Кіріспе

Кейінгі бор кезеңінің жойылған теңіз бауырымен жорғалаушылары

Мозазаврлар (лат. Mosa – «Мейз», грек. σαύρος sauros – «бауырымен жорғалаушы») – бор кезеңінің соңғы кезеңінде өмір сүрген Mosasauridae тұқымдасына жататын ірі су жорғалаушыларының жойылған тобы. Олардың алғашқы қазба қалдықтары 1764 жылы Мейз өзеніндегі Маастрихттегі әктас карьерінде табылды. Олар Squamata тобына жатады, оған бауырымен жорғалаушылар мен жыландар кіреді. Бор кезеңінің соңғы 20 миллион жылында (Турон және Маастрихт дәуірлерінде) ихтиозаврлар мен плиозаврлардың жойылуымен мозазавридтер теңіздегі басты жыртқыштарға айналды. Олар шамамен 66 миллион жыл бұрын, бор кезеңінің соңында болған K-Pg құбылысының салдарынан жойылды.

Сипаттама

Мозазаврлар ауамен тыныс алды, күшті жүзушілер болды және соңғы креда кезеңінде кең таралған жылы, сайып келгенде терең емес ішкі теңіздерде өмір сүруге жақсы бейімделген. Мозазаврлар осы ортаға соншалықты бейімделгендіктен, олар теңіз тасбақалары сияқты жағаға жұмыртқа салу үшін қайта оралмай, тірі туған балаларға бейімделген. Ең кішкентай мозазавр – Dallasaurus turneri, оның ұзындығы бір метрден кем болған. Көбінесе үлкен мозазаврлар кездесетін, көптеген түрлері Mosasaurus hoffmannii-ден ұзын болған. Ең үлкен белгілі түрлерге дейін 20 метрге жететін болған, бірақ Клири және авторлар (2018) оның өлшемдерін шамадан тыс бағалаған деп санайды. Қазіргі уақытта әлемдегі ең үлкен мозазавр қаңқасы Манитоба штатының Морден қаласындағы Канада қазбалық ашылымдар орталығында қойылған. "Брюс" деген атпен танымал үлгінің ұзындығы 20 метрден астам, бірақ бұл шамадан тыс болуы мүмкін, себебі қаңқа 2010 жылы түрді қайта бағалау алдында көрмеге дайындалған, оның бастапқы омыртқа санының артық екені анықталды, демек жануардың нақты мөлшері кішірек болған. Мозазаврлардың дене пішіні қазіргі заманғы монитор кескілеріне (варанидтерге) ұқсас, бірақ олар жүзуге ыңғайлы болу үшін созылған және тегістелген. Олардың аяқ-қол сүйектері қысқарған, ал жүзбе қанаттары ұзын саусақ және бақайыр сүйектері арасындағы қабықшадан жасалған. Олардың құйрықтары кең және қозғалыс күшін қамтамасыз етеді. Бұрын мозазаврлар конгер балықтары мен теңіз жыландары сияқты бүкіл денелерін оңнан солға толқынды қозғалыспен жүзетіні болжанатын. Алайда, жаңа дәлелдер көптеген дамыған мозазаврлардың құйрықтарының ұшында акулалар мен кейбір иктиозаврлардың құйрықтарына ұқсас, жарты ай пішіндес үлкен қанаттары болғанын көрсетеді. Жылан сияқты толқындарды пайдаланбастан, олардың денелері судың қарсылығын азайту үшін қатты болып қалатын, ал құйрықтары күшті итеруді қамтамасыз ететін. Бұл жануарлар аңды қуатын орнына, жақындап келе жатқан аңға жылдам және күшті шабуыл жасаған болуы мүмкін. Кем дегенде, кейбір түрлері теңіз арыстандары сияқты жүзбе қанаттарын қағып, суда "ұшуға" қабілетті болған. Ертедегі реконструкцияларда мозазаврлар денелерінің бойымен созылған арқалық қырқаларымен бейнеленген, бұл трахея шеміршігінің қате анықталған қалдықтарына негізделген. Бұл қателік анықталған кезде, мұндай қырқалы мозазаврларды суреттеу трендке айналды.

