Международная команда палеонтологов уже более пятнадцати лет ведет раскопки и изучает окаменелости в Африке. Их цель — разгадать тайны пермского периода, который начался 299 миллионов лет назад и закончился 252 миллиона лет назад грандиозным массовым вымиранием, самым масштабным в истории планеты.

Руководят проектом ученые из Вашингтонского университета и Филдовского музея естественной истории. Они пытаются понять, какие именно животные населяли южную часть суперконтинента Пангея прямо перед тем, как «Великое вымирание» стерло с лица земли около 70% видов на суше и еще больше в океане.

Это вымирание было настоящей катастрофой для жизни на Земле и навсегда изменило ход эволюции, — говорит Кристиан Сидор, профессор биологии Вашингтонского университета и куратор отдела палеонтологии позвоночных в музее Берка. — Но у нас до сих пор нет полной картины: какие виды выжили, какие нет и почему. Окаменелости, которые мы собрали в Танзании и Замбии, позволят взглянуть на этот беспрецедентный период в истории планеты с новой, глобальной точки зрения.

Сидора и Кеннета Энджелчика, куратора отдела палеомаммологии Филдовского музея, можно назвать главными редакторами специального выпуска издания Journal of Vertebrate Paleontology, куда вошли 14 статей о недавних открытиях команды. Эти статьи рассказывают о множестве удивительных существ, для которых Пермская Африка была домом. Среди них — саблезубые хищники, роющие зверьки и крупное создание, похожее на саламандру.

Все эти находки были сделаны в трех впадинах на юге Африки: бассейне Рухуху на юге Танзании, бассейне Луангва на востоке Замбии и бассейне Средней Замбези на юге Замбии. Большинство из них обнаружили сами члены команды во время многочисленных месячных экспедиций в регион за последние 17 лет. Другие экземпляры десятилетиями пылились в музейных коллекциях, и только сейчас ученые взялись за их детальный анализ.

В этих районах Замбии и Танзании хранятся невероятно красивые и информативные окаменелости пермского периода, — утверждает Сидор. — Они дают нам беспрецедентную возможность заглянуть в мир накануне великой катастрофы.

Начиная с 2007 года Сидор и его команда, в которую входили студенты и научные сотрудники, при поддержке правительств Танзании и Замбии совершили пять поездок в бассейн Рухуху и четыре — в бассейны Средней Замбези и Луангва. Исследователям приходилось преодолевать многие километры между удаленными друг от друга участками в поисках окаменелостей. Они жили в деревнях или спали в палатках под открытым небом — как-то раз их разбудил ночью грохот, оказавшийся топотом стада слонов, прошедшего совсем рядом. Все собранные окаменелости после изучения будут возвращены в музеи Танзании и Замбии.

Пермский период — это финальная точка целой эпохи, которую палеонтологи называют Палеозоем. Именно тогда животная жизнь, зародившаяся в океанах, начала осваивать сушу, и стали формироваться сложные наземные экосистемы. К пермскому периоду по лесам и засушливым долинам уже бродили разнообразные амфибии и существа, похожие на рептилий. Массовое вымирание в конце перми — его точную причину ученые все еще спорят — уничтожило многие из этих экосистем и открыло дорогу новой эре, Мезозою, эпохе динозавров, первых птиц, цветковых растений и млекопитающих.

Долгое время главным источником знаний о пермском периоде и «Великом вымирании» служили находки из бассейна Кару в Южной Африке, где сохранилась почти полная летопись окаменелостей до и после катастрофы. Но еще в 1930-х годах палеонтологи поняли, что впадины в Танзании и Замбии хранят не менее ценные свидетельства той же эпохи. Работы Сидора, Энджелчика и их коллег — это на сегодняшний день самое масштабное исследование ископаемой летописи этого региона до и после „Великого вымирания“. В 2018 году они опубликовали всесторонний анализ животных, живших уже после пермской катастрофы, в бассейнах Рухуху и Луангва. Новые статьи заглядывают еще глубже в прошлое, в саму пермь.

Количество и сохранность образцов из Замбии и Танзании настолько велики, что мы можем сравнивать отдельные виды с тем, что нашли в Южной Африке, — поясняет Сидор. — Я не знаю на Земле другого места, которое давало бы такую детальную картину того времени для столь глубоких сравнений.

В статьях команды описано несколько новых видов дицинодонтов. Эти небольшие травоядные существа, похожие на рептилий и приспособленные к рытью нор, впервые появились в середине пермского периода. Ко времени массового вымирания дицинодонты, у многих из которых был клювообразный нос с двумя маленькими бивнями, вероятно, помогавшими копать, стали доминирующими растительноядными на суше.

Среди находок команды также есть несколько новых видов крупных саблезубых хищников — горгонопсов, а также новый вид темноспондила, крупной амфибии, напоминающей саламандру.

Теперь мы можем сравнить два разных региона Пангеи и увидеть, что происходило как до, так и после конца пермского вымирания, — говорит Сидор. — Мы наконец-то можем задавать конкретные вопросы: кто выжил, а кто нет, и почему.

Реальная польза этого исследования выходит далеко за рамки простого каталогизации древних ящеров. Оно дает нам уникальную модель для понимания того, как экосистемы реагируют на экстремальный глобальный стресс. Изучая, какие виды и типы животных (хищники, роющие травоядные, крупные амфибии) пережили катаклизм, а какие исчезли, мы можем выявить «черты выживаемости». Это критически важно сегодня, в эпоху антропогенных изменений климата и шестого массового вымирания. Понимание прошлых биотических кризисов помогает строить прогнозы, какие современные экосистемы и группы организмов могут быть более уязвимыми или, наоборот, устойчивыми. Это фундаментальное знание для разработки стратегий сохранения биоразнообразия.

Несмотря на масштаб работы, основное внимание в ней уделяется позвоночным животным, в частности терапсидам (звероподобным рептилиям) и амфибиям. Однако наземные экосистемы перми состояли также из беспозвоночных, растений, грибов и микроорганизмов, которые почти не затронуты данным исследованием. Без понимания изменений на этих трофических уровнях и в основах пищевых цепей (например, как изменилась растительность, почвы, детритофаги) наша картина кризиса остается неполной. Выживание или вымирание крупных позвоночных могло быть следствием, а не причиной коллапса этих фундаментальных экосистемных компонентов.

Ранее ученые нашли останки древнейшего морского монстра.