Крошечный, 165‑миллионолетний юрский хищник открыл перед учёными неожиданный пример эволюционного прорыва, который помог проложить путь к появлению современных млекопитающих и человеческого мозга.

Пушистый хищник, живший 165 миллионов лет назад, дает учёным редкое представление об эволюции млекопитающих. Известный как Megacauda sungei, этот древний хищник имел длину всего около полуметра (20 дюймов) от носа до хвоста, но был заметно крупнее по сравнению с большинством своих юрских сородичей. Он охотился в воде, используя зубы с загнутыми назад бугорками, которые помогали удерживать скользкую добычу.

Однако его самой значимой чертой была не размер или охотничьи навыки. Исследователи обнаружили свидетельства наличия сложного мягкого неба, отделявшего ротовую полость от глотки — прохода, соединяющего рот с глоткой. Такое анатомическое устройство позволяло глотать, сохраняя способность дышать одновременно, что является ключевой адаптацией для млекопитающих, вскармливающих своё потомство. Результаты работы исследователей из Шэньяна, Чикаго и Бонна опубликованы в журнале Nature.

Как древний хищник проливает свет на эволюцию глотания

У многих животных отсутствует мягкое небо; вместо него в горле действует относительно простая система подъязычных косточек. Без сложного механизма глотания, характерного для млекопитающих, процесс приёма пищи требует совершенно иных движений.

Крокодилы, например, поднимают голову и резко дергают, чтобы продвинуть неразжёванную пищу по горлу. «Это достигается с помощью силы тяжести», — объясняет палеонтолог проф. др. Томас Мартин из Боннского университета.

У млекопитающих более сложная подъязычная структура, позволяющая глотать даже когда гравитация действует не в помощь. Люди, например, могут пить через трубочку, находясь вверх ногами, и при этом дышать.

Эта способность сыграла важную роль в эволюции млекопитающих. Она позволяла молодым млекопитающим безопасно потреблять питательное молоко, предотвращая попадание жидкости в носовые проходы. Поддерживая эффективное вскармливание, эта адаптация обеспечивала существенное преимущество для выживания.

«Именно эта адаптация сделала возможным развитие мозга, которое в конечном счёте привело к появлению человека», — подчёркивает Мартин. «Мягкое небо и формирование ротовой полости и глотки напрямую связаны с эволюцией млекопитающих».

Поразительно, но у Megacauda sungei уже были признаки такого анатомического устройства задолго до появления современных млекопитающих.

165‑миллионолетний хищник, приспособленный к плаванию

С коротким мехом и широким, уплощённым хвостом Megacauda sungei, вероятно, выглядел отчасти как современная выдра, бобр или утконос. Его тело также было хорошо приспособлено к передвижению в воде.

Учёные использовали компьютерную томографию окаменелости для создания детализированных трёхмерных реконструкций анатомии животного. Эти модели указывают на то, что животное продвигалось в воде, гребя передними конечностями и двигая хвостом в волнообразном движении. Задние ноги, вероятно, помогали менять направление.

«Это самое раннее свидетельство водного образа жизни у млекопитающих», — говорит палеонтолог из Боннского университета.

Его зубы показали ещё одну необычную адаптацию. Помимо загнутых назад бугорков, помогающих захватывать водную добычу, у животного были специализированные клыки с тремя корнями — отличительная черта, которая удивила исследователей.

Сопоставляя окаменелость с другими доисторическими образцами и современными животными, команда определила, что Megacauda sungei принадлежал к докодонтам — вымершей группе ранних родственных млекопитающим, известных как маммалиаформы. Эти животные были особенно распространены в Юрском периоде. Саму окаменелость обнаружили в Сяинцзи, Внутренняя Монголия.

Крошечный гигант в эру динозавров

«Новый вид Megacauda sungei является крупнейшим из маммалиаформов юрского периода», — говорит Томас Мартин.

При длине примерно полметра и массе около двух килограммов (4,4 фунта) этот доисторический «верхний хищник» мог показаться незначительным рядом с современными гигантами, такими как слоны, носороги и киты.

Но размер был относительен в мире юрского периода.

Мезозойская эра, длившаяся приблизительно от 230 до 66 миллионов лет назад, была доминирована динозаврами. Ранние родственники млекопитающих в основном оставались мелкими, многие весили всего несколько граммов.

На этом фоне Megacauda sungei был необычно крупным. Хотя сегодня он кажется крошечным, этот водный охотник был тяжеловесом среди ранних родственных млекопитающим, сосуществовавших с динозаврами.

Необычная находка в Внутренней Монголии

Научная значимость Megacauda sungei, возможно, никогда не была бы раскрыта без удачно сложившейся цепочки событий.

Несколько лет назад Палеонтологический музей Ляонин в Шэньяне (Китай) приобрёл окаменелость, найденную во Внутренней Монголии, как часть коллекции образцов. Её исключительные особенности стали очевидны, когда три учёных изучили находку совместно: проф. др. Чан‑Фу Чжоу из Университета Шаньдуна (Китай), проф. др. Чжэ‑Си Луо из Университета Чикаго (США) и проф. др. Томас Мартин из Боннского университета.

Признав, что образец представляет ранее неизвестный вид, исследователи решили почтить проф. Сун Гэ, почётного директора Палеонтологического музея Ляонин.

Они объединили название «большой хвост» (Megacauda) с видовым обозначением «sungei», создав научное название Megacauda sungei.

Установление идентичности животного потребовало многолетнего детального анализа, сопоставлений, классификации и документации.

«Это результат длительной командной работы», — говорит Томас Мартин.

Исследование дало важные новые сведения о ранней истории млекопитающих, в частности о том, как быстро их предки стали развивать специализированные тела и образ жизни.

Другие юрские окаменелости докодонтов показывают, что представители этой группы уже приспосабливались к очень разным средам обитания. Некоторые жили на деревьях, другие рыли норы, как кроты, а такие виды, как Megacauda sungei, были адаптированы к водной жизни.

«Это показывает, насколько широко были распространены докодонты в Северном полушарии и что эта разнообразная группа животных развивала очень разные образа жизни на невероятно ранней стадии», — резюмирует Мартин.

Вместе эти открытия демонстрируют, что задолго до того, как современные млекопитающие стали доминировать, их древние родственники уже экспериментировали с впечатляющим спектром способов выживания.

Материалы предоставлены Боннским университетом. Примечание: содержание могло быть отредактировано в стиле и объёме.