Научные достижения
Частная жизнь вымерших животных: как росли и чем болели незофонты плейстоцена Кубы
На островах Карибского бассейна еще приблизительно пятьсот лет назад обитали незофонты (в переводе «островные убийцы») – мелкие примитивные насекомоядные зверьки, внешне похожие на землероек, но выделяемые в собственное семейство незофонтид (Nesophontidae). Верхние клыки незофонтов снабжены специфическими бороздками, предположительно служившими для стекания яда, поэтому считается, что эти животные были ядовитыми, подобно их ближайшим родственникам – щелезубам. Вероятно, они использовали яд нервно-паралитического действия для обездвиживания земляных червей и других беспозвоночных, что облегчало им добывание пищи и позволяло делать ее запасы.
Реконструкция незофонтов. Источник: https://www.nhm.ac.uk/press-office/press-releases/owl-pellets-reveal-origins-of-caribbean-island-mur...
Незофонты были впервые описаны в 1916 г. по костным остаткам из Пуэрто-Рико. В настоящее время они известны по многочисленным ископаемым и субфоссильным находкам нескольких видов из пещерных местонахождений Кубы, Гаити, Пуэрто-Рико и ряда других островов. В некоторых местах обнаружены остатки сотен особей, включая многочисленные черепные и нижнечелюстные фрагменты с зубами. Несмотря на обилие находок, некоторые важные характеристики зубной системы незофонтов были плохо изучены – в частности, оставалось неизвестным, имелись ли у них молочные предкоренные или, как у землероек, всю жизнь функционировала только постоянная генерация этих зубов. В большинстве материалов молочные зубы не идентифицировались (исключая единичные находки резцов и клыков). Поэтому иногда считалось, что молочные зубы у незофонтов выпадали очень рано в онтогенезе – еще до того, как эти зверьки начинали активно питаться на поверхности земли, становились добычей хищных птиц и попадали в пещерные захоронения.
Фрагмент черепа молодой особи Nesophontes major Arredondo, 1970 с клыком и премолярами в состоянии прорезывания (Лопатин, 2021а).
В ноябре 2019 г. Совместная российско-кубинская палеонтологическая экспедиция Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН и Национального музея естественной истории Кубы (научный руководитель – академик РАН А.В. Лопатин) провела сборы остатков позднеплейстоценовых позвоночных животных в пещере Эль-Аброн, расположенной в горах Сьерра-де-ла-Гуира на западе Кубы (провинция Пинар-дель-Рио, муниципалитет Лос-Паласиос). Основной изученный материал происходит из датированного радиоуглеродным методом костеносного слоя возрастом около 20000–21500 лет. Здесь были собраны многочисленные остатки двух видов незофонтов – более 40 черепных фрагментов и свыше 200 нижнечелюстных костей сравнительно крупного Nesophontes major, а также около 20 черепных фрагментов и более 100 нижнечелюстных костей более мелкого N. micrus. Их изучение позволило впервые установить, что у незофонтид в молочной зубной смене были представлены как резцы и клыки, так и предкоренные зубы. В онтогенезе смена всех этих зубов (кроме первого предкоренного) происходила после прорезывания коренных зубов, но до достижения животным взрослых размеров.
Нижнечелюстная кость молодой особи Nesophontes micrus Allen, 1917 с молочным предкоренным, коренными и закладками постоянных предкоренных зубов внутри челюсти, см. рентгенограмму (Лопатин, 2021а).
Таким образом, изучение массовых материалов показало, что причиной отсутствия сведений о молочных зубах незофонтид в течение более 100 лет были факторы, связанные не с особенностями индивидуального развития, а с полнотой сохранности их остатков.
Схема основных стадий смены нижних зубов у Nesophontes (сверху вниз). Черным цветом обозначены молочные зубы (три резца, клык и два предкоренных), темно-серым – постоянные зубы (три резца, клык, два предкоренных и три коренных), светло-серым – передний предкоренной зуб с одной установленной сменой (Лопатин, 2021а).
Кроме того, изучение массовых материалов по незофонтам из пещеры Эль-Аброн позволило обнаружить несколько экземпляров нижнечелюстных костей с аномалиями зубной системы: нарушением прорезывания зубов, аберрациями их развития, а также патологическим отсутствием зубов, обусловленным травмами и заболеваниями.
Фрагмент нижней челюсти Nesophontes major Arredondo, 1970, демонстрирующий деградацию зубной кости и заросшие лунки корней предпоследнего коренного зуба, выпавшего из-за периодонтита (Лопатин, 2021б).
Полученные данные по незофонтидам Кубы значительно увеличивают знания о биологии этих карибских эндемиков, исчезнувших из уязвимых островных тропических экосистем по геологическим меркам столь недавно.
Реконструкция незофонтов. Источник: https://www.nhm.ac.uk/press-office/press-releases/owl-pellets-reveal-origins-of-caribbean-island-mur...
