Кіріспе

Танистрофеус (~ 'ұзын' + στροφευς 'арналы') – Еуропа, Азия және Солтүстік Америкада Триас кезеңінде өмір сүрген археозавроморфтардың жойылған туысы. Оны ерекше ұзын мойнынан тануға болады, ол денесі мен құйрығынан ұзын. Мойын 13 омыртқадан тұрады, оларды мойын қабырғалары нығайтады. Танистрофеус – көптеген сипатталған археозавроморфтардың бірі, оның ішінде дерлік толық сақталған қаңқалар да бар. Туыстың кейбір түрлері жалпы ұзындығы жеткен, бұл Танистрофеусты архозауроморф емес, ең ұзын архозавроморф жасайды. Танистрофеус – Tanystropheidae тұқымдасының атымен аталады, бұл клад бұрын «проторозаврлар» немесе «пролацертиформдар» деп сипатталған көптеген ұзын мойынды триас археозавроморфтарын біріктіреді. Танистрофеус кем дегенде екі жарамды түрді қамтиды, сондай-ақ нақты түрге жатқызылмайтын қазбаларды да қамтиды. Танистрофеустың типтік түрі – T. conspicuus, Германия мен Польшадан табылған аса ірі қазбаларға қолданылатын күмәнді атау. Толық қаңқалар Италия мен Швейцария шекарасындағы Монте-Сан-Джорджодағы Бесано формациясында жиі кездеседі. Монте-Сан-Джорджо қазбалары екі түрге жатады: кішкентай T. longobardicus және үлкен T. hydroides. Бұл екі түр 2020 жылы негізінен бас сүйегі анатомиясының айқын айырмашылығына байланысты ресми түрде ажыратылды. 1886 жылы T. longobardicus алғаш рет сипатталғанда, оны бастапқыда птерозаврмен шатастырып, «Tribelesodon» деген ат берген. 1920 жылдардан бастап Монте-Сан-Джорджода жүргізілген жүйелі қазба жұмыстары көптеген Танистрофеус қазбаларын ашты, соның салдарынан «Tribelesodon» деп аталған қанат сүйектерінің шын мәнінде мойын омыртқалары екені анықталды. Танистрофеус қазбаларының көпшілігі орта триас кезеңінің (Анисиан және Ладиний кезеңдері) теңіз немесе жағалау шөгінділерінен табылды, бірақ кейбір ерекшеліктер де бар. Мысалы, Нова-Шотландиядан алынған омыртқа негізінен тұщы су шөгінділерінен табылған. Туыстың ең жас қазбалары – Қытайдағы Жуганпо формациясынан алынған екі жақсы сақталған қаңқа. Ең көне болжамды қазбалар «T. antiquus» – ерте триас кезеңінің соңғы бөлігінен (Оленек кезеңінің соңы) шыққан еуропалық түрге жатады. T. antiquus басқа Танистрофеус түрлеріне қарағанда пропорционалды түрде қысқа мойынға ие болды, сондықтан кейбір палеонтологтар T. antiquus жеке туысқа, Protanystropheus-қа жатуға лайық деп санайды. Танистрофеустың өмір салты көптеген пікірталас тудырды. Танистрофеус құрғақ ортада кездеспейді және оның мойны өте қатты және қиын, бұл суға тәуелділікті көрсетеді. Керісінше, аяқ-қолдары мен құйрығы жүзуге бейімделудің көп бөлігінен мүше болмайды және олар құрлықта тіршілік ететін бауырымен жорғалаушылардың эквиваленттеріне ұқсас. Жақындағы зерттеулер Танистрофеусты құрлықта да, суда да теңдей қабілетті жануар ретінде қайта құру арқылы аралық позицияны қолдайды. Ұзындығына қарамастан, мойын жеңіл және тіректермен тұрақтандырылған, сондықтан ол құрлықта қозғалуға кедергі келтірмейді. Артқы аяқтары мен құйрығының негізі үлкен және бұлшықетті, олар шалшық суда қысқа уақыт бойы белсенді жүзуге қабілетті. Танистрофеус, ең болмаса, балық жейтін аңшы болған: T. longobardicus-тың тар үшбұрышты бас сүйегі тайғақ олжаны ұстауға арналған үш тісті тістермен жабдықталған, ал T. hydroides-тың кең бас сүйегі толық сулы плезиозаврларға ұқсас үлкен иілген тістердің өзара байланысқан жиынтығын қамтиды.

