Палеонтологи впервые подробно объяснили феномен исключительной сохранности рыб раннего мелового периода, найденных в знаменитом Тургинском лагерштетте в Восточном Забайкалье. Исследование провели специалисты Новосибирского государственного университета и Института нефтегазовой геологии и геофизики имени Трофимука СО РАН. Результаты опубликованы в журнале «Геология и геофизика». Пресс-релиз доступен на сайте ИНГГ СО РАН.
Объектом исследования стало древнее озеро, существовавшее около 125 млн лет назад. Местонахождение, известное также как обнажение Миддендорфа, считается одним из самых известных раннемеловых палеонтологических памятников России. Здесь прекрасно сохранились не только скелеты рыб, но и кости черепа, чешуя, хитиновые покровы ракообразных и даже кладки их яиц.
Ученые провели тафономический анализ — исследование процессов, происходящих с организмами после смерти и до превращения в окаменелости. Для этого была изучена крупная коллекция ископаемых рыб, оценены размеры особей, сохранность скелетов, положение костей и соседство с другими организмами.
По словам одного из авторов работы Всеволода Ефременко, подобные исследования лагерштеттов в России проводятся крайне редко из-за сложности методики и необходимости учитывать множество факторов среды.
Озеро оказалось щелочным — и это изменило все
Главной загадкой стало то, что погибшие рыбы практически не демонстрировали признаков длительного разложения. Обычно в теплой воде тела всплывают из-за накопления газов, начинают разрушаться и лишь затем опускаются на дно. Однако в Тургинском палеоозере такой картины не наблюдалось.
Анализ показал, что водоем был сравнительно неглубоким — вероятно, не более 15 метров. Климат региона был умеренно теплым, местами близким к субтропическому. При таких условиях рыбы должны были быстро разлагаться, особенно летом.
Однако исследователи обнаружили многочисленные совместные захоронения рыб, ракообразных и мальков, относящиеся именно к теплому сезону. Это заставило искать фактор сохранности.
Наиболее убедительным объяснением оказался высокий уровень pH воды. Основание древнего озера было сложено щелочными базальтами. При их выветривании в водоем могли поступать щелочные соединения, менявшие химический состав воды и неблагоприятно воздействовавшие на гнилостные микроорганизмы.
Экспериментальные данные показывают, что при уровне pH около 8,6 мертвая рыба способна более месяца лежать на дне, практически не разлагаясь и не всплывая. Именно этот механизм, по мнению авторов работы, обеспечил уникальную сохранность озерной фауны.
Дополнительным аргументом стала необычайно высокая численность ракообразных-филлопод, которые комфортно чувствуют себя именно в щелочной среде.
В итоге ученые пришли к выводу, что решающую роль сыграли сразу несколько факторов: повышенная щелочность воды, дефицит кислорода у дна, отсутствие сильных течений и быстрое погружение погибших рыб на дно без длительного нахождения в водной толще.
Исследователи считают, что полученные результаты помогут прогнозировать находки других позвоночных животных в подобных древних водоемах, включая черепах, птерозавров и даже динозавров.
Мы установили, что главными факторами, отвечающими за высокую степень сохранности представителей фауны мелового периода в Тургинском палеоозере, являются отсутствие гидродинамического воздействия, дефицит кислорода в придонном слое и щелочность воды.
Для справки
Тургинский лагерштетт (обнажение Миддендорфа) относится к редкому типу местонахождений, где сохраняются не только твердые части организмов, но и крайне хрупкие биологические структуры. Именно такие объекты позволяют ученым наиболее полно восстанавливать древние экосистемы Земли.
Александр Федорович Миддендорф (1815 — 1894) — российский путешественник, географ, зоолог, ботаник и натуралист, медик по образованию, академик и секретарь Петербургской академии наук, тайный советник. Исследователь Арктики и Сибири, основоположник мерзлотоведения. Его именем названы географические объекты и более 10 видов ныне существующих и вымерших видов животных и растений.
Недавно российские палеонтологи развенчали мифы об ужасах массовых вымираний.