На севере Аляски палеонтологи из США и Канады обнаружили остатки птичьих костей, относящиеся к позднему мелу. В находке присутствуют кости как молодых птиц, так и взрослых особей. Это свидетельствует о том, что размножение птиц в арктических областях началось на 30 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.
Полярные зоны характеризуются суровыми погодными условиями. В этих регионах зимы продолжительные и холодные, а лето – короткое. Солнце может не показываться над горизонтом в течение многих дней, недель и даже месяцев.
Казалось бы, столь суровые условия должны были бы отпугнуть нежных организмов. Однако ученые знают, что в арктических регионах обитает не менее 250 видов птиц. Одни, как полярные крачки ( Sterna paradisaea), совершают миграции на значительные расстояния до побережья Антарктиды, чтобы вывести потомство в условиях полярного дня и непрерывного освещения. Другие, например, белые совы ( Bubo scandiacus), остаются на зиму, способные переносить низкие температуры и «полярные ночи».
Ученые давно ведут дискуссии о том, когда именно птицы впервые заселили эти суровые территории. У специалистов не было достаточных данных, чтобы разрешить этот спор. Предлагались предположения, что первые гнездования там начались около 40–50 миллионов лет назад. Завершающим аргументом в этом вопросе стало исследование, проведенное группой палеонтологов из Канады и США во главе с Лорен Уилсон ( Lauren Wilson) из Принстонского университета в США.
Во время исследований, проводимых Уилсон и ее коллегами в геологической формации Принс-Крик на севере Аляски, исследователи обнаружили окаменелости древних птиц, как взрослых особей, так и птенцов, обитавших в «высоких» широтах. Это стало первым доказательством их гнездования за полярным кругом — самые древние следы такого поведения, найденные на сегодняшний день.
Принс-Крик представляет собой самую северную наземную экосистему, сформировавшуюся 73 миллиона лет назад в позднем меловом периоде. В те времена территория современной северной Аляски располагалась на расстоянии 1000–1600 километров южнее Северного полюса. Климат того времени, несмотря на то, что был несколько теплее нынешнего, оставался довольно суровым, характеризуясь прохладным летом и продолжительной холодной зимой.
Палеонтологи вели раскопки в зимний период при температуре минус 30 градусов Цельсия. Образцы древней почвы были извлечены из тонких слоев породы, а затем исследователи изучили их в лаборатории с помощью микроскопа. Работа велась с зернами осадочных пород, размер которых не превышал двух миллиметров.
Им удалось обнаружить более 50 фрагментов древних птиц, среди которых были птенцы и эмбрионы, которые не успели вылупиться. Кости этих особей характеризуются губчатой структурой, свойственной быстрорастущему скелету молодого организма. Обнаружение таких останков в породах возрастом 73 миллиона лет подтверждает, что птицы размножались в арктических регионах. Это произошло на 30 миллионов лет раньше, чем считалось ранее.
Изученный образец продемонстрировал значительное разнообразие. В нем были обнаружены останки, относящиеся к трем группам древних птиц, среди которых находились представители Ichthyornithes, Hesperornithes и ветви, которая, предположительно, привела к появлению всех современных видов — Neornithes.
Примечательно, что костные остатки среди обнаруженных предметов не были найдены Enantiornis — обширная и многообразная группа птиц, доминировавшая в меловом периоде на всей планете. На основании изученных образцов, Enantiornis не смогли или не успели заселить арктические регионы. Возможно, им не хватало специфической эволюционной адаптации, необходимой для выживания в неблагоприятных условиях, в отличие от Ichthyornithes, Hesperornithes и Neornithes.
Обнаруженные командой Уилсона фрагменты слишком малы, чтобы с уверенностью определить, обитали ли эти древние птицы на севере современной Аляски постоянно или же прилетали туда лишь на лето для размножения. Тем не менее, сам факт гнездования представляет собой значимую деталь в палеонтологической картине, которая существенно корректирует представления о сроках заселения птицами арктических регионов.
Научная работа опубликована в журнале Science.