Андрей Жуков. Динозавры с обратной стороны

Эпоха динозавров, согласно разным мнениям ученых длилась на протяжении почти 170 миллионов лет, т.е. примерно с 243 до 65 млн лет назад. Естественно, что все эти животные во время своей жизни ежедневно не только ели, но и выводили наружу остатки своей жизнедеятельности – фекалии. И эти остатки дошли до наших дней. Их называют копролиты от греческого kopros – «навоз» и lithos – «камень». Копролиты классифицируются как следы окаменелостей в отличие от окаменелостей тела, поскольку они свидетельствуют о поведении животного (в первую очередь, о рационе питания), а не о морфологии.

Еще в 1824 году английская охотница за ископаемыми Мэри Эннинг заметила, что так называемые «безоаровые камни» (или «ископаемые шишки») часто находили в брюшной области скелетов ихтиозавров, найденных в формации Лиас в Лайм-Реджис. Она также отметила, что если такие камни были расколоты, они часто содержали окаменелые рыбьи кости и чешую, а иногда и кости более мелких ихтиозавров. В 1829 году на основе этих наблюдений известный геолог того времени Уильяма Бакленд пришел к предположению, что такие камни представляют собой окаменелые фекалии, и назвали их «копролитами».

Копролиты отличают от палеофекалий. Как и в других окаменелостях, в копролитах большая часть органики заменена неорганическими минералами, такими как силикаты и карбонат кальция. В палеофекалиях же большая часть оригинального органического состава сохранилась и может быть исследована. Выделяют также уролиты — продукты эрозии, созданные истечением жидких испражнений и мочевых выделений.

Копролиты играют важную роль в палеонтологии. По наличию останков окаменелых костей в копролитах палеонтологи могут судить о рационе вымерших организмов. К примеру, копролиты ихтиозавров состоят из полупереваренных остатков головоногих, рыбьей чешуи, костей и т. п. веществ, связанных цементом углекислой и фосфорнокислой извести. А по наличию в окаменелостях копролитов сочетаний отдельных минералов, которые заметно присутствуют в определённых видах растений, можно судить не только о рационе, но и о наличии той или иной растительности миллионы лет назад.

Внешний вид копролитов даёт прямые свидетельства о деталях строения кишечника. Например, копролиты ихтиозавров имеют вид яйца или картофелины с более или менее ясными спиральными бороздами на поверхности, что дало возможность установить существование у ихтиозавров, как у современных акул и осетров, спиральной складки на внутренней поверхности кишок.

Только благодаря нахождению в древних геологических отложениях копролитов некоторых вымерших животных (таких как беспозвоночные) стало известно об их существовании в тот период времени.

Животные, которые оказываются быстро погребенными под землей, сразу попадают в палеонтологическую летопись, например, когда их засыпает вулканическим пеплом или накрывает селем. Тогда животные сохраняются с остатками последней пищи в желудке и кишечнике. В случае с фекалиями возможны разные варианты, в зависимости от конкретных условий места в древности. Если достаточное количество помета оказалось засыпано грязью или песком, оно с течением времени минерализировалось и превратилось в копролиты. Таким образом палеонтологи получают представления о пищевом рационе различных видов динозавров.

Копролиты представлены различными окаменевшими формами: округлыми, напоминал в виде колбасок или кусков толстой веревки длиной в среднем около 8 см. Однако многие копролиты растительноядных динозавров значительно меньше. Масса мелких обнаруженных в разных местах гранулоподобных копролитов — каждый менее 1 см в поперечнике — по-видимому, была оставлена небольшим птицетазовым.

Один из самых крупных копролитов был обнаружен в отложениях позднего мела в Саскачеване, Канада (1998 год). Предмет длиной 64 см, полный небольших кусочков костей, должно быть, принадлежал тираннозавру, так как это единственный крупный хищник, который обитал в Саскачеване в то время.

В некоторых копролитах хищных динозавров (теропод) иногда сохраняются остатки непереваренной мышечной ткани. Тогда появляются дополнительные свидетельства о мышечной ткани других видов, служивших пищей для хищников. Кроме того, это свидетельствует о том, что пища проходила через пищеварительную систему за довольно короткое время, что говорит об их быстром метаболизме.

Копролиты, которые в основном содержат остатки растений, идентифицируют как принадлежащие растительноядным динозаврам. Но конкретный вид растений обычно определить крайне сложно.

Есть и неожиданные свидетельства. Так, в некоторых копролитах растительноядных динозавров позднеюрского периода были найдены фрагменты древесины. Огромное количество древесного материала сохранилось в позднемеловых копролитах, которые, как считается, были оставлены майазавром. Значит, эти динозавры могли поедать древесину и, предположительно, извлекать питательные вещества из этого необычного источника пищи.

Копролиты из позднемеловых слоев Индии, которые, как считается, были оставлены титанозарами, содержат микроскопические минеральные зерна, предположительно, трав. В этих копролитах сохранились остатки нескольких видов травы. Это значит не только то, что в позднемеловое время уже существовали различные виды трав, но и что титанозавры, оставившие копролиты, ели траву хотя бы иногда. Поскольку считается, трава не играла важную роль в экосистемах до конца мел-палеогенового вымирания, раньше полагали, что хищные динозавры траву никогда не ели. Хотя современные хищные млекопитающие имеют в своем рационе различные виды растений.

В 2013 году палеонтолог Лукас Фиорелли сделал важное научное открытие. В Аргентине им был обнаружен «общественный туалет» динодонтозавров — динозавров, живших большими стадами. Ученый с удивлением узнал, что рептилии не гадили там, где едят, а отвели для этого особое место. В Аргентине это место называется «Формация Ханарес». У учёных есть собственное название – “старейший в мире общественный туалет”. На участке, которому 240 миллионов лет, было семь массивных куч навоза.

