Об образе жизни аммонитов известно крайне мало, хотя сами они достаточно известны и изучены, их раковины популярны среди коллекционеров, а сами они ценны как руководящие ископаемые для определения возраста пород. В литературе часто пишут об аммонитах, как об активных хищниках, но чем на самом деле питались аммониты, до сих пор никто достоверно не знал. Но палеонтологам из Франции и США удалось пролить свет на этот вопрос.
Изображение челюстного аппарата аммонита рода Baculites. Внизу — аптихи, розовый клубочек за ними — зубы радулы, над ними верхняя челюсть. Это изображение скомбинировано из полученных методом рентгеновской микротомографии изображений челюстных аппаратов двух экземпляров Baculites.
В первые дни 2011 года в журнале Science была опубликована статья о работе группы палеонтологов, которые, при помощи расположенного во французском Гренобле Европейского центра синхротронного излучения (European Synchrotron Radiation Facility — ESRF) смогли заглянуть внутрь окаменевшей жилой камеры аммонита. Группу исследователей возглавляла Изабелль Крута (Isabelle Kruta) из Парижского музея естественной истории (Muséum National d’Histoire Naturelle, Paris).
В качестве объекта исследования ученые выбрали аммонитов рода Baculites (семейство Baculitidae, отряд Ammonitida). Это гетероморфные, т.е. прямораковинные аммониты, жившие в кампанском веке позднего мела, 70-80 миллионов лет назад. Три жилые камеры Baculites, найденные в США, в районе Белль-Форше в штате Южная Дакота (Belle Fourche, South Dakota, USA) были просвечены синхротронным рентгеновским излучением и специалисты получили трехмерные снимки находящихся внутри камер объектов.
Оказалось, что в заполненных окаменевшей породой камерах сохранился челюстной аппарат аммонитов. С одним аммонитом палеонтологам чрезвычайно повезло – у него в прямом смысле слова на зубах застрял последний ужин – крошечное ракообразное. Еще два таких же ракообразных и раковинка маленькой гастроподы находились в жилой камере неподалеку от челюстей. Таким образом, специалисты сумели получить изображение не только целого челюстного аппарата аммонитов, но и пищи, находившейся у аммонита во рту в момент его смерти.
У многих аммонитов были парные пластинки – аптихи, положение которых на теле аммонита пока еще остается предметом дискуссий. Сначала их считали крышечками, закрывающими устье раковины аммонита. В пользу этого свидетельствовали размер и форма аптихов, как правило, совпадающие с соответствующими параметрами устья, и находки аммонитов, устья которых закрыты аптихами.
Но потом возникло предположение, что на самом деле аптихи были нижней челюстью аммонита. У сторонников этой идеи есть аргументы, основные из которых – находки аптихов прямо под верхней челюстью, отсутствие других кандидатов на роль нижней челюсти и возможность аптихов, состоящих из двух створок, складываться. Крышечке такая «складная» конфигурация будет только мешать, создавать слабое место на стыке створок, а вот челюсти такая «изменяемая геометрия» может пригодится. Да и кроме аптихов ничего похожего на нижние челюсти у аммонитов с аптихами не наблюдается.
Далее возникла и «промежуточная» версия, согласно которой аптихи совмещали функции нижней челюсти и крышечки, то есть аммонит мог как-то выдвинуть их вперед и закрыть устье. Как это делалось – непонятно, но в природе бывают разные вещи, ведь даже хобот у слонов или глаза на стебельках у некоторых членистоногих – далеко не очевидные эволюционные решения.
Изабелль Крута и ее коллеги, работавшие над этим исследованием, являются сторонниками версии, что аптихи были нижними челюстями аммонитов. И в общем, полученные при помощи синхротрона снимки это мнение подтверждают. В жилых камерах аммонитов оказались эти самые аптихи, над ними располагалась клювообразная верхняя челюсть, а между ними ученые увидели радулу – состоящее из множества мелких зубчиков образование (своего рода твердый язык с зубами), имеющееся, в том числе и у многих современных моллюсков. Основание радулы разрушилось во время разложения тел моллюсков, но зубчики остались недалеко друг от друга и ученые смогли реконструировать исходную форму радулы. Она при жизни животного имела довольно сложную форму и размеры приблизительно 6 на 7 мм.
Восстановленная радула прямораковинного аммонита Baculites (жившего 70-80 миллионов лет назад). Различным цветом представлены различные типы зубов. Получено с помощью синхротронного рентгеновского излучения. Фото: Tafforeau/Kruta.
