Марсело Санчес - Эмбрионы в глубинах времени

Изучение ископаемой яичной скорлупы выявило различные стратегии в устройстве скорлупы, призванные обеспечить безопасность, сохранение жидкости и газообмен с окружающей средой. [33] Самые старые статьи с обсуждением яичной скорлупы динозавров были опубликованы около середины девятнадцатого века. С тех пор накоплен большой массив открытий и данных, касающихся разнообразия яичных скорлупок и их ультраструктуры (Carpenter 1999). Отличительные особенности характеризуют несколько групп, и на основании гистологических типов скорлупы сложилась номенклатурная система классификации, или паратаксономия, яиц и яичных скорлупок. Наличие эмбрионов в ископаемых яйцах открыло путь для хотя бы частичного соотнесения паратаксономии яиц с таксономией, основанной на скелетных особенностях.

Соотнесение яиц с конкретным видом также можно осуществить на основании ассоциации скелета и яиц, предоставляющей нам свидетельство насиживания или разорения кладки. Классический пример путаницы между этими двумя вариантами — случай с Oviraptor , динозавром из мелового периода Монголии. Ископаемые остатки были впервые найдены во время знаменитой экспедиции в пустыню Гоби, организованной Американским музеем естественной истории в Нью-Йорке в 1920-х гг., и о которой можно узнать из книг Шона Кэрролла «Into the Jungle» и Майка Новачека «Dinosaurs of the Flaming Cliffs». В 1923 году был найден скелет беззубого динозавра поверх кладки разбитых яиц. В дальнейшем Генри Фейерфилд Осборн, в то время бывший главой Музея в Нью-Йорке, присвоил новому животному говорящее само за себя название Oviraptor philoceratops : « ovi » означает «яйцо», « raptor » — «разбойник», а « philoceratops » — «любящий рогатых динозавров». Находку черепа, лежащего прямо на гнезде, интерпретировали как знак преступника, застигнутого на месте преступления песчаной бурей и превратившегося в ископаемое как раз во время кражи яиц из гнезда. Благодаря новым исследованиям, которые провели Марк Норрелл и его коллеги из этого же самого учреждения в последние два десятилетия, мы теперь знаем, что совместные находки скелетов взрослых особей Oviraptor и кладок яиц не означают, что они грабили их; вместо этого они откладывали их и исполняли родительские обязанности.

Один из видов родительской заботы — это высиживание яиц, при котором тело родительской особи находится в прямом контакте с яйцами на протяжении долгих периодов времени. Классический пример — это знакомая картина птицы-родительницы, сидящей на яйцах: тело поверх гнезда, задние конечности подогнуты под него, живот соприкасается с яйцами на большой площади, а передние конечности сложены вдоль боков. Есть чёткие свидетельства того, что некоторые динозавры инкубировали яйца подобно птицам. Когда родитель оставался при гнезде или яйцах, он, вероятнее всего, активно защищал их от сородичей или от хищников.

Мы знаем, что Oviraptor , как и многие другие виды динозавров, заботился о своих яйцах. Насиживание способствует инкубации, повышая температуру яиц.

Среди ныне живущих рептилий насиживание яиц в гнезде известно только для змей семейства ложноногих и широко распространено у питонов. Многие змеи, если они находятся у гнезда, ищут пищу. Прямое свидетельство этого известно из мела западной Индии, где останки почти полного скелета змеи Sanajeh indicus были обнаружены обвившимися вокруг недавно проклюнувшегося яйца в гнезде динозавра-зауропода. Другие особи змей, ассоциированные с кладками яиц на этом же местонахождении ископаемых остатков, поддерживают догадку о том, что происходило их кормление молодыми динозаврами. Такие ископаемые остатки образовались при весьма особенных обстоятельствах. Очевидно, в данном случае образование отложений и захоронение в мелкозернистом осадке были необычно быстрыми, вероятно, ускорившись во время бури.

Существуют также другие виды инкубации, кроме яиц в гнезде. Среди позвоночных множество разнообразных примеров демонстрируют рыбы и лягушки. Инкубация у рыб и амфибий относится к таким случаям, когда эмбрионы удерживаются где-нибудь на теле или внутри него, но не в яйцеводах. Существует великое разнообразие местоположений яиц, в которых происходит их инкубация: в желудке, в выводковых сумках на спине, в голосовых мешках, в сумках в паху, или же во рту. [34] Обзор репродуктивных стратегий у амфибий и рептилий см. в Zug, Vitt и Caldwell 2001. Недавний обзор репродуктивных стратегий у рыб см. Cole 2010.

Темноспондил Trimerorhachis , обычный в пермских отложениях Техаса, вероятнее всего, демонстрирует пример особого вида инкубации среди ископаемых наземных позвоночных. В области глоточных мешков взрослого животного были обнаружены остатки очень мелких особей, что даёт возможность предполагать, что животное было занято инкубацией в тот момент, когда умерло и затем сохранилось в ископаемом состоянии. Альтернативная интерпретация находки — это каннибализм по отношению к собственной молоди. Но кажется более вероятным, что этот хищник с острыми зубами и мощными челюстями питался рыбой и другими позвоночными с помощью своей пасти, а не молодью своего собственного вида с помощью жабр. [35] Олсон (1979) обсуждал свидетельства того, что Trimerorhachis, вероятнее всего, осуществлял инкубацию икры во рту. Витцманн (2009) сообщил об экземпляре темноспондила Apateon gracilis из ранней перми Саксонии с почти полным сородичем в его пищеварительном трактате — случай каннибализма.

В противоположность знаменитым случаям находок эмбрионов динозавров и других рептилий в летописи окаменелостей, ископаемые эмбрионы млекопитающих являются очень редкими, спорными, или представляют собой главным образом лишь курьёз из-за плохой сохранности. Эмбрионы редки даже в местонахождениях, известных благодаря исключительной сохранности ископаемых взрослых млекопитающих. Большинство млекопитающих обладает репродуктивной стратегией, при которой они рождают слаборазвитых, незрелых детёнышей, что делает маловероятным обнаружение эмбрионов. Чаще встречаются ископаемые остатки зародышей млекопитающих тех видов, которые выработали «выводковый» тип появления потомства: более долгая беременность, меньший размер выводка и больше масса тела взрослой особи. Вероятно, мы никогда не узнаем продолжительность беременности у ископаемых видов, но во многих случаях мы сможем узнать размер выводка. Лошадиные эмбрионы из эоценовых местонахождений Германии показывают, что самки вынашивали только один плод, показывая, что ранние лошади в процессе эволюции выработали стратегию рождения немногочисленного потомства, вероятно, сочетающегося с интенсивной родительской заботой. Это типичная стратегия для стадных копытных, и она соотносится с гипотезой о том, что эоценовые лошади жили стадами, основанной на высокой частоте встречаемости ископаемых остатков в некоторых местонахождениях. В одном случае образование из мягких тканей, окружающее зародыш, было с уверенностью интерпретировано как плацента. [36] Францен (2006) сообщил о беременном экземпляре «ранней лошади» Propalaeotherium voigti из среднего эоцена Экфельда, Германия, с сохранившимися образованиями из мягких тканей, интерпретируемыми как остатки плаценты.