Незофонты были впервые описаны в 1916 г. по костным остаткам из Пуэрто-Рико. В настоящее время они известны по многочисленным ископаемым и субфоссильным находкам нескольких видов из пещерных местонахождений Кубы, Гаити, Пуэрто-Рико и ряда других островов. В некоторых местах обнаружены остатки сотен особей, включая многочисленные черепные и нижнечелюстные фрагменты с зубами. Несмотря на обилие находок, некоторые важные характеристики зубной системы незофонтов были плохо изучены – в частности, оставалось неизвестным, имелись ли у них молочные предкоренные или, как у землероек, всю жизнь функционировала только постоянная генерация этих зубов. В большинстве материалов молочные зубы не идентифицировались (исключая единичные находки резцов и клыков). Поэтому иногда считалось, что молочные зубы у незофонтов выпадали очень рано в онтогенезе – еще до того, как эти зверьки начинали активно питаться на поверхности земли, становились добычей хищных птиц и попадали в пещерные захоронения.
Фрагмент черепа молодой особи Nesophontes major Arredondo, 1970 с клыком и премолярами в состоянии прорезывания (Лопатин, 2021а).
В ноябре 2019 г. Совместная российско-кубинская палеонтологическая экспедиция Палеонтологического института им. А.А. Борисяка РАН и Национального музея естественной истории Кубы (научный руководитель – академик РАН А.В. Лопатин) провела сборы остатков позднеплейстоценовых позвоночных животных в пещере Эль-Аброн, расположенной в горах Сьерра-де-ла-Гуира на западе Кубы (провинция Пинар-дель-Рио, муниципалитет Лос-Паласиос). Основной изученный материал происходит из датированного радиоуглеродным методом костеносного слоя возрастом около 20000–21500 лет. Здесь были собраны многочисленные остатки двух видов незофонтов – более 40 черепных фрагментов и свыше 200 нижнечелюстных костей сравнительно крупного Nesophontes major, а также около 20 черепных фрагментов и более 100 нижнечелюстных костей более мелкого N. micrus. Их изучение позволило впервые установить, что у незофонтид в молочной зубной смене были представлены как резцы и клыки, так и предкоренные зубы. В онтогенезе смена всех этих зубов (кроме первого предкоренного) происходила после прорезывания коренных зубов, но до достижения животным взрослых размеров.
Нижнечелюстная кость молодой особи Nesophontes micrus Allen, 1917 с молочным предкоренным, коренными и закладками постоянных предкоренных зубов внутри челюсти, см. рентгенограмму (Лопатин, 2021а).
Таким образом, изучение массовых материалов показало, что причиной отсутствия сведений о молочных зубах незофонтид в течение более 100 лет были факторы, связанные не с особенностями индивидуального развития, а с полнотой сохранности их остатков.
Схема основных стадий смены нижних зубов у Nesophontes (сверху вниз). Черным цветом обозначены молочные зубы (три резца, клык и два предкоренных), темно-серым – постоянные зубы (три резца, клык, два предкоренных и три коренных), светло-серым – передний предкоренной зуб с одной установленной сменой (Лопатин, 2021а).
Кроме того, изучение массовых материалов по незофонтам из пещеры Эль-Аброн позволило обнаружить несколько экземпляров нижнечелюстных костей с аномалиями зубной системы: нарушением прорезывания зубов, аберрациями их развития, а также патологическим отсутствием зубов, обусловленным травмами и заболеваниями.
Фрагмент нижней челюсти Nesophontes major Arredondo, 1970, демонстрирующий деградацию зубной кости и заросшие лунки корней предпоследнего коренного зуба, выпавшего из-за периодонтита (Лопатин, 2021б).
Полученные данные по незофонтидам Кубы значительно увеличивают знания о биологии этих карибских эндемиков, исчезнувших из уязвимых островных тропических экосистем по геологическим меркам столь недавно.
А.В. Лопатин
Публикации:
Лопатин А.В. Смена зубов у Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) из плейстоцена Кубы // Доклады Российской Академии наук. Науки о жизни. 2021а. Т. 497. С. 118–124. [DOI: 10.31857/S2686738921020189]
Lopatin A.V. Dental replacement in Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) from the Pleistocene of Cuba // Doklady Biological Sciences. 2021a. V. 497. P. 45–50. [DOI: 10.1134/S001249662102006X]
Лопатин А.В. Аномалии зубной системы у Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) из плейстоцена Кубы // Доклады Российской Академии наук. Науки о жизни. 2021б. Т. 497. С. 125–130. [DOI: 10.31857/S2686738921020190]
Lopatin A.V. Dentition anomalies in Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) from the Pleistocene of Cuba // Doklady Biological Sciences. 2021b. V. 497. P. 51–55. [DOI: 10.1134/S0012496621020071]
Публикации:
Лопатин А.В. Смена зубов у Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) из плейстоцена Кубы // Доклады Российской Академии наук. Науки о жизни. 2021а. Т. 497. С. 118–124. [DOI: 10.31857/S2686738921020189]
Lopatin A.V. Dental replacement in Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) from the Pleistocene of Cuba // Doklady Biological Sciences. 2021a. V. 497. P. 45–50. [DOI: 10.1134/S001249662102006X]
Лопатин А.В. Аномалии зубной системы у Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) из плейстоцена Кубы // Доклады Российской Академии наук. Науки о жизни. 2021б. Т. 497. С. 125–130. [DOI: 10.31857/S2686738921020190]
Lopatin A.V. Dentition anomalies in Nesophontidae (Lipotyphla, Mammalia) from the Pleistocene of Cuba // Doklady Biological Sciences. 2021b. V. 497. P. 51–55. [DOI: 10.1134/S0012496621020071]