Радулу у аммонитов находили и раньше. В начале 90-х годов работавшая в то время в Палеонтологическом институте РАН Л.А. Догужаева и Х. Мутвей (Mutvei H.) из Музея естественной истории Швеции в Стокгольме обнаружили радулу и очень похожий челюстной аппарат, состоящий из аптихов и верхней челюсти у широко распространенных в Поволжье меловых аммонитов рода Aconeceras. Крута в своей статье упоминает эту работу. Но тогда на вооружении исследователей не было рентгеновской микротомографии, позволяющей без разрушения образца увидеть, что находится внутри него. Палеонтологам приходилось сошлифовывать раковины и смотреть срезы под электронным микроскопом.
Слева — один из исследованных аммонитов Baculites, вид сбоку и со стороны устья раковины. Слева внизу — схема расположения ротового аппарата в окаменевшей жилой камере. Справа — реконструкция внешнего вида Baculites. Правда, вряд ли они были белоснежными, но при отсутствии данных об их прижизненной окраске автор решил оставить их неокрашенными.
Фото из статьи в «Science» и пресс-релиза, опубликованного на сайте Американского музея естественной истории.
В отличие от тех аконецерасов, бакулиты, участвовавшие в новом исследовании, не пострадали. Благодаря высокому разрешению рентгеновских снимков и технологии получения трехмерного изображения, ученые смогли детально изучить строение радулы аммонитов. И, кроме того, они нашли остатки последней трапезы аммонита — у одного из изученных экземпляров в момент смерти на радуле находилось уже частично перетертое зубчиками малюсенькое (меньше сантиметра) ракообразное из отряда Isopoda. А с другой стороны радулу закрывала клювообразная верхняя челюсть.
Что помешало аммониту закончить трапезу и от чего он погиб – неизвестно, но такая находка – большая удача для палеонтологов. На всякий случай авторы изучили породу, в которой были найдены аммониты и не обнаружили там ракообразных. Значит, рачки не были занесены течением в жилую камеру погибшего аммонита, а действительно были пойманы им в толще воды. Самый интересный образец представлял собой лишь обломок раковины – жилую камеру и одну камеру фрагмокона. Так что интерес для науки могут представлять не только целые раковины.
Таким образом, авторы данного исследования выяснили, что бакулиты питались зоопланктоном и мелкими ракообразными, обитавшими в толще воды. С таким челюстным аппаратом нельзя было хватать и кусать крупную добычу, ни нижняя челюсть — аптихи, ни даже верхняя не выдержали бы нагрузок. Эти аммониты ловили мелкую добычу и перетирали ее радулой. Возможно, что они могли как-то удерживать во рту сразу несколько жертв и «пережевывать» их по очереди.
Слева — клювообразная верхняя челюсть Baculites и зубы радулы под ней, справа — добыча аммонита — маленькое ракообразное среди зубов радулы. Фото авторов исследования из статьи в «Science».
Авторы исследования считают, что такой образ жизни и стиль питания характерен для всех аммонитов, зоопланктоном питались все имевшие аптихи (aptychophorans ammonites) аммониты. У части аммонитов (представителей отрядов Lytoceratida и Phylloceratida) развился другой тип челюстей, с так называемыми ринхолитами. Эти челюсти напоминали клювы наутилусов, а также современных кальмаров и осьминогов, к которым, кстати, по современным представлениям аммониты гораздо ближе, чем к наутилусам. Аммониты с этими клювами вполне могли ловить и убивать более крупную и сильную добычу. Наверняка у крупных аммонитов с диаметром устья 8-10 см. челюстной аппарат, даже на основе аптихов, вполне мог достигать размера, позволяющего им справиться с относительно крупными животными. Ведь у изученных Baculites максимальная ширина устья не превышала 3 см.
Ученые предполагают, что причиной их вымирания на границе мела и палеогена стала тесная экологическая связь аммонитов с планктоном. Когда очень резко снизилась биомасса фитопланктона, то вслед за ним исчез и зоопланктон. Палеонтологи предполагали, что связь с планктоном оказалась роковой для аммонитов и что в первую очередь пострадали их детеныши, микроскопические аммонителлы, которые при выходе из яиц имели раковинку диаметром 1-2 мм. Уж они-то точно ничем кроме планктона питаться не могли. А если еще и взрослые аммониты зависели от планктона на протяжении всей своей жизни, то шансов пережить вымирание у них просто не было.
Теперь точно известно, чем питались представители рода Baculites. Вопрос, насколько эти данные можно распространить и на других аммонитов, в том числе и с обычной спирально-свернутой раковиной, пока еще остается открытым до новых исследований.
Использованы материалы
"Аммонит.ру"
www.amnh.org
