Ранние этапы эволюции хвостатых амфибий (Lissamphibia, Caudata) и переход от стволовых к кроновым саламандрам: 2021 г. этап 3

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

Сведения о проекте

описание

Получены новые данные о стволовых саламандрах средней юры– раннего мела на основе изучения материалов из средней юры Западной Сибири (итатская свита, местонахождение Берёзовский разрез, Красноярский Край), Киргизии (балабансайская свита, местонахожднения Кугарт 1, Кызылсу 1 и Ничке 1), Великобритании (Kilmaluag Formation, полуостров Стрейтхерд), поздней юры Казахстана (карабастауская свита, Каратау), раннего мела Восточной Сибири (батылыхская свита, местонахождение Тээтэ, Якутия). В результате изучения стволовых саламандр: (1) описан новый род Egoria из Красноярский Края; (2) выявлено, что не все стволовые саламандры были крупными неотениками (до 550–600 мм), но также занимали экологическую нишу мелких неотенических форм; (3) сделаны тонкие срезы костей саламандры рода Kulgeriherpeton из раннемелового местонахождения Тээтэ (Якутия) и сделаны выводы о биологических особенностях этой саламандры; (4) сделаны компьютерные томографии и 3D реконструкции материалов по позднеюрскому Karaurus из Казахстана, раннемеловому Kulgeriherpeton из Якутии, а также по другим стволовым саламандрам; (5) подготовлено описание нового вида Marmorerpeton из средней юры Великобритании; (6) полученные данные по морфологии стволовых саламандр были использованы при формировании таксон-признаковой матрицы и последующего филогенетического анализа в результате которого получена новая гипотеза родственных связей примитивных саламандр.
Получены новые данные о меловых кроновых саламандрах. Описана новая раннемеловая кроновая саламандра Balveherpeton из Германии (местонахождение Бальве) которая является одной из ранних представителей современной клады Salamandroidea. Сделаны компьютерные томографии и 3D реконструкции материалов по раннемеловой кроновой саламандре из местонахождения Тээтэ (Якутия). Реконструированы онтогенетические изменения в гистологии костей конечностей примитивного криптобранхида Eoscapherpeton asiticum из позднего мела Узбекистана и сделаны предположения об эволюционных механизмах гигантизма у исполинских саламандр.
Были выявлены сходные с саламандрами биологические особенности у пермских темноспондил Dvinosaurus и Platyoposaurus. Dvinosaurus демонстрирует неотенические черты в гистологии скелета и строение его бедренных костей сходно с таковыми у современных исполинских саламандр (Cryptobranchidae), а Platyoposaurus характеризуется отсутствием неотенических черт в гистологическом строении и он, в отличие от Dvinosaurus, скорее всего, являлся активным хищником.
Впервые описано микроанатомическое и гистологическое строение лобных костей албанерпетонтид (два вида Albanerpeton) из позднего мела Канады. Обнаруженные особенности (значительная внутренняя васкуляризация и отсутствие волокон Шарпея) поддерживают современное предположение, что албанерпетонтиды могли иметь исключительно кожное дыхание.

описание для неспециалистов

Получены новые данные о самых древних и примитивных саламандрах средней юры–раннего мела на основе изучения материалов из средней юры Западной Сибири, Киргизии, Великобритании, поздней юры Казахстана, раннего мела Восточной Сибири. В результате изучения этих саламандр: (1) описан новый род Egoria из Красноярский Края; (2) выявлено, что не все примитивнейшие саламандры были крупными неотениками (до 550–600 мм), но также занимали экологическую нишу мелких неотенических форм; (3) сделаны тонкие срезы костей саламандры рода Kulgeriherpeton из раннемелового местонахождения Тээтэ (Якутия) и сделаны выводы о биологических особенностях этой саламандры; (4) сделаны компьютерные томографии и 3D реконструкции материалов по позднеюрскому Karaurus из Казахстана, раннемеловому Kulgeriherpeton из Якутии, а также по другим стволовым саламандрам; (5) подготовлено описание нового вида Marmorerpeton из средней юры Великобритании; (6) полученные данные по морфологии стволовых саламандр были использованы при формировании таксон-признаковой матрицы и последующего филогенетического анализа в результате которого получена новая гипотеза родственных связей примитивных саламандр.
Получены новые данные о меловых кроновых саламандрах. Описана новая раннемеловая кроновая саламандра Balveherpeton из Германии (местонахождение Бальве) которая является одной из ранних представителей современной клады Salamandroidea. Сделаны компьютерные томографии и 3D реконструкции материалов по раннемеловой кроновой саламандре из местонахождения Тээтэ (Якутия). Реконструированы онтогенетические изменения в гистологии костей конечностей примитивного криптобранхида Eoscapherpeton asiticum из позднего мела Узбекистана и сделаны предположения об эволюционных механизмах гигантизма у исполинских саламандр.
Были выявлены сходные с саламандрами биологические особенности у пермских темноспондил Dvinosaurus и Platyoposaurus. Dvinosaurus демонстрирует неотенические черты в гистологии скелета и строение его бедренных костей сходно с таковыми у современных исполинских саламандр (Cryptobranchidae), а Platyoposaurus характеризуется отсутствием неотенических черт в гистологическом строении и он, в отличие от Dvinosaurus, скорее всего, являлся активным хищником.
Впервые описано микроанатомическое и гистологическое строение лобных костей албанерпетонтид (два вида Albanerpeton) из позднего мела Канады. Обнаруженные особенности (значительная внутренняя васкуляризация и отсутствие волокон Шарпея) поддерживают современное предположение, что албанерпетонтиды могли иметь исключительно кожное дыхание.