Палеобиология

Мозазаврлардың екі буынды жауы және иілгіш бас сүйектері (жыландардағыдай) болған, бұл оларға өздерінің жемтерін дерлік толығымен жұтып алуға мүмкіндік берді. Оңтүстік Дакотадан табылған Tylosaurus proriger қаңқасының ішінде суға батып жүзетін Hesperornis теңіз құсының, теңіздегі сүйекті балықтың, мүмкін акуланың және тағы бір кішкентай мозазаврдың (Clidastes) қалдықтары кездесті. Мозазавр сүйектерінде акула тістерінің іздері де табылды. Мозазаврлардың тамақтануының бір бөлігі – аммониттер, яғни Крит кезеңінің теңіздерінде көптеп кездесетін, Наутилусқа ұқсас қабықтары бар моллюскалар. Кейбір аммониттердің, әсіресе Pachydiscus және Placenticeras түрлерінің қазылған қабықтарында тесіктер анықталды. Бұрын бұл тесіктер аммониттерге жабысқан лимпеттердің салдары деп есептелген, бірақ тесіктердің үшбұрышты пішіні, олардың мөлшері және қабықтардың екі жағында, жоғарғы және төменгі жақтарға сәйкес орналасуы орташа өлшемдегі мозазаврлардың тістегенін көрсетеді. Бұл мінез-құлықтың мозазаврлардың барлық түрлеріне тән болған-болмағаны әлі белгісіз. Көбінесе барлық түрлер балықтар мен аммониттердің белсенді жыртқыштары болды; ал Глобиденс сияқты кейбіреулерінде моллюска қабықтарын ұзатуға арналған, дөңгелек, шар тәрізді тістері болды. Platecarpus және Dallasaurus сияқты шағын туыстар, ұзындығы шамамен бірнеше метр болатын, балықтармен және басқа ұсақ жемдермен қоректенген. Кішкентай мозазаврлар азық іздеу үшін тұщы суларда да уақыт өткерген болуы мүмкін. Ең ірі мозазавр – Mosasaurus hoffmannii, Кейінгі Крит мұхиттарының ең ірі жыртқышы болды, ұзындығы 17 метрден асып, салмағы 60 тоннаға жететін.

