Ученые Новосибирского государственного университета и Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН впервые провели тафономический анализ рыб раннего мелового периода (ок. 124 млн лет назад). Эксперты реконструировали особенности захоронений рыб и беспозвоночных в этом палеоозере, в результате которых сформировался Тургинский лагерштетт.
Зачем изучать Тургинский лагерштетт?
Тургинский лагерштетт (обнажение Миддендорфа) — знаменитый раннемеловой геологический и палеонтологический памятник в Восточном Забайкалье, впервые исследованный в середине XIX в. Находки ископаемой биоты отсюда известны с 1846 года после экспедиции путешественника и ученого А. Ф. Миддендорфа. Местонахождение относится к раннемеловому периоду (около 125 млн лет). Найденные на нем окаменелости характеризуются исключительной сохранностью: у ископаемых рыб отлично сохраняются скелет, все кости черепа и чешуя, а у рачков-конхостраков — хитиновый скелет и кладки с яйцами.
Обилие останков последних позвоночных рыб позволило ученым использовать палеонтологические находки для реконструкции условий, в которых древние существа захоранивались.
— Если в каком-либо палеоозере хорошо захоранивались одни позвоночные, есть вероятность, что могут сохраниться другие. Такие, как, например, черепахи, динозавры, птерозавры и другие, которые могли разными путями и при различных обстоятельствах попасть в данный водоем. Поэтому, выявив факторы, влияющие на хорошую сохранность рыб, можно предсказать, что в этом же месте есть вероятность найти и других представителей животного мира мелового периода, — пояснил инженер научно-образовательного центра НГУ «Эволюция Земли», младший научный сотрудник лаборатории палеонтологии и стратиграфии мезозоя и кайнозоя Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН Всеволод Ефременко.
Эксперт подчеркнул, что тафономические исследования лагерштеттов в России и в мире проводятся довольно редко. Это обусловлено сложностью работы с ними и необходимостью изучения большого объема теории и данных о факторах среды. Не проводилось такое исследование и для Тургинского лагерштетта.
Новосибирские ученые взяли крупную выборку палеонтологических образцов, применили современные методики, сравнили результаты с экспериментами по захоронению рыб и привлекли собственные данные об этом палеоозере, чтобы восстановить условия, которые действовали в этих местах 125 миллионов лет назад.
Реконструкция условий и климата
Ученые обращали внимание на полноту скелета и его сохранность, отмечая степень сочленения костей или их разбросанность по субстрату, положению чешуи и наличию поблизости других рыб, беспозвоночных или других ассоциаций, полезных для установления особенностей захоронения.
Также исследовался размер рыб, что также важно для установления сезона захоронения и реконструкции палеопопуляции. В качестве размера рыбы использовали длину от хвоста до головы, независимо от того, в каком положении данная рыба — вытянутом или изогнутом. Восстанавливали даже размеры частично сохранившихся рыб. Это было необходимо, чтобы отличать захоронения с преимущественно мелкими, средними и крупными рыбами, их окружением и сохранностью. Таким образом важными величинами для исследования были размеры рыб, наличие их ассоциаций с беспозвоночными и степень сохранности.
Для реконструкции климата на территории данного палеоозера ученые использовали полученные ранее данные споро-пыльцевого анализа и данные седиментологии, указывающие, как происходило осадконакопление. Также применили данные органической геохимии — ранее изучали органическое вещество, оставшееся в породах со времен мезозоя. Используя эти данные, ученые выясняли, какая жизнь обитала в этом палеоозере, каким было содержание кислорода в воде, присутствовала ли стратификация водного столба.
— Что удивительно: в нашей выборке палеонтологического материала не было рыб, которые демонстрировали бы длительное разложение в толще воды или длительное разложение вообще. Это значит, что погибшая рыба не всплывала, а сразу же падала на дно и там какое-то время лежала на субстрате. Мы обнаружили образцы с несколькими рыбами разной степени сохранности в пределах одного миллиметрового слойка. Это значит, они падали на дно последовательно и быстрого захоронения не происходило. Они некоторое время просто лежали на дне, и, скорее всего, медленно разлагались. Значит, действовал какой-то фактор, который мог препятствовать быстрому разложению рыб. По данным экспериментов эти факторы хорошо известны: температура, соленость воды, уровень ее рН и глубина палеоозера, — пояснил Всеволод Ефременко.
Ученые сделали вывод, что палеоозеро было неглубоким, так как рыбы обитали только в относительно мелководных водоемах. В пользу этой гипотезы свидетельствовало большое количество небольших рыб, наличие микрофауны, данные седиментологии и органической геохимии. Вероятно, Тургинское палеоозеро было обширным по площади и его глубина не превышала 15 метров. Следовательно, глубина не являлась фактором, влияющим на посмертное погружение рыб на дно.
Данные споро-пыльцевого анализа свидетельствуют об умеренном теплом климате, переходном к субтропическому. В этом климате в летнее время легко достигаются температуры, достаточные для разложения рыбы в толще воды (16-18॰), но ученые находят захоронения рыб вместе с слойками, забитыми раковинами ракообразных. Такие захоронения раковин могут возникать только летом, потому что именно в это время года данные беспозвоночные переживают пик численности. В пользу именно этого времени года свидетельствует наличие в захоронениях большого количества мальков.
Дело в щелочности
Захоронения из Тургинского палеоозера уникальны наличием в них рыб в соседстве с ракообразными в хорошей сохранности. Ученые пришли к выводу, на это повлияла щелочность воды. Может показаться, что щелочные озера некомфортны для жизни и биоразнообразие их скудное. В Тургинском палеоозере были обнаружены остатки рыб всего двух таксонов (родов Lycoptera и Stichopterus), и один из которых явно преобладает в выборке — на сотню образцов одного рода встречается всего один образец другого.
– Основание Тургинского палеоозера, а если точнее — впадина, в которой оно находилось, сложено щелочными базальтами. Вероятно, при их выветривании озеро наполнялось щелочами, что формировало определенную геохимическую среду, в которой рыбы могли захораниваться с высокой степенью сохранности даже в летнее время. Мы в работе столкнулись с противоречием — рыбы в слоях с ракообразными сохраняться не должны были вообще, но в нашем случае они почему-то сохранились. И уровень Ph воды неплохо согласуется с данными о геологическом строении впадины Тургинского палеоозера и результатами тафономических экспериментов, показавшим, что при уровне Ph воды, равном 8.6, мертвая рыба не всплывает, а лежит на дне на протяжении более месяца, почти не разлагаясь, – уточнил Всеволод Ефременко.
В результате исследования ученые выявили летние захоронения, содержащие рыб, ракообразных с остатками мальков и насекомых, а также, вероятно, зимние захоронения, состоящие преимущественно из крупных рыб очень хорошей сохранности, лишенных соседства беспозвоночных и насекомых.
В тему
Ученые 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. Важным фактором сохранности является отсутствие длительного посмертного нахождения рыбы в толще воды. В исследуемом древнем водоеме зимой всплытию тел мертвых рыб препятствовала низкая температура воды, а в теплое время года посмертное их всплытие предотвращал повышенный уровень рН.
Материал публикуется с разрешения пресс-службы НГУ.
Елена Панфило
Подписывайтесь на АиФ в  MAX
|
