Берега антарктического континента около 52 миллионов лет назад были покрыты субтропическими лесами, а температура даже во время полярной ночи не опускалась ниже 10 градусов тепла, пишут германские ученые в статье, опубликованной в журнале Nature.

Самый теплый климатический период на Земле за последние 65 миллионов лет назад пришелся на начало эпохи эоцена, на время от 55 до 48 миллионов лет назад. В то время концентрация углекислого газа в атмосфере превышала современную более чем в два раза (более 1000 частей на миллион по объему, современный уровень - около 390). Однако до сих пор у ученых было мало данных о климатических условиях в полярных регионах в этот период.

Фото: Rob Dunbar, Stanford University

Научное судно JOIDES Resolution, которое использовалось для бурения океанского дна у берегов Антарктиды

Группа ученых из университета имени Гете и Центра изучения климата и биоразнообразия во Франкфурте совместно с участниками проекта по бурению дна океана Integrated Ocean Drilling Program Expedition исследовала донные отложения у берегов антарктической Земли Уилкса, собранные с помощью бурового научного судна JOIDES Resolution. Авторы статьи изучали споры и пыльцу древних растений, оказавшихся в этих отложениях, а также геохимический состав отложений.

"Мы обнаружили, что климат на низинных участках побережья Земли Уилкса (находившегося тогда на 70-м градусе южной широты) обеспечивал существование и рост очень разнообразных по видовому составу, почти тропических лесов, где росли, в частности, пальмы и растения семейства мальвовых (к которым относятся, в частности, баобабы)", - говорится в статье.

Вместе с тем, во внутренних районах континента зимы климат был значительно холоднее, однако и там условия обеспечивали существование лесов умеренного пояса, где росли, например, араукарии, распространенные сейчас в Новой Зеландии.

Новые данные свидетельствуют, что климатические различия между экваториальными и полярными регионами Земли во время парниковой эпохи около 52 миллионов лет назад были существенно меньше, чем считалось ранее.

"Сама по себе высокое содержание CO2 в атмосфере в тот период времени не может объяснить эти почти тропические условия в Антарктике. Другим важным фактором может быть перенос тепла благодаря теплым течениям, достигавшим Антарктиды", - отметил один из авторов исследования, профессор Йорг Просс (Joerg Pross) из университета Гете, слова которого приводит пресс-служба университета.

По его мнению, изменение циркуляции океана и воздействие холодных течений и привело к исчезновению тропических лесов в Антарктиде.

Самые древние из известных науке ископаемых остатков спермы обнаружили шведские палеонтологи, изучающие палеогеновые отложения Антарктиды. Окаменелости возрастом 50 млн лет прекрасно сохранились, но не содержат биологических материалов, так что о реализации сюжета «Юрского парка» речи пока снова не идет.

Сперматозоид неизвестного пояскового червя под электронным микроскопом;
масштабная линейка соответствует 1 мкм
©Dept Palaeobiol./Swedish Museum of Natural History

«Сперматозоиды, будучи очень краткоживущи и хрупки, вряд ли могли бы сохраниться в палеонтологической летописи, – рассказал ведущий автор исследования, палеоботаник Шведского музея естественной истории Бенджамин Бомфлер. – Но мы обнаружили новый тип среды, которая, по нашему мнению, обладает большими возможностями для подобных находок при будущих исследованиях».

Новой средой оказался окаменевший кокон, отложенный одним из червей подтипа Clitellata. В его стенке ученые и нашли замурованные ископаемые сперматозоиды, а также бактерии. Вероятно, они попали внутрь стенок кокона, пока те еще не затвердели, а затем сохранились внутри прочной оболочки, словно в янтаре. Сам кокон оказался очень невелик – всего 1,5 на 0,8 мм, а его стенки состояли из двух слоев: твердой внутренней и более рыхлой наружной, сплетенной из волокон диаметром от 0,005 до 0,01 мм. Чтобы изучать такой объект, палеонтологам пришлось прибегнуть к сканирующему электронному микроскопу, и на полученных трехмерных реконструкциях они неожиданно для себя увидели эти странные окаменелости.

«Это был случайная находка, – говорит Бомфлер. – Мы анализировали разные фрагменты кокона, чтобы получить лучшее представление о его структуре. Но при большом увеличении вдруг начали замечать эти крошечные биологические структуры, которые выглядели, как сперматозоиды. Благодаря помощи биологов наша команда определила их как фрагменты 50 млн-летний спермы Clitellata».

Фрагменты оказались довольно разнообразны на вид. Среди них были напоминающие сверло стержни и бичеподобные жгутики, а также нечто вроде емкостей с мелкозернистой текстурой. Сравнив их с современными аналогами, команда палеонтологов выяснила, что они «поразительно похожи на те, что известны у одной своеобразной группы пиявок (Branchiobdellida), которая сегодня живет в симбиозе с пресноводными раками и встречается только в Северном полушарии», отметил Бомфлер.