Монте Сан-Джорджио түрі

Италия мен Швейцария шекарасындағы ЮНЕСКО-ның дүниежүзілік мұрасы тізіміне енген Монте-Сан-Джорджода 19 ғасырда жүргізілген қазба жұмыстары үш қырлы (трикуспидті) тістері және созылған сүйектері бар жануардың фрагментті қазба қалдықтарын ашты. Монте-Сан-Джорджо Бесано формациясын (сонымен қатар Гренцбитуммензона деп те аталады) сақтайды, бұл кеш анисиан және ерте ладиний дәуіріне жататын, өте сирек және әдемі қазбаларымен танымал лагерштетте. 1886 жылы Франческо Бассани бұл ерекше трикуспидті қазбаны птерозавр деп жорытты және оған Трибелезодон лонгобардикус деп ат қойды. Пейердің жаңа ашылулары Трибелезодон лонгобардикустың бастапқы сипаттамасынан кейін 40 жылдан астам уақыт өткен соң, ұшпайтын рептилия екенін анықтауға мүмкіндік берді. Оның деп есептелген созылған саусақ сүйектері мойын омыртқалары екені анықталды, бұл Германия мен Польшадан бұрын сипатталған Тенистрофеусқа ұқсас болды. Осылайша, Трибелезодон лонгобардикус Tanystropheus longobardicus деп қайта аталды және оның анатомиясы ұзын мойынды, птерозавр емес рептилия ретінде қайта қарастырылды. 1929 жылы табылған PIMUZ T 2791 нұсқасы түрдің неотипі ретінде белгіленді. Монте-Сан-Джорджодағы сәл жас Мериде әктасынан кішкентай, бірақ жақсы сақталған бас сүйегі мен мойны бар PIMUZ T 3901 нұсқасы табылды. Wild (1980) оған T. meridensis деген жаңа түр берді, бұл бас сүйегі мен омыртқа белгілерінің жиынтығына негізделген және T. longobardicus-тан ерекшеленеді деп жорытты. Кейінгі зерттеулер бұл айырмашылықтардың дұрыстығын растамады, нәтижесінде T. meridensis T. longobardicus-тің кіші синониміне айналды.

