Как наши предки с динозаврами жили?

Огромное количество окаменелостей демонстрирует, что широкий спектр адаптаций помог мезозойским млекопитающим использовать небо, реки и норы для сосуществования с динозаврами. Разберём же подробнее, что из себя представляли ранние млекопитающие как класс.

Liaoconodon hui размером с крысу прекрасно сосуществовал в тёплом климате мелового периода с пернатым динозавром Sinotyrannus. Северный Китай, Ляонин. Иллюстрация Davide Bonadonna

Ранний юрский период, 185 000 000 год до нашей эры. Наступает ночь. Кайентатерий ухаживает за своим свежевылупившимся потомством. Снаружи логова барабанит дождь. Мать, размером с большую кошку, осматривает своих детёнышей. Десятки крошечных и беспомощных "зверёнышей" копошатся возле своего родителя. Может показаться, что это типичное норное млекопитающее, но отсутствие наружных ушей, громоздкие челюсти, характерные зубы выдают в кайентатерии цинодонта — группа животных, породивших млекопитающих. Проливной дождь обрушивает берег, под которым прятались мать с выводком, и погребает под землёй всю семью. Там они и пролежали вплоть до 2000 года, пока их не нашёл Тимоти Роу из Техасского университета в Остине.

Кайентатерий с детёнышем. На заднем фоне можно увидеть группу раннеюрских хищных динозавров, дилофозаров

На первый взгляд находка не впечатлила палеонтолога и он отправил её в лабораторию на хранение. Лишь спустя 9 лет, при подготовке блока породы к препарации, учёные заметили в нём крошечные зубы и фрагменты челюстей длиной всего 1 см. Находка тут же отложилась в сторону, а специалисты стали ломать голову, как очистить окаменелые фрагменты от породы, не повредив при этом столь крохотные и ценные фрагменты неизвестных животных. Для начала было решено провести микротомографию (microCT) для составления подробной 3D-карты расположения остатков животных. Сканирование показало наличие минимум 38 животных очень похожих на кайентатерия. Находку тут же возвели в ранг самых значительных открытий, связанных с ранней эволюцией млекопитающих. Kayentatherium находится на границе между истинными млекопитающими и их предками. И подобная находка позволит взглянуть на эту границу по-новому.

Несмотря на морфологическое (внешнее) сходство кайентатерия с млекопитающими, он всё ещё воспроизводит потомство как рептилия: множество яиц и детёныши с маленьким мозгом. "Мамы" млекопитающих вкладывают куда больше сил в небольшое количество детёнышей, что каждому из них даёт куда больше шансов на выживание.

Подобные окаменелости находят часто, и они хорошо проливают свет на раннюю эволюцию наших предков. Хоть волнительные открытия происходят по всему миру, основная их часть приходится на Китай. Именно у них был опровергнут миф, что млекопитающие эпохи динозавров — всего лишь крысоподобные насекомоядные.

Этот Liaoconodon hui размером с крысу - одна из многих окаменелостей из северного Китая, которые уточняют картину эволюции черт млекопитающих

Подобные находки показали, что ранние млекопитающие имели большое экологическое разнообразие и занимали разные экологические ниши: планировали с дерева на дерево, плавали и зарывались в землю. За последние лет 30 на палеонтологов обрушилась целая лавина из останков юрских млекопитающих, что породило споры, а где именно начинаются млекопитающие.

Из тени

В 1824 году в Геологическом обществе Лондона натуралист Уильям Бакленд представил кости одного из первых известных динозавров — мегалозавра. Во время той же речи он показал крошечные челюсти млекопитающих, которые были найдены в том же ископаемом месторождении. Их наличие предполагало, что у млекопитающих очень давняя история, но, как это случалось неоднократно, открытия динозавров полностью затмили открытия млекопитающих.

На протяжении 150 лет останки млекопитающих редко попадали в руки палеонтологов. Но всё изменилось с приходом палеонтологов в китайскую провинцию Ляонин. В 1997 году исследователи описали первое древнее млекопитающее из северо-восточной провинции Ляонин, и шлюзы открылись: менее чем за 30 лет было найдено более полусотни полных скелетов млекопитающих. Как и окаменелости динозавров, они выкапываются местными фермерами и продаются в музеи.

Обычно остатки млекопитающих представляют собой единичные зубы и небольшие фрагменты костей. Но не в китайской формации. В мезозое на территории современной провинции Ляонин вулканы захоронили множество животных целиком. И сегодня до нас доходят прекрасные образцы.

Провинция Ляонин на карте Китая

Однозначно можно сказать, что первые млекопитающие появились не позднее 178 млн лет назад. Если раньше млекопитающие представлялись в виде "мышат", прячущихся среди титанов, то сегодня мы можем взглянуть на геологическую летопись и увидеть всё разнообразие наших предков в эпоху динозавров. Они переживали собственный эволюционный взрыв. И вероятно, даже мел-палеогеновое вымирание, когда исчезли все нептичьи динозавры, не остановило бы их развитие. В 2006 году было найдено млекопитающие волатикотерии с перепонкой, как у современных белок-летяг. В 2017 были найдены вилеводон и маиопатагаи, они точно так же могли планировать с дерева на дерево.

Volaticotherium antiquus

Агилодоцодон мог вести древесный образ жизни и питаться корой, а кастороцауда вёл речной образ жизни, как современные утконосы. Разнообразие млекопитающих было велико, как и их специализаций. Но нудной латынью я вас утомлять не буду.

Репеномам — крупное млекопитающие нижнего мела. На арте поедает динозавра пситтакозавра

Появление признаков млекопитающих

У млекопитающих хорошо развит слух, а в 2011 году удалось даже найти животное с ещё примитивным строением внутреннего уха. Если у ранних рептилиеподобных предков млекопитающих кости молоточек и наковальня являлись частью челюсти и служили для жевания, то у современных зверей это часть внутреннего уха. А вот у Liaoconodon hui (см. первый арт) три кости внутреннего уха отчётливо читались в строении челюсти. Кости ещё отвечали за жевание, но уже перемещались к функции слуха.

Прекрасно сохранившийся экземпляр Maiopatagium furculiferum возрастом 160 миллионов лет

Возможно, вы никогда не задумывались, но мы, млекопитающие, имеем крайне сложную и уникальную систему питания. Мы жуём, а не глотаем кусками как рептилии или птицы, и для этого у нас появились специализированные зубы: моляры, резцы и клыки. Но в младенчестве мы сосём грудь. И в июле 2019 года было найдено самое древнее животное, способное сосать грудь. Microdocodon gracilis, докодонт возрастом 165 млн лет, имел строение горла, позволяющее сосать. Подобные крошечные косточки, будь то молоточек с наковальней или подъязычная кость в горле, мы смогли разглядеть с помощью microCT.

Подобные особенности млекопитающих, что помогли им взойти на трон в кайнозое, бурно развивались в тени динозавров. Так что они не были какими-то невзрачными мышками, скрывающимися под землёй от ужасного хищника. Они были разнообразны, прогрессивны и могли составлять конкуренцию.

Оригинал на Nature.com

Перевёл и адаптировал @MartinDont