Жұмсақ тіндер

Әлемде жиналған көптеген мозазаврлардың қалдықтарына қарамастан, олардың тері жабындарының табиғаты туралы білім әлі де бастапқы сатыда. Әлемнің түкпір-түкпірінен жиналған мозазауридтердің азаматтарының саны қазбаланған қабыршақ іздерін сақтайды. Бұл жетіспеушілік қабыршақтың нәзік табиғатына байланысты болуы мүмкін, ол сақталу мүмкіндігін жоққа шығарады, сонымен қатар сақталу шөгінділерінің түрлері мен сақталу кезіндегі теңіз жағдайларына байланысты. Иорданиядағы Харрананың Муваккар әктас тақтасынан Мастрихт кезеңінің соңынан табылған, өте жақсы сақталған қабыршақ іздері бар бірнеше мозазавр үлгілеріне дейін мозазаврлардың терісі туралы білім негізінен Сантонның жоғарғы және Кампанның төменгі кезеңдеріне жататын ерте мозазаврлардың сипаттамаларына негізделген, мысалы, әйгілі Tylosaurus үлгісі (KUVP 1075) Канзас штатының Гоув округінен. Иорданиядан алынған материалдар мозазаврлардың денелерінің, сондай-ақ саусақтары мен бақайшалары арасындағы жарғақтардың жыландарға ұқсас, алмасты пішіндес, кішкентай, бір-біріне жабысқан қабыршақтармен жабылғанын көрсетті. Қазіргі кездегі жорғалаушылар сияқты, мозазаврлардың қабыршақтары дене бөлігіне және өлшеміне қарай өзгерген. Харранадағы үлгілерде бір үлгіде екі түрлі қабыршақ байқалды: дененің жоғарғы бөлігін жабатын тік қабыршақтар және төменгі бөлігін жабатын тегіс қабыршақтар. Олар жарықтандырмайтын, тік қабыршақтардан пайда алған болуы мүмкін. Соңғы кезде Platecarpus tympaniticus-тің қазбасы табылды, ол тері іздерін ғана емес, ішкі мүшелерді де сақтап қалды. Қазбадағы бірнеше қызыл аймақтар жүрек, өкпе және бүйректерді білдіруі мүмкін. Сонымен қатар, трахея және көздің торлы қабатының бір бөлігі сақталған. Бүйректердің орналасуы монитор бақаларына қарағанда іштің алдыңғы бөлігінде орналасқан және киттерге көбірек ұқсайды. Киттердегідей, өкпеге баратын бронхтар мониторлар мен басқа құрлықтағы жорғалаушылардағыдай бір-бірінен бөлінудің орнына бір-біріне параллель жүреді. Мозазаврларда бұл ерекшеліктер толық теңіздік өмір салтына бейімделу болуы мүмкін. 2005 жылы А. С. Шульп, Э. В. А. Мулдер және К. Швенк жасаған зерттеу мозазаврлардың аузында жұпталған терезелер болғанын көрсетті. Монитор бақалары мен жыландарда жұпталған терезелер тілдің екіге бөлінуімен байланысты, ол химиялық іздерді анықтау және иіс сезу үшін ішке және сыртқа жылжиды. Сондықтан олар мозазаврлардың да сезімтал, екіге бөлінген тілі болған деп болжайды.

Метаболизм

2016 жылы Т. Лин Харрелл, Альберто Перес Хуерта және Селина Суарес жариялаған зерттеуде мозазаврлардың жылу қанды (эндотермиялық) болғаны көрсетілді. Бұл зерттеу 2010 жылы жарияланған және мозазаврлардың суық қанды (эктотермиялық) екенін көрсеткен нәтижелерге қарсы келеді. 2010 жылғы зерттеуде салыстыру үшін жылу қанды жануарлар емес, оларға ұқсас теңіз жануарларының топтары қолданылды. 2016 жылғы зерттеу, қазіргі жылу қанды жануарлармен және сол дәуірдегі суық қанды жануарлардың қазба қалдықтарымен салыстыру нәтижесінде, мозазаврлардың дене температурасы заманауи теңіз құстарына ұқсас болғанын және олардың дене температурасын іштен реттеу арқылы қоршаған судан жоғары ұстай алғанын анықтады.

Түсіру

Мозазаврлардың түсі 2014 жылға дейін белгісіз болды, сол кезде Лунд университетінің Йохан Линдгрен және оның әріптестері мозазаврдың қазбаланған қабықшаларында меланин пигментін тапты. Мозазаврлар, шамасы, қарсы көлеңкеленген, яғни арқасы қара, ал ішкі жағы ақ болған, дәл үлкен ақ акула немесе былғары теңіз тасбақасы сияқты. Соңғысының да түсі анықталған қазба ата-бабалары болған. Бұл жайттар Nature журналында сипатталды.

Тіс

Мозазаврлардың тістері текодонттық құрылымға ие болған, яғни олардың тамырлары жақ сүйегіне терең бекітілген. Мозазаврлар тұрақты тістерді пайдаланбаған, олардың орнына тістерін үнемі ауыстырып отырған. Жаңа тістер ескі тістің тамырының ішіндегі резорбциялық қуысқа орналасқан арнайы тесікте дамиды. Бұл процестің ерекше сегіз кезеңі бар. Бірінші кезеңде басқа жерде дамыған кішкентай тіс тәжі минералданады, екінші кезеңде ол резорбциялық қуысқа түседі. Үшінші кезеңде дамитын тәж резорбциялық қуысқа нық бекініп, көлемі ұлғаяды; төртінші кезеңде ол ескі тістің тәжімен бірдей болады. Бесінші және алтыншы кезеңдерде жаңа тістің тамыры дамиды: бесінші кезеңде тамыр тік өседі, ал алтыншы кезеңде тамыр барлық жаққа кеңейіп, жаңа тіс көріне бастап, ескі тіске әсер етеді. Жетінші кезеңде ескі тіс түсіп, енді дербес жаңа тіс бос орынға бекіне бастайды. Сегізінші және соңғы кезеңде жаңа тіс толық өсіп, нық орналасады.