Количество копролитов здесь исчисляется тысячами, они имеют разные формы и размеры. Некоторые напоминают колбасы или идеальные овалы. Самый большой образец имел 40 сантиметров в ширину и весил более килограмма.

Животные, которые оставили эти копролиты, были идентифицированы динодонтозавры. Динодонтозавр выглядел как огромный носорог. Однако при этом он не был рептилией. Хотя эти животные жили в пермском — начале юрского периода (298,9—190,8 млн лет назад) по всему миру, то есть в эпоху ранних динозавров.

Во Владимирской области, возле города Вязники есть небольшой овраг и заброшенный песчаный карьер. Сегодня это знаменитое на весь мир местонахождение остатков вымершей фауны и флоры. Здесь захоронены остатки ящеров и рыб самого конца пермского периода, т.е. примерно 252 миллиона лет назад. Это последние жители палеозойской эпохи Земли. В пермской реке в глубокой древности существовали прекрасные условия для минерализации фекалий и превращения их в копролиты. Поэтому в Вязниках таких остатков множество — гораздо больше, чем всех других остатков, вместе взятых. На каждую косточку ящера, чешуйку рыбы или отпечаток крыла насекомого приходится две-три сотни окаменелых копролитов.

Почти все копролиты с палец толщиной, округлые и гладкие, оранжевые, желтые или цвета слоновой кости. В основном они, вероятно, принадлежали архозаврам — предкам крокодилов и динозавров, а также звероящерам. Точную принадлежность сегодня установить невозможно. Она выстраивается на основе статистики — чьи остатки и копролиты встречаются чаще или реже и по аналогии с современными животными. Вытянутые копролиты архозавров схожи с экскрементами их дальних потомков — крокодилов. В них нет никаких остатков пищи, кроме очень твердой чешуи. Желудочный сок архозавров растворял все подряд, как и у крокодилов.

Вторая распространенная группа копролитов обычно приписывается звероящерам-тероморфам. Эти копролиты более короткие, в них попадаются остатки костей и чешуи. Считается, что пищеварение звероящеров было слабее, чем у архозавров, и поэтому в фекалиях оставалось много непереваренных кусков — семена, кости. В одном копролите даже нашли зуб мелкой рептилии.

Копролиты из Вязников в 2015 году преподнесли мировую сенсацию. Польские палеонтологи изучили их состав — геохимию, геометрические формы, морфологию, и провели сравнительный анализ с современной фауной. Необычная и кропотливая работа завершилась важным открытием. В нескольких копролитах из Вязников удалось найти тонкие структуры, похожие на нитки. По мнению палеонтологов, это самые древние волосы на Земле.

Вероятно, копролиты со следами волос принадлежали звероящерам. Можно предполагать также, что волосы принадлежали не жертве хищника, а самому звероящеру, который мог вылизывать свою собственную шерсть подобно кошке. На волосяной покров звероящеров и раньше указывали некоторые факты, например, отпечатки усов-вибрисс на морде некоторых хищных звероящеров. Копролиты послужили весомым аргументом в пользу этой гипотезы. До этого древнейшими волосами считались отпечатки млекопитающих юрского периода из Китая. Волосы из Вязников оказались на 80 миллионов лет старше.

В 1842 году Джон Хенслоу, профессор ботаники в колледже в Кембридже, обнаружил копролиты нскольких местах графства Суффолк и исследовал их состав. Хенслоу пришел к выводу, что эти копролиты являются потенциальным как источником доступного фосфата после обработки серной кислотой. Он запатентовал процесс экстракции и приступил к поиску новых месторождений. В результате очень скоро копролиты начали добывать в промышленных масштабах для использования в качестве удобрения из-за высокого содержания в них фосфатов. Основная область добычи находилась на востоке Англии, с центром в Кембриджшире. С 1850-х годов это необычное событие привлекло в регион сотни шахтеров, стремящихся извлечь выгоду из вновь открывшейся возможности. В результате это явление получило название «навозная лихорадка», по аналогии с калифорнийской золотой.

Переработка осуществлялась в городе Ипсвиче компанией Fison. Недалеко от доков Ипсвича есть улица Копролит-стрит, по которой можно прогуляться и сегодня. «Копролитовая» промышленность пришла в упадок в 1880-х годах, но была ненадолго возрождена во время Первой мировой войны для производства фосфатов для боеприпасов.

Копролиты, конечно, высоко ценятся в палеонтологии. Исследуя образцы пыльцы, ДНК и даже паразитов внутри копролитов, ученые получают данные не только о рацион питания ныне вымерших существ, но и об экологических системах древности. В одном из исследований ученые использовали крошечные фрагменты костей в пометах динозавров, чтобы доказать, что тираннозавры раздавливали своих жертв.

Но у данной темы есть и другая сторона. Сегодня за какашки юрского периода можно выручить кругленькую сумму. Людей, которые собирают копролиты называют палеоскатологами. Например, один коллекционер заплатил на аукционе 10 370 долларов за копролит возрастом в шесть миллионов лет (самый длинный образец, когда-либо выставлявшийся на аукцион), только для того, чтобы скептически настроенные ученые усомнились в его подлинности. Копролиты хорошо продаются, цены на аукционах варьируются в диапазоне 6-10 тысяч долларов за экземпляр.

Джордж Фрэндсен (США), является владельцем крупнейшей в мире коллекции окаменелых экскрементов. Его собрание состоит из 1277 доисторических копролитов. Коллекция включает в себя копролиты из восьми стран и 15 штатов США. Каждый из них был задокументирован в Музее Южной Флориды, что позволило Фрэндсену претендовать на рекорд Гиннесса.