- Схема черепа Champsosaurus lindoei , неохористодерана
- Череп Lazarussuchus , аллохористодера
Хористодеры (от греч. χωριστός chōristos + δέρη dérē, «отдельная шея» [2] ) — вымерший отряд полуводных диапсидных рептилий , существовавший со средней юры или , возможно , триаса до миоцена ( 168–20 или , возможно, 11,6 млн лет назад). Хористодеры морфологически разнообразны, наиболее известными представителями являются похожие на крокодилов неохористодеры , такие как Champsosaurus . Другие хористодеры имели ящероподобную или длинношею морфологию. Хористодеры, по-видимому, были ограничены Северным полушарием, будучи обнаруженными в Северной Америке , Азии и Европе , а также, возможно, в Северной Африке . Хористодеры, как правило, считаются производными от неодиапсидов , которые являются близкими родственниками или членами Sauria .
Choristodera был возведен в 1876 году, первоначально как подотряд Rhynchocephalia Эдвардом Дринкером Коупом , чтобы включить Champsosaurus , который был описан из позднемеловых слоев Монтаны Коупом в той же статье. [3] [4] Год спустя, в 1877 году, Simoedosaurus был описан Полем Жерве из отложений верхнего палеоцена в Серне , недалеко от Реймса , Франция. Они оставались единственными признанными хористодерами в течение более столетия, пока новые таксоны не были описаны в конце 20-го века. [5] Начиная с конца 1970-х годов, дополнительные таксоны были описаны советско-монгольскими командами из нижнемеловых отложений в Монголии. В исследованиях с 1989 по 1991 год Сьюзен Э. Эванс описала новый материал Cteniogenys из средней юры Британии. Род был впервые описан Чарльзом У. Гилмором в 1928 году из поздней юры западной части США и до этого был загадочным. Исследования показали, что это был небольшой, похожий на ящерицу хористодер, отличающийся от ранее известных крокодилоподобных форм. [6]
Choristoderes существенно различаются по размеру, самые маленькие роды, такие как Cteniogenys и Lazarussuchus, имели длину всего около 30 см (12 дюймов), а самый большой известный хористодер, Kosmodraco dakotensis , по оценкам, имел общую длину около 5 м (16 футов). [5] [1] Неохористодеры , такие как Champsosaurus, являются самой известной группой Choristodera. Они напоминали современных крокодилов , особенно гавиалов . Череп этих животных имеет длинную тонкую морду, заполненную небольшими острыми коническими зубами. Другие хористодеры называются «не-неохористодеры», которые в основном представляют собой небольшие ящероподобные формы, хотя Shokawa , Khurendukhosaurus и Hyphalosaurus обладают длинными плезиозавровыми шеями. Группа «не-неохористодеров» является парафилетической (не содержащей всех потомков общего предка), поскольку ящероподобная форма тела представляет собой предковую морфологию группы. [5]
По данным Мацумото и коллег (2019), хористодеры объединены наличием девяти синапоморфий (общих черт, характерных для группы), включая срединный контакт удлиненных префронтальных костей черепа, отделяющих носовые кости от лобных костей , дорсальный фланец верхней челюсти изогнут медиально (к средней линии тела), теменное отверстие отсутствует, чешуйчатые кости расширены позади ( позади ) затылочного мыщелка , зубы конические и субтекодонтные ( расположены в неглубоких лунках), зубные кости тонкие с удлиненными бороздками, проходящими вдоль губной (обращенной наружу) поверхности кости, присутствуют дополнительные крестцовые позвонки , присутствуют расширенные «позвоночные пластинки» на позвонках, а поверхности обоих концов тел позвонков плоские (амфиплатианские). [7] Все известные хористодеры обладают или предположительно обладают новой костью черепа, не встречающейся у других рептилий, называемой «неоморфной костью» или неоморфом, которая является компонентом дерматокраниума . [ 8] [9] Изначально череп хористодеров обладал удлиненными верхними и нижними височными окнами (отверстиями черепа за глазницей), они значительно расширены у неохористодеров, наиболее выражены у Champsosaurus , что придает черепу сердцевидный (сердечный) вид при взгляде сверху. [8] У многих «не неохористодеров» нижние височные окна вторично закрыты. [10] Хористодеры обладали гастралией (реброобразными костями, расположенными в брюшной полости), как у туатары и крокодилов . [11]
