Миллионы лет назад в теплом Тихом океане у берегов Южной Калифорнии в изобилии обитали моржи без бивней.
Но в новом исследовании палеонтологи Калифорнийского штата Фуллертон выявили три новых вида моржей, обнаруженных в округе Ориндж, и у одного из новых видов есть «полубивни» - или более длинные зубы.
У двух других новых видов нет бивней, и все они предшествуют эволюции длинных легендарных бивней из слоновой кости современного моржа, который живет в холодной Арктике.
Исследователи описывают в общей сложности 12 экземпляров ископаемых моржей из округов Ориндж, Лос-Анджелес и Санта-Крус, возраст которых оценивается от 5 до 10 миллионов лет. Окаменелости представляют пять видов, причем два из трех новых видов представлены образцами самцов, самок и молодых особей.
Их исследование, дающее представление об эволюции зубов и бивней морских млекопитающих, было опубликовано сегодня в Journal of Vertebrate Paleontology.
Выпускник геологии Джейкоб Бивер и его научный руководитель Джеймс Ф. Парэм, адъюнкт-профессор геологических наук, являются авторами исследования, основанного на образцах ископаемых черепов.
Пархам и Бивер работали с Хорхе Велес-Хуарбе, экспертом по морским млекопитающим в Музее естественной истории округа Лос-Анджелес, который является соавтором статьи. Велес-Хуарбе - бывший научный сотрудник лаборатории Пархема и сотрудничал с другими исследовательскими проектами CSUF по исследованию окаменелостей. Парэм работает научным сотрудником в музее, что дает ему и его ученикам возможности для проведения исследований.
Исследователи объединились для изучения и описания анатомии образцов, большинство из которых являются частью музейной коллекции.
«Округ Ориндж является самым важным районом для ископаемых моржей в мире», - сказал Бивер, первый автор статьи, проводивший исследование для своей магистерской диссертации. «Это исследование показывает, как у моржей появились бивни».
Вымершие виды моржей получили имена
Сегодня существует только один вид моржей, и его научное название - Odobenus.
Для нового вида, обнаруженного в округе Ориндж, исследователи назвали моржа с полубивнями Osodobenus eodon, объединив слова Oso и Odobenus. Другой назван Pontolis kohnoi в честь Наоки Коно, исследователя ископаемых моржей из Японии. Обе эти окаменелости были обнаружены в районах Ирвин, Лейк-Форест и Мишн-Вьехо.
Osodobenus eodon и Pontolis kohnoi происходят из того же геологического слоя горных пород, что и исследование 2018 года, проведенное Пархемом и его учениками другого нового рода и вида моржа без клыков, Titanotaria orangensis, названного в честь титанов CSUF. Эти окаменелости были найдены в члене Осо формации Капистрано, геологической формации недалеко от Лейк-Форест и Мишн-Вьехо.
Третий новый вид моржей, Pontolis barroni, был обнаружен в Алисо-Вьехо, недалеко от платной дороги 73. По словам Парэма, он назван в честь Джона Бэррона, бывшего исследователя из Геологической службы США и мирового эксперта по слою горных пород, где были найдены образцы.
Анализ этих образцов показывает, что ископаемые зубы моржа более изменчивы и сложны, чем считалось ранее. По словам Парэма, большинство новых образцов появились раньше, чем эволюция бивней.
«Osodobenus eodon - самый примитивный морж с бивнеобразными зубами», - сказал Парэм. «Этот новый вид демонстрирует важную роль экологии питания в происхождении и ранней эволюции бивней».
Бивер объяснил, что его работа направлена на лучшее понимание эволюционной истории моржа в отношении его зубов.
Важность эволюции зубов заключается в том, что она показывает изменчивость внутри и между видами моржей. Ученые предположили, что определенные виды можно идентифицировать только по зубам, но мы показываем, как даже особи одного и того же вида могут иметь изменчивость в свою стоматологическую установку», - сказал Бивер, получивший степень магистра геологии в 2019 году.
"Кроме того, все предполагают, что бивни являются самыми важными зубами у моржей, но это исследование еще больше подчеркивает, что бивни были более поздним дополнением к истории моржей. Большинство видов моржей питались рыбой и приспособились к ловить рыбу, а не использовать всасывание моллюсков, как современные моржи."
Бивер, ныне палеонтолог в районе Модесто, также исследовал, повлияли ли изменения климата в Тихом океане на древних моржей. Его работа предполагает, что повышение температуры воды помогло увеличить количество питательных веществ и планктона и сыграло роль в распространении моржей около 10 миллионов лет назад, что, возможно, способствовало их разнообразию.
Фон
Для проекта по исследованию ископаемых моржей выпускник геологии Джейкоб Бивер провел несколько часов в лаборатории, измеряя и описывая кости моржа.
«Я просидел много часов с удобным штангенциркулем, делая заметки о длине зубов и ширине черепа, среди многих других измерений», - сказал он. «Описание костей гораздо глубже и дотошнее, чем кажется. Есть черты, которыми обладают кости каждого вида моржей - размер, форма и количество зубов. Я записал, чем кости отличаются или похожи на кости других вымерших виды моржей."
Бивер, палеонтолог, живущий в Модесто, отметил, что, несмотря на пандемию, он и Пархем работали над научной статьей, соблюдая социальную дистанцию в 300 миль.
Завершение его первой журнальной публикации, основанной на его магистерской работе, и проведение исследовательского проекта помогли ему понять научные методы и приемы, которые он теперь использует в своей карьере, где он следит за строительными площадками в поисках палеонтологических ресурсов. Он также преподает курсы геологии для бакалавров в Калифорнийском государственном университете Станислава, где он получил степень бакалавра геологии и рассматривает возможность получения докторской степени.
«Опыт, который я получил при проведении этого исследования, особенно презентации на национальных палеонтологических конференциях, привел к значительному увеличению моей уверенности в своих научных способностях», - сказал Бивер. «Я приписываю время, проведенное с доктором Пархемом, напрямую благодаря достижениям в моей нынешней работе - от навыков, которые он передал, до дверей, которые он помог открыть».