Онтогенез және өсу

Мозазаврлардың өсуі толыққанды зерттелмеген, себебі жас жануарлардың үлгілері сирек кездеседі, ал көптегендері 100 жыл бұрын табылғанда гесперорнит құстары деп жаңылыстырылды. Дегенмен, бір ғасырдан астам уақыт бұрын қазылып алынған жас және жаңа туған мозазаврлардың бірнеше үлгілері мозазаврлар тірі ұрпақ туғанын және олар өмірдің алғашқы жылдарын ашық мұхитта өткізгенін көрсетеді, бұрынғыдай, қорғалған балабақшаларда немесе қалың суларда емес. Мозазаврлар плезиозаврлар сияқты басқа теңіз жорғалаушыларына тән ата-аналық күтім көрсеткен-көрсетпегені әзірге белгісіз. Жас мозазаврлардың табылуы "Палеонтология" журналында жарияланды.

Мүмкін жұмыртқалар

2020 жылы Nature журналында жарияланған зерттеуде 68 миллион жыл бұрын, бор дәуірінің соңынан Антарктидадан табылған үлкен қазбаланған жұмыртқа сипатталған. Бұл жұмыртқа, әзірге белгілі амниоттардың ең ірі жұмыртқаларының бірі саналады, піл құсының жұмыртқасымен шайқасады. Жұмсақ, жұқа және бүктемелі текстурасынан оның теңіз жануарына тиесілі болуы мүмкін. Оны тудырған организм әлі белгісіз болғанымен, жұмыртқаның тесік құрылымы қазіргі кезіндегі кесірткелер мен жыландар сияқты лепидозаврлардың құрылымына өте ұқсас. Ал жақын жердегі мозазаврлардың қазба қалдықтары оның мозазавр жұмыртқасы болу мүмкіндігін көрсетеді. Жұмыртқаның құрлықта немесе суда салынғаны әлі белгісіз. Жұмыртқа жаңа сипатталған Antarcticoolithus bradyi оо-түріне жатқызылды.