Внутренняя анатомия черепа хористодеров известна только для Champsosaurus. Мозговая коробка Champsosaurus слабо окостенела в передней части черепа (передняя), но хорошо окостенела в задней части (задняя), как и у других диапсид. Краниальный эндокаст (пространство , занимаемое мозгом в своде черепа ) пропорционально узкий как в боковой, так и в дорсовентральной осях, с увеличенным шишковидным телом и обонятельными луковицами . Зрительные доли и флоккулы имеют небольшой размер, что указывает в лучшем случае только на среднюю способность зрения. Обонятельные камеры носовых ходов и обонятельные стебли мозговой коробки достаточно большие, что указывает на то, что Champsosaurus , вероятно, имел хорошие обонятельные способности (чувство обоняния). В носовых ходах отсутствуют костные носовые раковины . Полукружные каналы внутреннего уха наиболее похожи на таковые у других водных рептилий. Расширение саккулюса указывает на то, что Champsosaurus, вероятно, обладал повышенной чувствительностью к низкочастотным звукам и вибрациям. [12]
У большинства хористодеров довольно простые недифференцированные ( гомодонтные ) зубы с полосатой эмалью , покрывающей коронку зуба, но не основание. У неохористодеров зубы полностью покрыты полосатой эмалью с эмалевой складкой у основания, лабиолингвально сжатые и крючковатые, исключение составляет Ikechosaurus , у которого все еще довольно простые зубы, за исключением начала эмалевой складочки. Имплантация зубов субтекодонтная, при этом зубы заменяются эрозией ямки на лингвальной (сторона зуба, обращенная к языку) поверхности основания зуба. У неохористодеров наблюдается некоторая дифференциация зубов, при этом передние зубы острее и тоньше задних. Хористодеры сохраняют небные зубы (зубы, присутствующие на костях неба). В отличие от большинства групп диапсид, у которых небные зубы редуцированы или полностью утрачены, небные зубы у хористодеров широко развиты, что указывает на манипуляцию пищей во рту, вероятно, в сочетании с языком. У большинства хористодеров продольные ряды небных зубов присутствуют на крыловидной , небной и сошниковой костях , а также ряд на крыловидном фланце. У некоторых неохористодеров небные зубные ряды модифицированы в зубные батареи на приподнятых платформах. Морфология небных зубов идентична морфологии краевых зубов не-неохористодеров, а замена небных зубов почти идентична замене краевых зубов. [13]
Исключительно сохранившийся образец Monjurosuchus сохраняет складчатую кожу, что указывает на то, что при жизни она, вероятно, была тонкой и мягкой. Сохранившиеся чешуйки мелкие и перекрывающие друг друга, и на вентральной нижней стороне тела они меньше, чем на дорсальной поверхности. Двойной ряд более крупных яйцевидных чешуек проходит вдоль спины (верхней средней линии) тела. Ископаемое также сохраняет перепончатые лапы . [14] Гифалозавр был покрыт чешуей различной формы, в зависимости от их положения на теле, по крайней мере с одним, а возможно и несколькими рядами крупных яйцевидных чешуек, спускающимися по бокам туловища и хвоста. Лапы демонстрируют признаки перепонок, а хвост, вероятно, имел дополнительную ткань сверху и снизу, что позволяло использовать его в качестве плавника для продвижения гифалозавра по воде. [11] [15] Также сообщалось о отпечатках кожи Champsosaurus , они состоят из мелких (0,6-0,1 мм) пустулированных и ромбовидных чешуек, причем самые крупные чешуйки расположены на боковых сторонах тела, уменьшаясь в размере дорсально, остеодермы отсутствуют. [16] Образец Lazarussuchus из Мената сохранил некоторые остатки мягких тканей, но не чешуи, что показывает, что задняя часть стопы (pes) не была перепончатой, а над хвостовыми позвонками хвоста присутствует темная окрашенная область с зубчатым краем, что указывает на гребень, похожий на те, что встречаются у некоторых современных рептилий, таких как гаттерия, ящерицы и крокодилы. [17]
Choristoderes встречаются исключительно в пресноводных отложениях, часто ассоциируясь с черепахами , рыбами, лягушками , саламандрами и крокодилообразными . Похоже, что они были найдены почти исключительно в теплом умеренном климате , а ареал neochoristoderes простирался до высокой канадской Арктики в течение коньякско - сантонских стадий позднего мела (~89-83 миллиона лет назад), времени экстремального тепла. Из-за морфологического сходства между choristoderes и crocodyliformes часто предполагалось, что они существовали в конкуренции. Однако «не-neochoristoderes» были меньше взрослых водных crocodyliformes и, скорее всего, конкурировали с другими таксонами. Для neochoristoderes, более похожих на крокодилов, по-видимому, существовала нишевая дифференциация , при этом gharial-like neochoristoderans встречались в ассоциации с тупомордыми crocodyliformes, но не в ассоциации с узкомордыми формами. [5]