Польша және Германия түрлері

Танистрофеустың алғашқы сипатталған үлгілері 19 ғасырдың ортасында табылды. Олардың ішінде Германияның Жоғарғы Мушкелькальк тауынан сегіз ірі омыртқа және Польшаның Төменгі Кеупер тауынан алынған жартылай қаңқа бар. Бұл геологиялық бірліктер Орта триас кезеңінің бір бөлігін, соңғы Анисианнан орта Ладиний кезеңдеріне дейін қамтиды. Кейіннен олар басқа түрлерге қарағанда диагностикалық белгілері жеткіліксіз Tanystropheus үлгілері деп танылды, бұл T. conspicuus-ты T. hydroides-пен синоним болуы мүмкін екенін көрсетеді. Силезияның Миедары ауылының маңындағы Төменгі Кеупердегі сүйектер қабатынан 500-ден астам "Tanystropheus conspicuus" үлгісі табылды. Бұл – Tanystropheus қазбаларының ең көп шоғырланған жері, Сан-Джорджо тауынан жиналған үлгілер санынан екі есе көп. Миедары үлгілері жеке-жеке оқшауланған миданнан кейінгі сүйектермен шектелсе де, олар үш өлшемде сақталған және тұқымның морфологиясын анықтау үшін үлкен мүмкіндіктер береді. Миедары орны жағалауға жақын оқшауланған сортаң су қоймасын білдіреді, ал Tanystropheus қазбаларының көптігі оның осы сияқты ортаға жақсы бейімделген жануар екенін көрсетеді. 1900 жылдардың соңында Фридрих фон Гюне Германия мен Польшадан бірнеше күмәнді Tanystropheus түрлерін атады. Германияның Нориан аймағынан табылған T. posthumus кейіннен анықталмаған теропод омыртқасы және nomen dubium ретінде қайта қарастырылды. Тағы бірнеше фон Хуэн түрлері, соның ішінде "Procerosaurus cruralis", "Thecodontosaurus latespinatus" және "Thecodontosaurus primus" Tanystropheus немесе басқа археозавроморфтардың белгісіз материалдары ретінде қайта қарастырылды. Гоголин формациясы жоғарғы оленкий (Триастың алғашқы кезеңінің соңғы бөлігі) мен төменгі анисиан кезеңдері аралығында орналасқан. Егер олар Tanystropheus тұқымдасына жататын болса, T. antiquus қазбалары тұқымның ең көнесі болуы мүмкін. T. antiquus-қа қатысты болуы мүмкін үлгілер Германияның барлық жерінен және Нидерландыдағы Winterswijk қазбалы алаңынан белгілі. Алайда, бұл түрдің омыртқаларын T. conspicuus немесе T. longobardicus-тан ажырату қиын болғандықтан, оның жарамдылығы күмәнді. 1975 жылы Румынияда тағы бір жаңа түр – T. biharicus сипатталды. Ол сондай-ақ T. longobardicus-пен синоним ретінде қарастырылды. Германияның ортаңғы Ладиний Ерфурт формациясынан (Леттенкеупер) алынған Tanystropheus-қа ұқсас омыртқа 1846 жылы "Zanclodon laevis" атауымен жиналған бірнеше қазбаның бірі ретінде сипатталды. Бұл, мүмкін, Tanystropheus қазбасының алғашқы табылғаны болса да, омыртқасы қазір жоғалып кеткен, ал "Zanclodon laevis" жақ сүйектерінің қалдықтары және басқа да қазбалар Tanystropheus-қа ешқандай қатысы жоқ белгісіз археозавриформдарды көрсетеді. Монте-Сан-Джорджодан тыс жердегі Tanystropheus қазбаларының ең жақсы сақталған үлгілері Қытайдың Гуйчжоу провинциясынан табылды, оларды Ли (2007) және Риппель (2010) сипаттады. Tanystropheus-қа ұқсас танистрофеид қазбалары Солтүстік Америкадағы басқа бір тұщы су формациясынан белгілі: Аризона мен Нью-Мексиконың Анисиан дәуірі Моенкопи формациясы. Tanystropheus қазбаларынан бірнеше жаңа танистрофеид тұқымдары аталды. Германиядағы Анисиан Рот формациясынан табылған, бұрын Tanystropheus antiquus деп саналған қазбалар 2006 жылы жаңа тұқым және түр ретінде аталды: Amotosaurus rotfeldensis. 2011 жылы А. Г. Сенников Ресейдің Липовская формациясынан табылған қазбаларға Augustaburiania vatagini жаңа тұқым және түр берді. Ол сондай-ақ T. antiquus үшін жаңа тұқым – Protanystropheus атады, бірақ кейбір зерттеулер бұл түрді Tanystropheus тұқымдасында сақтап қалды.