Қоршаған орта

Палеонтологтар мозазаврлардың таксономиялық әртүрлілігі мен морфологиялық айырмашылықтарын жоғарғы креда кезеңіне тән теңіз деңгейімен, теңіз бетінің температурасымен және тұрақты көміртек изотоптарының қисықтарымен салыстырып, олардың эволюциясына ықпал еткен факторларды зерттеді. Барлық сәулелену, әртараптандыру және жойылуды түсіндіретін жалғыз фактор жоқ; алайда, таксономиялық әртараптандырудың және морфологиялық айырмашылықтардың жалпы үлгілері «төменнен жоғары» таңдау қысымының әсерінен туындаған «балық аулау» сценарийіндегі экологиялық нишаның айырмашылығына нұсқайды. Мозазаврлар эволюциясының ең ықтимал қозғаушы күші – жоғарғы креда кезеңінде тектоникалық процестермен бақыланатын теңіз деңгейі мен климаттық факторлармен бақыланатын мұхиттың қабаттануы және қоректік заттардың жеткізілуі нәтижесінде пайда болған жоғары өнімділік. Креда кезеңінің соңында өнімділік төмендеген кезде, метеорит соқтығысымен бірге, мозазаврлар жойылып кетті. Креда кезеңінде теңіз деңгейі жоғары болды, бұл әлемнің көптеген аймақтарында теңіздің құрлыққа енуіне және қазіргі Солтүстік Америкадағы үлкен ішкі теңіз жолының пайда болуына әкелді. Мозазаврлардың қазба қалдықтары Нидерландыда, Бельгияда, Данияда, Португалияда, Швецияда, Оңтүстік Африкада, Испанияда, Францияда, Германияда, Польшада, Чехияда, Италияда, Болгарияда, Ұлыбританияда, Ресейде, Украинада, Қазақстанда, Әзірбайжанда, Жапонияда, Египетте, Израильде, Иорданияда, Сирияда, Түркияда, Нигерде, Анголада, Мароккода, Австралияда, Жаңа Зеландияда және Антарктида жағалауындағы Вега аралында табылды. Globidens timorensis тіс таксоны Тимор аралынан белгілі; алайда, бұл түрдің филогенетикалық орналасуы нақты емес және ол тіпті мозазавр болмауы мүмкін. Мозазаврлар Канаданың Манитоба және Саскачеван провинцияларында, сондай-ақ Құрама Штаттардың көп бөлігінде табылған. Толық немесе ішінара үлгілер Алабама, Миссисипи, Нью-Джерси, Теннесси және Джорджия штаттарында, сондай-ақ креда кезеңінің теңіз жолымен жабылған штаттарда – Техас, Арканзас штатының оңтүстік-батысы, Нью-Мексико, Канзас, Колорадо, Небраска, Оңтүстік Дакота, Монтана, Вайоминг және Солтүстік Дакотаның Пьер-Шейл / Фокс-Хиллз формацияларында табылды. Соңында, мозазаврлардың сүйектері мен тістері Калифорния, Мексика, Колумбия, Бразилияда да белгілі.

Жаңа Зеландияда табылған «динозавр» қалдықтарының көпшілігі, шын мәнінде, мезозойлық жыртқыш теңіз бауырымен жорғалаушылар – мозазаврлар мен плезиозаврлар болып табылады. Қазіргі уақытта көпшілыққа көрсетілген ең үлкен мозазавр – Брюс, Tylosaurus pembinensis түрінің 65-70% толық үлгісі, шамамен 80 миллион жыл бұрын, креда кезеңінен қалған, мұрнының ұшынан құйрығының ұшына дейін 13,05 м (42,815 фут) өлшемде. Брюс 1974 жылы Канаданың Манитоба штатының Торнхилл қаласының солтүстігінде табылған және Морден қаласындағы (Манитоба штаты) жақын орналасқан Канаданың қазбаларды ашу орталығында сақталады. Брюс 2014 жылы көпшілыққа көрсетілген ең үлкен мозазавр ретінде Гиннестің рекордтар кітабына енгізілді.

Ашылу

1764 жылы Голландияның Маастрихт қаласының жанында, Санкт-Петер тауындағы әктас карьерінің жер асты галереясында карьер жұмысшылары мозазаврдың жартылай қаңқасын алғаш рет тапты. Бұл кез келген ірі динозавр қазбасын табудан бұрын болды, бірақ ол аз танымал болды. Дегенмен, екінші рет табылған жартылай бас сүйегінің бөлігі Ағарту дәуірінің назарын белгілі тірі жаратылыстардан өзгешеленетін қазбаланған жануарлардың бар екендігіне аударды. 1770-1774 жылдары табылған кезде хирург және қазбалар коллекционері Иоганн Леонард Хоффман сол кездегі ең беделді ғалымдармен хат алмасып, қазбаны танымал етті. Бірақ бастапқыда мұның иесі Маастрихт соборының каноны Годдинг болған. 1794 жылы француз революциялық күштері Маастрихтті басып алғанда, мұқият жасырылған қазба табылды. Әңгімеге сүйенсек, оған 600 бөтелке шараптан сыйақы берілді және ол Парижге жеткізілді. Бұрын оны балық, крокодил және кашалот деп қате түсіндіргеннен кейін, голландиялық ғалым Адриаан Гиллес Кампер 1799 жылы алғаш рет оның кесірткелерге жақын екенін түсінді. 1808 жылы Жорж Кувье бұл қорытындыны растады, бірақ le Grand Animal fossile de Maëstricht тек 1822 жылы ғана Мозазавр ("Мейс жорғалаушысы") деп аталды, ал толық түр атауын – Mosasaurus hoffmannii – 1829 жылға дейін алған жоқ. Маастрихтте бұрын табылған, бірақ 19 ғасырда ғана мозазаврлар екені анықталған мозазаврлардың бірнеше жиынтығы 1790 жылдан бері Харлемдегі Тейлерс мұражайында қойылған. Мозазаврдың табылғандығы Маастрихттегі әктас жатақтарын осы деңгейде танымал етті, олардың арқасында Крит кезеңінің соңғы алты миллион жылдық эпохасы Маастрихт эпохасы деп аталды.