Предполагается, что Neochoristoderans были рыбоядными . [16] Champsosaurus , в частности, как полагают, питался как современные гавиалы, поворачивая голову в сторону, чтобы поймать отдельную рыбу из косяков, в то время как Simoedosaurus , как полагают, был более универсальным, будучи в состоянии ловить как водную, так и наземную добычу. [18] Предполагается, что Cteniogenys и Lazarussuchus питались беспозвоночными. [6] Сохранившееся содержимое кишечника образца Monjurosuchus , по-видимому, показывает фрагменты кутикулы членистоногих . [14] Другой образец Monjurosuchus был найден с сохранившимися черепами семи молодых особей в брюшной полости. Это было предложено как доказательство каннибализма . [19] Однако это предложение подверглось критике со стороны других авторов, которые предположили, что более вероятно, что они представляют собой эмбрионы на поздней стадии. [20] Был найден экземпляр гифалозавра с небольшими ребрами в брюшной полости, что позволяет предположить, что он, по крайней мере, иногда охотился на позвоночных. [11]
Образец Hyphalosaurus baitaigouensis был найден с 18 полностью развитыми эмбрионами внутри тела матери, что позволяет предположить, что они были живородящими , [21] но другой образец показывает, что Hyphalosaurus baitaigouensis также обладал яйцами с мягкой скорлупой, похожими на яйца лепидозавров . [22] Возможным объяснением этого является то, что Hyphalosaurus был яйцеживородящим , с тонкоскорлупными яйцами, вылупляющимися сразу после того, как они были отложены, предположительно на суше, [23] хотя также предполагалось, что вид использовал как живородящий, так и яйцекладущий способы размножения. [20] Эмбрион Ikechosaurus был найден сохранившимся внутри слабо минерализованного яйца с пергаментной скорлупой, что позволяет предположить, что Ikechosaurus был яйцекладущим и откладывал яйца на суше. [20] Было высказано предположение, что Monjuruosuchus был живородящим. [20] В случае Champsosaurus было высказано предположение, что взрослые самки могли выползать на берег, чтобы откладывать яйца на суше, в то время как самцы и молодые особи, по-видимому, не могли этого делать, основываясь на предположительно половом диморфном слиянии крестцовых позвонков и наличии более крепких костей конечностей у предполагаемых самок. [24] Был найден скелет Philydrosaurus с ассоциированными с ним молодыми особями на стадии после вылупления, что позволяет предположить, что они занимались родительской заботой после вылупления . [23]
Следы из раннего мела ( альб ) Южной Кореи, получившие название ихнотаксона Novapes ulsanensis , были отнесены к хористодерам на основании сходства пентадактильных (пятипалых) сохранившихся следов с морфологией стопы Monjurosuchus . Следы сохранили следы перепонок между пальцами. Авторы исследования предположили на основе расстояния между отпечатками, что хористодеры могли « ходить на большой высоте », как современные крокодилы. [25] Следы, приписываемые неохористодерам, названным Champsosaurichnus parfeti, также были зарегистрированы в позднемеловой формации Ларами в Соединенных Штатах, хотя присутствуют только два отпечатка, и невозможно различить manus (переднюю часть стопы) или pes (заднюю часть стопы). [26]
Исторически внутренняя филогенетика Choristodera была неясной, при этом neochoristoderes были восстановлены как хорошо поддерживаемая клада, но взаимоотношения «не-neochoristoderes» были плохо решены. [7] Однако в 2010-х годах «не-neochoristoderes» из раннего мела Азии (за исключением Heishanosaurus ) наряду с Lazarussuchus из кайнозоя Европы были восстановлены (со слабой поддержкой) как принадлежащие к монофилетической кладе, которую Донгом и его коллегами в 2020 году неофициально назвали «Allochoristoderes», характеризующейся общей чертой полностью закрытых нижних височных окон, при этом Cteniogenys из средней-поздней юры Европы и Северной Америки последовательно восстанавливался как самый базальный хористодер. [10] Длинношеие «не неохористодеры» Shokawa и Hyphalosaurus часто находили в качестве клады, названной Hyphalosauridae Гао и Фоксом в 2005 году. [27] Находка более полного материала ранее фрагментированного Khurendukhosaurus показывает, что у него также была длинная шея, и он также был найден как часть клады. [28]
Филогения из анализа Донга и коллег (2020): [10]
Choristoderes, по общему мнению, являются членами Neodiapsida , но их точное место в кладе не определено из-за их смеси примитивных и производных признаков и длинной призрачной линии (отсутствие ископаемых остатков) после их отделения от других рептилий. [29] После того, как их изначально поместили в Rhynchocephalia, Коуп позже предложил поместить их в Lacertilla из-за формы шейных позвонков. Луи Долло в 1891 году вернул Choristodera в Rhynchocephalia, но в 1893 году предположил их тесную связь с Pareiasaurus . Альфред Ромер в публикациях 1956 и 1968 годов поместил Choristodera в парафилетическую или полифилетическую группу « Eosuchia », описав их как «ответвление основного рода эозухий», классификация, которая была широко принята. Однако использование компьютерной кладистики в 1980-х годах продемонстрировало немонофилию «Eosuchia», что снова сделало классификацию хористодеров неопределенной. [30] Последующие исследования либо предлагали размещение в качестве архозавроморфов , лепидозавроморфов или членов Diapsida incertae sedis . В анализе неодиапсидных отношений 2016 года Мартином Эскуррой они были восстановлены как члены продвинутой неодиапсидной группы Sauria , в политомии с Lepidosauromorpha и Archosauromorpha, причем являясь самыми ранними расходящимися членами любой из групп, также является правдоподобным. [29] Позиция в качестве базальных архозавроморфов подтверждается последовательностью окостенения их эмбрионов. [20]