основные результаты по проекту в целом

В 2019-2021 гг. были изучены материалы по стволовым саламандрам из средней юры Западной Сибири (местонахождение Берёзовский разрез, Красноярский Край), Киргизии (местонахожднение Кугарт), поздней юры Казахстана (Каратау), раннего мела Восточной Сибири (местонахождение Тээтэ, Якутия), проведены компьютерные томографии этих материалов и последующая их 3D-реконструкция. Была описана (в журнале с открытым доступом PlOS One) новая стволовая саламандра Egoria из средней юры Красноярский Края, которая характеризуется сравнительно небольшими размерами тела (около 180–215 мм). Обнаружение мелкоразмерной стволовой саламандры показало, что разнообразие стволовых саламандр не ограничивалось крупными неотениками (с длиной тела до 550–600 мм).
Изучение срезов костей конечностей саламандр рода Kulgeriherpeton из раннемелового высокоширотного местонахождения Тээтэ (Якутия) выявило сходство в гистологическом строении скелета с другими стволовыми саламандрами (наличие толстого аваскулярного кортекса, кальцифицированный хрящ в медуллярной полости) и подтвердило предположение о неотенической природе Kulgeriherpeton. Полученные данные будут опубликованы в 2022 году.
Было подготовлено (совместно с коллегами из Великобритании) описание нового вида среднеюрской стволовой саламандры Marmorerpeton из средней юры Великобритании (Kilmaluag Formation, полуостров Стрейтхерд). Данные по морфологии нового вида Marmorerpeton, а также по другим стволовым саламандрам (в том числе полученные в результате компьютерной томографии) были использованы при формировании таксон-признаковой матрицы и последующего филогенетического анализа, в результате которого получена новая гипотеза родственных связей примитивных саламандр. Согласно этой гипотезе, к стволовым саламандрам относятся целый ряд мезозойских форм (Beiyanerpeton, Qinglongtriton и Chunerpeton) ранее относимых к кроновой группе в качестве древнейших представителей современных групп Cryptobranchoidea и Salamandroidea. Кроме этого была подтверждена монофилия семейства Karauridae, которое включает в себя Marmorerpeton из средней юры Великобритании, Kokartus из средней юры Киргизии и Karaurus из поздней юры Казахстана. В будущем будет проверена гипотеза о принадлежности к карауридам некоторых других таксонов стволовых саламандр, в первую очередь, Kulgeriherpeton из раннемелового местонахождения Тээтэ (Якутия) и Urupia из средней юры Красноярского Края. Описание нового вида Marmorerpeton, результаты филогенетического анализа и новая гипотеза родственных связей примитивных саламандр будет опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) (см. прикреплённые к отчёту файлы).
Сделаны компьютерные томографии и 3D реконструкции материалов по стволовым саламандрам (позднеюрскому Karaurus из Казахстана, раннемеловому Kulgeriherpeton из Якутии, а также по другим стволовым саламандрам). Имеющиеся данные компьютерной томографии и 3D реконструкции позволят в будущем продолжить детальное изучение анатомии стволовых саламандр.