Төменгі сыныптамалар

Мозазаврлар эволюциясына қатысты дәстүрлі көзқарас бойынша, барлық ескектеп жүретін (гидропедальды) мозазаврлар функционалдық аяқтары бар (плезиопедальды) жалғыз ортақ ата-тектен шыққан. Алайда, бұл Даллазаврдың табылуымен күңкілді, ол басқа мозазаврлардан гөрі Мозазауриндерге жақын плезиопедальды мозазауроид. Белл мен Полицн (2005) осы мозазаврларды екі кладка топтастырды: Расселлозаврина, оның базалық өкілдері өздерінің плезиопедальдық туыстарындарымен (Тетизаврина) және туынды өкілдері Плиоплатекарпиналар мен Тилозавриналардан тұрады; және Хализавроморфа, құрамында Хализавриналар бар. Даллазаврдың орналасуы Расселлозаврина мен Хализавроморфа гидропедальды нысанын тәуелсіз дамытқан болуы мүмкін екенін ұсынды, біріншісі тетизавриналар арқылы, яғни олардың Mosasauridae ішіндегі орналасуы табиғи емес полифилияға алып келеді, демек, олардың жарамдылығы күмәнді. Колдуэлл 2012 жылы жарияланымда мозазаврдың анықтамасын росселлозавриналар мен хализавроморфтарды нағыз мозазаврлар емес, теңіз балықтарының тәуелсіз тобы ретінде қарастыратын етіп қайта қарау қажет екенін ресми түрде ұсынды, бірақ кейінгі зерттеулерде нәтижелер тұрақсыз болды. 2017 жылғы Симеш және авторлардың зерттеуі филогенетикалық талдаудың әртүрлі әдістерін қолдану әртүрлі нәтижелерге әкелуі мүмкін екенін көрсетті және тетизавриналардың тәуелсіз ататектік ерекшелік емес, керісінше гидропедальды мозазаврлардың плезиопедальды жағдайға оралуы екенін анықтады. Бұл соңғысы Мекарскидің (2017) докторлық диссертациясымен сәйкес келеді, онда долихозаврлар мен нашар өкілдік етілген айгиалозаврлар эксперименттік түрде қосылған. Басты топтардың атауларын орналастыру Madzia және Cau (2017) анықтамаларына сәйкес жүзеге асырылды.

Филогения

Келесі диаграмма Strong және тағы басқалар (2020), Longrich және тағы басқалар (2021) және Longrich және тағы басқалар (2022) зерттеулерінде анықталған үш негізгі мозазавр тобының жеңілдетілген филогениясын көрсетеді.

Тарату

Бүкіл әлемде жеке туыстар немесе туыс топтары табылмайды, бірақ Mosasauridae отбасы кеш Бор кезеңінде жаһандық таралуға қол жеткізді. Көптеген аймақтарда әртүрлі экологиялық орталарда бірнеше түрлі туыстар мен түрлерді қамтитын күрделі мозазавр фауналары кездеседі. Мозазаврларға ең бай екі африкалық ел – Марокко және Ангола.