Choristoderes, должно быть, отделились от всех других известных групп рептилий до конца пермского периода , более 250 миллионов лет назад, исходя из их примитивного филогенетического положения. [5] В 2015 году Райнер Р. Шох сообщил о новом небольшом (длиной около 20 см) диапсиде из среднего триаса ( ладин ) нижнего кейпера Южной Германии , известном как по краниальному, так и по посткраниальному материалу, который, как он утверждал, представляет собой самого древнего известного хористодера. [31] Pachystropheus из позднего триаса ( рет ) Британии исторически предполагался как хористодер, [32] но позже было доказано, что он является членом группы морских рептилий Thalattosauria . [33] Самым древним несомненным хористодером является небольшой ящерообразный Cteniogenys, древнейшие известные останки которого известны из позднесреднеюрских ( батский ярус ~168-166 миллионов лет назад) формаций Forest Marble и Kilmaluag в Великобритании, а также из верхнеюрских формаций Alcobaça в Португалии и Morrison в Соединенных Штатах, а также из в целом схожих останков из позднесреднеюрской ( келловейской ) формации Balabansai в Кыргызстане в Центральной Азии , [5] [34] батской формации Itat в Западной Сибири, [35] а также, возможно, из батской формации Anoual в Марокко, Северная Африка. [36]
Choristoderes претерпели значительную эволюционную радиацию в Азии в раннем меловом периоде , что представляет собой высшую точку разнообразия хористодер, включая первые записи о гавиалоподобных Neochoristodera, которые, по-видимому, эволюционировали в условиях регионального отсутствия водных неозухийных крокодилоформ. [5] Частичная бедренная кость неопределенного хористодера известна из члена Yellow Cat формации Cedar Mountain в Северной Америке. [37] Они, по-видимому, отсутствуют в хорошо изученных европейских местонахождениях группы Purbeck берриасского возраста , Великобритания, и формации La Huérguina барремского возраста , Испания, [5] хотя есть запись о небольшом таксоне, похожем на Cteniogenys, из костного слоя Angeac-Charente берриасского возраста во Франции. [38] Во второй половине позднего мела ( кампан - маастрихт ) неохористодер Champsosaurus был обнаружен в Юте, Вайоминге, Монтане, Северной Дакоте, Альберте и Саскачеване, которые находились вдоль западного побережья Западного внутреннего морского пути на острове Ларамидия . [ 5] Неопределенные останки неохористодеров также известны из канадской Высокой Арктики, датируемые ранним поздним мелом ( коньяк - турон ) [39] и из формации Навесинк в Нью-Джерси из позднего мела (маастрихт), которая образовала отдельный остров Аппалачи . [ 40] Позвонки из сеномана Германии [41] и кампанской формации Грюнбах в Австрии [42] указывают на присутствие хористодеров в Европе в этот период времени. Единственная запись о хористодерах из Азии в позднем мелу — это один позвонок из туронских отложений Японии. [43] Фрагментарные останки, найденные в кампанских формациях Олдман и Парк динозавров в Альберте , Канада, также, возможно, указывают на присутствие небольших «не неохористодеров» в Северной Америке в позднем мелу. [5]
Champsosaurus пережил вымирание K-Pg и вместе с другими неохористодерами Kosmodraco [1] и Simoedosaurus присутствовали в Европе, Азии и Северной Америке в палеоцене, однако они вымерли в раннем эоцене . Их вымирание совпадает с крупным изменением фауны, связанным с повышенными температурами . [5] Мелкотелые «не неохористодеры», которые отсутствуют в палеоценовой летописи после раннего мела (за исключением возможных североамериканских останков), вновь появляются в форме ящероподобного Lazarussuchus из позднего палеоцена Франции. [17] Европейский эндемик Lazarussuchus является последним известным хористодером, пережившим вымирание неохористодеров в начале эоцена, при этом самые молодые известные останки принадлежат L. dvoraki из раннего миоцена Чешской Республики [5] [44] , а также возможные неопределенные останки Lazarussuchus, обнаруженные в позднем миоцене (~11,6 млн лет назад) южной Германии. [45]