О чём молчат рыбы. Путеводитель по жизни морских обитателей

В Институте океанографии имени Скриппса в Сан-Диего Элизабет Сиберт и Ричард Норрис извлекли из кернов глубоководных осадочных пород тысячи микроостанков. Они составили хронику развития зубов лучеперых рыб и плакоидных чешуй акул в период между 45 и 75 млн лет назад и обнаружили ярко выраженные изменения в середине этого периода. В отложениях конца мелового периода более половины микроокаменелостей были акульими (плакоидными) чешуями. Затем в начале следующего периода, плейстоцена, зубов лучеперых рыб стало в два или три раза больше, чем плакоидных чешуй.

Эта перемена произошла по обе стороны от тонкого слоя с аномальным содержанием иридия, химического элемента, которого мало на Земле, но много в метеоритах. Предполагается, что этот иридий был принесен на Землю гигантским метеоритом, столкнувшимся с нашей планетой 66 млн лет назад и оставившим в осадочных породах по всему миру нестираемую временную отметку. Выше этой иридиевой границы не только количество зубов лучеперых рыб увеличилось, но и сами зубы стали в три раза крупнее и выросли в среднем с 1 мм до 3 мм. Это не значит, что сами рыбы стали больше – некоторые мелкие рыбы обладают огромными зубами, и наоборот, – но это убедительно показывает, что рыбы адаптировались к новым способам питания и начали осваивать новые экологические ниши.

В своем исследовании, результаты которого были опубликованы в 2015 г., Сиберт и Норрис рассматривают различные гипотезы, объясняющие изменение соотношения зубов и чешуй. Возможно, по какой-либо причине лучеперые рыбы начали отращивать и терять больше зубов, но это не объясняет увеличения их размера. Сиберт и Норрис считают, что 66 млн лет назад океаны полностью преобразились.

До этого лучеперые рыбы встречались относительно редко, и акулы преобладали в водах Атлантического и Тихого океанов. Эта ситуация оставалась стабильной в течение миллионов лет, и вряд ли бы она изменилась сама по себе. Керны осадочных пород, в частности из южной части Тихого океана, показывают, что соотношение между зубами лучеперых рыб и акульими чешуями не менялось вплоть до иридиевой аномалии; затем что-то встряхнуло систему, и лучеперые рыбы быстро завоевали океан.

Сиберт и Норрис указывают на массовое вымирание, завершившее меловой период. Метеорит, оставивший после себя слой иридия, виноват в нем по крайней мере частично, но, вероятно, все ухудшила глобальная вулканическая активность, в результате которой в атмосферу были выброшены большие количества углекислого и сернистого газов. Небеса потемнели, кислотные моря разрослись, оставив за собой мир, практически лишенный жизни. И точно так же, как после предшествующих массовых вымираний, у выживших появились новые возможности. В этот раз по причинам, которые пока не до конца понятны, лучеперые рыбы, а не акулы, прорвались в опустошенные водоемы и стали там процветать.

Ранее на основе палеонтологической летописи было установлено, что большинство основных современных групп лучеперых рыб появилось в последние 50–100 млн лет. Некоторые ведут свое начало еще с мелового периода, например иглобрюхи, удильщики и угри, а впоследствии к ним присоединились сельди и сардины, гольяны и карпы, тунцы, макрели, камбалы и многие другие повсеместно встречающиеся костистые рыбы. Точное время, когда лучеперые распространились по миру, и факторы, благодаря которым это произошло, были менее очевидны. Сегодня новый взгляд на микроокаменелости позволил уточнить произошедшие события. По-видимому, массовое мел-палеогеновое вымирание сыграло ключевую роль в эволюции, наполнив мировые воды рыбами, которых мы видим сегодня.

Возможно, это связано с исчезновением аммонитов и огромных океанических рептилий, плезиозавров и мозазавров, которые вымерли к концу мелового периода. После этого стало меньше как хищников, охотившихся на лучеперых рыб, так и конкурентов.

Одновременно на суше развивалась похожая история. Исчезновение динозавров позволило маленьким пушистым позвоночным покинуть свои ночные укрытия и норы. Таким образом, если бы гигантский метеорит не столкнулся с Землей 66 млн лет назад, то океаны, озера, реки и ручьи не изобиловали бы тысячами видов рыб с плавниками, несущими костные лучи, и на Земле не было бы людей, чтобы за ними наблюдать.

Морской доктор

Персидская легенда, VIII век