В 2019-2021 гг. были изучены материалы по меловым кроновым саламандрам из раннего мела Германии (местонахождение Бальве), раннего мела Якутии (местонахождение Тээтэ) и позднего мела Узбекистана (местонахождение Джаракудук). По материалам из Германии была описана новая кроновая саламандра Balveherpeton которая является одной из ранних представителей современной клады Salamandroidea. Филогенетическое положение Balveherpeton внутри саламандроидей остаётся неопределённым, но общие черты в строении атласа и туловищных позвонков Balveherpeton с саламандрами из раннего мела Великобритании (например, “Keymer salamander”) могут свидетельствовать об их близком родстве и являться дополнительным свидетельством сходства состава фаун позвоночных раннего мела Западной Европы. Полученные данные опубликованы в журнале Cretaceous Research.
Кроновые саламандры из местонахождения Тээтэ (известны по фрагментам зубных костей) самые северные представители кроновой группы в мезозое. По строению зубных костей (мелкие размеры, плотно расположенные педицеллярные зубы и специфическая скульптура на латеральной поверхности представленная тонкими параллельными продольными бороздками) саламандра из Тээтэ напоминает кроновую юрско-меловую саламандру Kiyatriton, которая известна в составе реликтовой фауны нижнемеловой илекской свиты в Западной Сибири. Сходство в фаунистического состава между высокоширотной фауной Тээтэ и низкоширотной фауной позвоночных илекской свиты (включая амфибийный компонент) позволяет предположить, что для реликтов позвоночных юрского периода охватывал обширную северо-восточную часть Азиатского континента. Полученные данные будут опубликованы в 2022 году (в журнале Cretaceous Research).
Для выявления эволюционных механизмов увеличения размеров тела у саламандр были проанализированы онтогенетические изменения в гистологии костей конечностей криптобранхидной саламандры Eoscapherpeton asiaticum из позднего мела Узбекистана. Было установлено, что основной механизм увеличения размеров тела у криптобранхид (= исполинских саламандр) - удлинение периода скелетного роста. Выдвинута гипотеза (требующая проверки в будущем), что удлинение периода скелетного роста - это универсальный механизм достижения крупных размеров не только у саламандр, но и у других групп амфибий, в том числе, некоторых палеозойских темноспондил. Полученные данные опубликованы в журнале Comptes Rendus Palevol.
Были выявлены сходные с саламандрами биологические особенности у пермских темноспондил Dvinosaurus и Platyoposaurus. Было установлено, что Dvinosaurus демонстрирует неотенические черты в гистологии скелета (наличие нерезорбированного хряща в костных элементах у крупноразмерных форм) и строение его бедренных костей сходно с таковыми у современных исполинских саламандр (Cryptobranchidae). Было выявлено, что Platyoposaurus характеризуется отсутствием неотенических черт в гистологическом и более губчатым строением бедренных костей по сравнению с Dvinosaurus. Platyoposaurus был активным хищником и с возрастом, вероятно, мог изменять тип адаптации от постоянноводного образа жизни в сторону полуназемного, что разительно отличает его от неотенического Dvinosaurus – предположительно засадного хищника, не способного покидать водную среду. Полученные данные опубликованы в Палеонтологическом журнале (2 статьи).
Впервые описано микроанатомическое и гистологическое строение лобных костей албанерпетонтид (два вида Albanerpeton) из позднего мела Канады. Обнаруженные особенности (значительная внутренняя васкуляризация и отсутствие волокон Шарпея) поддерживают современное предположение, что албанерпетонтиды могли иметь исключительно кожное дыхание. Полученные данные опубликованы в Historical Biology.

основные результаты по этапу (кратко)

В 2021 гг. были изучены материалы по стволовым саламандрам из поздней юры Казахстана (Каратау), раннего мела Восточной Сибири (местонахождение Тээтэ, Якутия), проведены компьютерные томографии этих материалов и последующая их 3D-реконструкция.
Было подготовлено (совместно с коллегами из Великобритании) описание нового вида среднеюрской стволовой саламандры Marmorerpeton из средней юры Великобритании (Kilmaluag Formation, полуостров Стрейтхерд). Описание нового вида Marmorerpeton, результаты филогенетического анализа и новая гипотеза родственных связей примитивных саламандр будет опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В 2021 гг. были изучены материалы по меловым кроновым саламандрам из раннего мела Германии (местонахождение Бальве) и раннего мела Якутии (местонахождение Тээтэ). По материалам из Германии была описана новая кроновая саламандра Balveherpeton. Полученные данные опубликованы в журнале Cretaceous Research.
Впервые описано микроанатомическое и гистологическое строение лобных костей албанерпетонтид (два вида Albanerpeton) из позднего мела Канады. Полученные данные опубликованы в Historical Biology.

описание вклада в работу каждого из участников, допустима оценка в процентах (учётная форма ЦИТиС)

Скучас П.П. 50%
Колчанов В.В. 20%
Сабуров П.Г. 10%
Мазур Е.В. 10%
Парахин И.А. 10%

передача полной копии отчёта третьим лицам для некоммерческого использования: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается

проверка отчёта на неправомерные заимствования во внешних источниках: разрешается/не разрешается (учётная форма ЦИТиС)

разрешается
АкронимRFBR_a_2019 - 3
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания23/03/2128/12/21

Ключевые слова

  • саламандры
  • стволовая группа
  • эволюция
  • палеогистология
  • мезозой
  • палеобиология
  • морфология

Fingerprint

Просмотреть темы исследований, затронутые в этом проекте. Эти метки созданы на базе основных наград/грантов. Вместе они формируют уникальную картину активности.