Tanystropheus longobardicus құнының бас сүйегі

Tanystropheus longobardicus бас сүйегі бүйірден және үстінен қарағанда үшбұрышты болып келеді, мұрынға қарай тартылады. T. longobardicus-тың кейбір түрлерінде бүкіл жоғарғы жақ сүйегі бойында үш қырлы тістері бар, ал басқаларында жетіге дейін жоғарғы жақ тістері жалғыз қырлы тісқабықтарымен, алдынғы жақ тістеріне ұқсас болып келеді. Tanystropheus-тың 13 мойын омыртқасы бар, олардың көпшілігі массивті, бірақ басына жақын екі омыртқасы кішкентай және нашар дамыған. Құйрығы ұзын, кем дегенде 30, ал мүмкін 50 құйрық омыртқасына дейін жетеді. Скапула (жоғарғы иық қабыршағы) қысқа, кең сабақта орналасқан үлкен жартылай дөңгелек пластина пішіндес. Ол кең гленоидты қуысы бар үлкен сопақ пішіндес coracoid (төменгі иық қабыршағы) үстіне орналасқан. Белгілі үлгілердің шамамен жартысында жамбастың артында орналасқан. Олар құйрықтың табанында, шеврондық тістері жоқ аймақта орналасқан. Оңтүстік Африкадан табылған ерте триас кезеңінің өкілі Prolacerta да оның ашылуымен байланысты болды. Prolacerta жорғалаушылардың таксономиясының күрделі кеңістігіне енгізілген тағы бір терминнің атауы болды: "Prolacertiformes". Ғасыр өте келе, Пейердің жұмысына негізделген Tanystropheus-тың туыстығына қатысты екі бәсекелес гипотеза пайда болды. Екі гипотеза да бас сүйектің терезелерінің пішіні (көздің артындағы бас сүйектегі тесіктердің пішіні) және бас сүйектің кинезисі (бас сүйектегі буындардың икемділігі) арқылы негізделген. Бір идея бойынша Tanystropheus және оның туыстары (әсіресе Macrocnemus және Prolacerta) "лацертилиялардың" – кесірткелерге арналған ескі терминнің – ата-бабалары болды. Бұл гипотеза 1980-жылдарға дейін неміс және швейцариялық палеонтологтар, соның ішінде Руперт Уайлд тарапынан қолдау тапты. 20-ғасырдың ортасындағы кейбір жарияланымдар "проторозаврлардың" сауроптеригияларға жақын "эвриапсидтер" (тек жоғарғы уақ терезесі бар жорғалаушылар) болғанын дәлелдеді. 1975 жылы Оңтүстік Африка палеонтологы К. Э. Гоудың мақаласында бұл гипотезалардың ешқайсысы толыққанды дұрыс емес екені айтылды. Ол Prolacerta, содан кейін Macrocnemus және Tanystropheus архозаврлардың – жеңіл бас сүйектері мен терең қуыстарға орналасқан тістері бар жорғалаушылардың әртүрлі тобының – туыстық ағашындағы жойылған тармаққа орналасқандығын ұсынды. Проторозаврлар және Prolacerta-ға ұқсас түрлер 1970 жылдары сипатталды, бұл палеонтология саласы 1960 жылдардағы және одан кейінгі "динозаврлардың қайта жандануы" арқасында жаңа серпіліс алғаннан кейін болды.

Кладистика және Архозавроморфтар (1980-1990 жылдар)

1980-ші жылдары кладистиканың пайда болуымен таксономия саласында парадигмалық өзгеріс болды, мұнда басқа жіктеу стильдеріне қарағанда ортақ тектілікпен анықталатын толық топтарды (монофилетикалық кладтар) бағалауға басымдық берілді. Рептилиялардың эволюциясын сандық тұрғыда бағалау үшін филогенетикалық талдаулар ойлап табылды, бұл үшін үлгі алынған түрлердің қасиеттерінің жиынтығы жиналып, кейін есептеу модельдерін қолдану арқылы эволюция сол қасиеттер таралуын тудыру үшін ең қарапайым (ең үнемді) жолын табуға болады. Кладистика серуендейтіндердің туыстық ағашындағы негізгі айырманы тұрақтандырып, анықтады: туыстық ағаштың бір тармағы, Лепидозавроморфа, кесірткелер (жазбырлықтар мен жыландар) және туатара сияқты лепидозаврларға жетеледі. Екінші тармақ, Архозавроморфа, архозаврларға жетеледі. Кладистика – құстардың динозаврлар тегінен пайда болғанын көрсеткен көптеген дәлелдердің бірі болды. Бұл крокодилдер мен құстарды екі ғана сақталған архозавр тобы ретінде қалдырды. 1980-1990 жылдардағы филогенетикалық талдаулар сериясы Гоудың (1975) ұсынысын нығайтты. Танистрофеус, Макрокнемус, Протозавр және Пролацерта әрқашан Архозавроморфаның құрамында, кесірткелерге қарағанда архозаврларға жақын деп есептелді. "Protorosauria" және "Prolacertiformes" атаулары осы үстіңгі жағындағы кесірткелерге ұқсас архозавроморфтардың кіші тобын белгілеу үшін жиі алмастырыла қолданылды. Кейбір авторлар "Protorosauria" атауын басымдыққа ие деп санады. Ал көптеген авторлар "Prolacertiformes" атауын қолданды, себебі "Protorosauria" атауының тарихи маңызы тым зор екенін, өйткені ол бұрын Араэоскелис сияқты архозавроморф емес "эвриапсидтерді" де қамтыды. Сондай-ақ, басқа да түрлер архозавроморфтар болып табылады. Төмендегі кладограмма Дилкестен (1998) алынған, ол "пролацертиформдардың" шағын үлгісін қамтиды, бірақ 2000 және 2010 жылдардағы көптеген талдауларға ұқсас: Бұл нәтижелер палеонтологтарды "Protorosauria" / "Prolacertiformes" табиғи монофилетикалық клад емес және Архозавроморфаның құрылымын толық сипаттамайды деген қорытындыға жеткізді. Қазіргі заманғы кладистік жүйеде оны ортақ эволюциялық тарихқа емес, "примитивті" қасиеттерімен (мысалы, жұқа мойын және кесірткелерге ұқсас дене) біріктірілген архозавроморфтардың парафилетикалық тобы немесе полифилетикалық санаты деп қарастыруға болады. Танистрофеустің тамақтану әдеттері бұрын қызу пікірталдарға түскенімен, қазіргі зерттеулердің көпшілігі оны балық жейтін (писковорлы) рептилия деп санайды.