Стоит отметить, что эта уникальная находка была сделана в тысячах километров от ареала современных бранхиобделлид. Шведская экспедиция изучала ископаемую фауну острова Сеймур – одного из 16 крупных островов Антарктического архипелага. В поисках мелких окаменелостей ученые просеивали осадочную породу и нашли кокон, сформированный древней пиявкой в процессе размножения. Изотопный анализ показал возраст в 50 млн лет, что делает эту сперму самой древней из известных науке.

Добавим, что предыдущим рекордсменом такого рода были сперматозоиды колембол, сохранившиеся в балтийских янтарях 40-миллионолетнего возраста. А самые древние в истории половые клетки принадлежали шотландским растениям из девонского периода, росшим 410 млн лет назад.

Статья опубликована журналом Biology Letters

Динозавры Антарктиды

В мезозойскую эру (252,17 - 66 млн.л.н), когда климат на Земле был намного теплее, Антарктида была покрыта не льдами, а буйной растительностью. Но поскольку зимы там все-таки были холодными, там обитало не много динозавров.

Первый динозавр в Антарктиде был найден всего 20 лет назад, и с тех пор нашли всего несколько скелетов. Чтобы извлечь окаменелость из толщи льда, нужны огромные усилия. Экспедиции в Антарктиду стоят огромных денег. Для доставки туда людей и оборудования нужны корабли, самолеты и вертолеты. В конце лета абсолютно все приходится забирать домой. Даже отходы.

Сегодня Антарктида — это огромный материк, лежащий на Южном полюсе. В триасовом и юрском периодах Антарктида была соединена с Африкой и находилась ближе к северу. Динозавры могли жить там летом, но зимы, вероятно, были холодными, и они мигрировали на север, в Африку.

Гляциализавр (Glacialisaurus hammeri)

«Замороженная рептилия» — отличное имя для антарктического динозавра, но это животное раннего юрского периода не жило во льдах. Найдено всего несколько костей гляциализавра на горе Киркпатрик, но по ним можно судить о том, что это прозауропод, родственный люфенгозавру из Китая.

Криолофозавр (Cryolophosaurus ellioti)

Первому антарктическому динозавру дали тоже весьма эффектное имя — криолофозавр. У этого теропода на лбе перед глазами располагался невообразимый костяной гребень. Он, вероятно, был ярко окрашен и использовался для подачи сигналов. Этот плотоядный динозавр был предположительно родственником дилофозавра.

Длина животного достигала 6—8 метров, это самый крупный раннеюрский хищник. Ящер охотился на прозавропод, сходных с платеозаврами. В те годы в Антарктике не было льда, но зимой на короткое время мог даже выпадать снег. Поэтому иногда предполагается, что криолофозавр мог иметь оперение.

Тритилодонтид (Tritylodontidae)

В Антарктиде найдены и другие окаменелости раннего юрского периода, включая фрагменты птерозавра и некоторых других динозавров, а также стволы деревьев и других растений. Одна из самых необычных находок — тритилодонтид, известный всего по одному зубу. Тритилодонтиды были ближайшими родственниками млекопитающих, они питались жесткой растительностью, перетирая ее крупными зубами.

На фото - скульптурная реконструкция головы вымершей антарктической амфибии антарктозуха (Antarctosuchus ) работы Тейлера Кэйлора.

Антарктида известна не только своим бескрайним снежным покровом, где, казалось бы, нельзя найти ничего, но также, как ни странно, палеонтологическими находками, впервые обнаруженными на территории южного материка в 1968 году. За полвека изучения доступных открытых гористых участков в южной Антарктике палеонтологам удалось собрать интересный материал, который может поведать нам о том, каким здесь был растительный и животный мир в середине триасового периода . Среди антарктических амфибий начала мезозоя на сегодняшний день описано всего пять видов, из которых антарктозух, которого сейчас относят к капитозавроидным (Capitosauria) темноспондилам , заслуживает особого внимания.

О темноспондильных амфибиях см. также:
1) Метопозавр , «Элементы», 23.06.2016.
2) , «Элементы», 08.08.2017.
3) , «Элементы», 10.11.2017.
4) Неотенические двинозавры , «Элементы», 10.01.2018.

Антон Ульяхин

Современная Антарктида — ледяной и самый слабозаселенный континент нашей планеты. Вся фауна, которую можно здесь встретить, ютится у побережья, во всем полагаясь на морские воды, а большая часть внутренней Антарктиды покрыта толстой ледяной коркой. В средних антарктических широтах четыре сезона слились в одну сплошную зиму, в зависимости от времени года то мягкую, то очень суровую. В суровую зиму солнце почти всё время находится под горизонтом, в мягкую, которую условно можно назвать летом, под горизонт почти не опускается.

