается загадкой, что ели бохайорнисы и почему ни у одного из энанциорнитов Джехола ничего нет в желудке.
Это исследование важно, потому что эта окаменелость является единственной палеонтологической летописью энантиорнитов, содержащей возможные гастролиты, даже возможные следы настоящего желудка в Джехоле. Более того, только у этой клады ископаемых птиц нет следов желудка. до сих пор, в то время как у большинства других клад есть эти следы», - говорит Лю.
«Мы всегда пытаемся найти какие-то доказательства, и образцы, которые были предложены для заполнения этого пробела, к сожалению, этого не делают», - говорит О'Коннор. «Это просто часть палео-игры, часть науки - постоянно исправлять. Я счастлив, когда мы чего-то не понимаем, потому что это означает, что нужно провести исследование, это интересно».