Бас сүйектің биомеханикасы

Т. гидроидта квадрат сүйек пен сквамозаль арасындағы байланыс бос, квадрат сүйектің жоғарғы ұшы сквамозальдағы терең ойысқа еніп жатады. Бұл квадрат-сквамозаль байланысы бойымен белгілі бір икемділікке мүмкіндік берген, квадрат сүйекке көз буынының айналасында айналуға шарт жасаған. Бұл жағдай – стрептостилия деп аталатын бас сүйектерінің қимылы, ол кейбір қазіргі кездегі кесірткелерде кездеседі. Квадрат сүйек птеригоид сүйекке де бос байланысқан, ал квадратожугаль сүйек югаль сүйекке тимейді, бұл екі қасиет квадрат сүйектің кедергісіз қозғалуына мүмкіндік береді. Қайта құрастырылған бас сүйегінде стрептостилия болуы мүмкін, бірақ тірі жануар оны белсенді түрде қолданды ма деген сұраққа жауап беру қиын. Құйрықтың табанындағы материалдың бөлігі ерекше қалың және фосфатқа бай. Бұл бөлікте көптеген кішкентай шар тәрізді құрылымдар бар, олар одан әрі зерттеулерде кальций карбонатынан тұратыны анықталды. Бұл химиялық элементтер қара материалдың үлгідегі ақуыздардың жылу, тұрақсыздық және қышқыл ортада ыдырауынан пайда болғанын көрсетеді. Макрокнемустағыдай, құйрықтың табанындағы осы материалдың шоғырлануы үлгінің жамбасының артында айқын бұлшық еттері болғанын көрсетеді. Бұл интерпретация оның мойын биомеханикасымен толық сәйкес болмаса да, соңғы аргументтер Танистрофеус құрлықта толыққанды қозғала алғанын қолдайды. Renesto (2005) осы өмір салтын да қолдаған. Renesto және Франко Саллердің 2018 жылғы жұмысы Renesto (2005) еңбегіне жалғастырып, Танистрофеустың қайта құрастырылған бұлшық еттері туралы қосымша ақпарат ұсынды. Бұл зерттеу Tanystropheus құйрығының алғашқы бірнеше омыртқаларында күшті сіңірлер мен байлаулар орналасқанын көрсетті, олар денеге қаттылық сыйарып, құрсақты жерден көтеріп, мойынның денеге тартып алуына кедергі келтірген.