Однако некогда эти земли зеленели лугами и, возможно, лесами, здесь текли реки, побережье которых населяли четвероногие животные.

Норы, которые были вырыты в долинах рек, спускавшихся с горных вершин относительно теплой тогда Антарктиды, несомненно, являлись убежищами четвероногих существ, а не крабов или раков, так же выкапывающих себе подземные дома в районе водоемов. И у Сидора, палеонтолога из Вашингтонского университета, есть тому доказательства.

Такими доказательствами являются следы от когтистых лап, оставленные древними обителями антарктических пещер на стенах их жилищ.

Разумеется, миллионы лет активной осадочной и тектонической жизни нашей планеты не сохранили эти пещеры в первозданном виде — Сидор наткнулся на их весьма оригинальные отпечатки.

Пещеры были выкопаны звероподобными рептилиями на берегу доисторической реки, где нынче располагается ледник Вала. Судя по всему, 245 миллионов лет назад половодье залило пойму реки и заполнило водой обиталища древних ящеров. Бурные потоки несли с собой еще и массу песка и грязи, которые намертво запечатали входы в подземные дома.

Останков самих обитателей в пещерах обнаружено не было — видимо, они избежали гибели от наводнения, однако песок, слежавшийся в тоннелях, за многие миллионы лет окаменел и превратился в твердые литые цилиндрические болванки горной породы. Именно они-то и стали главным итогом поисковых работ, которые провел на антарктическом континенте Сидор со своими коллегами. Поверхность этих окаменелых песчаных пробок сохранила не только общую форму подземных нор, но даже следы лап, выкопавших ходы 245 миллионов лет назад, на заре триасового периода.

Самая большая окаменелая песчаная пробка имеет тридцать пять сантиметров в длину, шестнадцать в ширину и девять в глубину; рядом учёные нашли несколько пещерок поменьше. По мере углубления окаменелый песчаный цилиндр уменьшается в диаметре, и, судя по всему, нора заканчивалась неким уширением, где и располагалась лежка древнего родственника современных млекопитающих.

Девять подобных отпечатков пещер уже были обнаружены в районе Холмов Аллена в южной части антарктической Земли Виктории. Тогда были обнаружены даже некоторые окаменелые останки костей этих животных. Их датировка показала, что четвероногие жили здесь еще в середине триасового периода.

Новая находка моложе прежних на 15 миллионов лет, а значит, такие животные жили ещё в самом начале триаса.

Собственно, этот факт — главный вывод ученых. О самих же обитателях пещер сейчас у палеонтологов сложилось уже довольно оформленное мнение.

Дело в том, что следы лап четвероногих, которые запечатлел окаменевший песок, очень похожи на те, что были обнаружены на территории Южной Африки. Они также относятся к срединному триасовому периоду. Раскопки, проведенные еще в шестидесятых годах прошлого века, увенчались успехом: одна из ископаемых южноафриканских пещер порадовала палеонтологов полностью сохранившимся скелетом своего обитателя.

Его морфология указывает на то, что существо, вырывшее себе подземное жилище, обладало многими чертами современных млекопитающих. Южноафриканская находка получила имя Thrinaxodon liorhinus. Пещеры, обнаруженные в Антарктиде, некогда были населены похожими звероподобными рептилиями.

Впрочем, в данном случае отнесение животного к рептилиям даже менее уместно, чем к зверям. Смесь характерных для этих двух классов животных параметров указывает на то, что норы рыли существа, более похожие на млекопитающих. Правда, самими млекопитающими на Земле тогда еще и не пахло — впереди оставалась эпоха хладнокровных гигантов.

Климат Земли благоволил развитию и распространению огромных теплолюбивых динозавров, тогда как Антарктида, по всей видимости, была пристанищем для зарождавшегося класса теплокровных. В настоящее время палеонтологи практически единодушны во мнении, что тринаксодоны и другие звероподобные ящеры имели зачатки усов.

Кроме того, тринаксодоны практически наверняка носили шерстяной покров и в этом плане были очень близки к современным однопроходным, наиболее ярким представителем которых является утконос . Скорее всего, полагают учёные, они даже были теплокровными, с рептилиями же их роднило только строение скелета и откладывание яиц.

Антарктида, хотя и была соединена с Африкой и, вероятно, имела с ней во многом общую фауну, все же заметно отличалась от нее по климатическим особенностям даже 250 миллионов лет назад.

Рытье нор, по-видимому, помогало тринаксодонам выводить потомство и переживать относительно холодную зиму: Антарктида, пусть и в составе Пангеи, в то время уже была полярным континентом.

Возможно, рытьё нор помогло тринаксодонами и другим цинодонтам пережить и массовое вымирание, когда Земля потеряла 90% морской и 70% наземной фауны. Остальные представители группы терапсид, к которым относятся тринаксодоны, не перенесли катастрофы. А вот из цинодонтов в конечном итоге появились млекопитающие.