Судағы мүмкіндіктер

Цханц (1986, 1988) болжады, Tanystropheus-тің мойнын жерден көтеруге қабілетті бұлшықеттері болмағанын, және ол, мүмкін, толығымен су ортасында өмір сүрген, жылан немесе крокодил сияқты денесі мен құйрығын оң-солға қозғалтып жүзгенін айтты. Бұл түсіндірме кейінгі зерттеулермен қайшы болды, бірақ Tanystropheus өмірінің көп бөлігін әлі де жақын суда өткізген болуы мүмкін. Renesto (2005) Tanystropheus-тің көптеген басқа су бауырымен жорғалаушылар сияқты су астында жүзуге бейімделу деңгейінің жеткіліксіз екенін дәлелдеді. Tanystropheus-тің құйрығы негізінде тік (жоғарыдан төменге) қысылып, ұшына қарай жұқарады, сондықтан ол бүйірлік (жақтан жаққа) қозғалыс үшін қанат ретінде тиімді болмас еді. Ұзын мойын және қысқа алдыңғы аяқтар салмақ орталығын ұзын артқы аяқтарға қарай жылжытты, бұл егер ол басты қозғалыс түрі болса, төрт аяқты жүзуді тиімсіз және тұрақсыз етер еді. Ол сондай-ақ, тек артқы аяқтарымен жүзу, мысықтар сияқты, Tanystropheus сияқты ірі жануар үшін тиімсіз қозғалыс түрі екенін мәлімдеді. Бұрынғы аргументтерге қарсы, Renesto және Saller (2018) Tanystropheus-тің ерекше жүзу стиліне бейімделгенін көрсететін бірнеше дәлелдер тапты. Олар бұлшықет массасының реконструкцияларына сүйене отырып, артқы аяқтарының аяқ, жамбас және құйрық омыртқаларындағы бұлшықеттердің байланысына сәйкес өте икемді және күшті болғанын атап өтті. Олардың ұсынысы бойынша, Tanystropheus су астында қозғалудың арнайы тәсілін қолданды: артқы аяқтарын алға созып, содан кейін бір уақытта кері тартып, күшті "секіріс" жасады. Бұл гипотезаны қолдайтын қосымша дәлелдер – ихноген (іздердің қазбасы) Gwyneddichnium, оны Tanytrachelos сияқты кішкентай танистрофеидтер жасаған болуы мүмкін. Кейбір Gwyneddichnium іздері артқы аяқтарынан созылған жұп іздердің тізбегін көрсетеді, ал қол іздері жоқ. Бұл іздер Renesto және Saller (2018) Tanystropheus үшін жүзудің басты әдісі деп болжаған қозғалыс түрімен жасалған болуы мүмкін. Дегенмен, бүйірлік толқынды қозғалысты жүзу стилі ретінде толығымен жобауға болмайды; жамбасқа жақын омыртқалардың көлденең өскіндері кеңейтілген, бұл крокодилдер сияқты бауырымен жорғалаушылардағы құйрықтың күшті толқынды бұлшықеттерімен байланысты. Tanystropheus-тің аяқ сүйектері тығыз жиналғандықтан және жүзбе қанатына орын аздықтан, құйрық қозғалысы жүзу үшін артқы аяқтармен жүзуден немесе итеруден тиімдірек болуы мүмкін. Tanystropheus-тің бас сүйегі жартылай сулы өмір салтына қосымша дәлелдер келтіреді: T. hydroides және T. longobardicus екеуінің де мұрынның жоғарғы бетінде орналасқан үлкен, бөлінбеген мұрыны бар, бұл басқа жануарларда осы өмір салтымен сәйкес келеді. Сонымен қатар, жамбас сүйегінің тығыздығы Lariosaurus-қа, су ортасында өмір сүретін нотозаврға жақын. Су астында аң аулаған кезде Tanystropheus аңшы ретінде әрекет еткен болуы мүмкін, ұзын мойнымен балық немесе кальмардың тобына жақындап, үлкен денесін жасырып, содан кейін қолайлы жемді таңдап алғаннан кейін шабуыл жасаған немесе жанына қарай соққан. T. hydroides төмен бас сүйегі мен тік тістерінің арқасында бүйірден тістеуге өте қолайлы болды. Tanystropheus-тің су астында аң аулауға әдістемелік және үзіліспен келу тәсілі оның толығымен сулы өмірге бейімделмегенін ескере отырып, орынды болар еді. Иктиозаврлар немесе плезиозаврлар сияқты тұрақты және мамандандырылған теңіз бауырымен жорғалаушылардан айырмашылығы, ол аңды қуалап жете алмаған болуы мүмкін.