Проект РНФ № 22-27-00134
Название: Хрящевые рыбы в палеогене Поволжья: динамика разнообразия и палеобиогеографические связи в начале кайнозоя
Сроки выполнения: 2022-2023 гг.
Руководитель: Попов Евгений Валериевич (СГУ, Саратов)
Исполнители:
Лопырев Владимир Алексеевич, основной исполнитель (СГУ, Саратов)
Бирюков Алексей Владимирович (СГУ, Саратов)
Гусев Даниил Александрович (СГУ, Саратов)
Аннотация
Целью проекта является общая ревизия представлений о региональной истории хрящевых рыб (эласмобранхии, химеры) на важном этапе развития жизни на Земле – в первой половине кайнозойской эры и после мел-палеогенового массового вымирания, на материале из палеогена Среднего и Нижнего Поволжья. Предполагается комплексный анализ собранных коллекций и дополнительный сбор материала, в том числе – с использованием методик отмывки объемных проб и растворения карбонатных пород, что будет сделано в регионе впервые. Главной задачей является уточнение таксономического разнообразия региональных комплексов хрящевых рыб и оценка их изменений в интервале даний (палеоцен) – рюпель (олигоцен). Также будут решаться номенклатурные вопросы, биостратиграфические задачи, проведены фаунистические и палеобиогеографические сравнения с одновозрастными ассоциациями других регионов мира. Полученные результаты должны приблизить уровень изученности региональной фауны хрящевых рыб к общемировому стандарту, а также позволят скорректировать представления об историческом развитии обоих подклассов хрящевых рыб (Elasmobranchii, Holocephali) в начале кайнозоя.
Ожидаемые результаты
На основе комплексного анализа литературы (в том числе – фондовой) и открытых геолого-географических данных должны быть открыты новые местонахождения (и, возможно, новые уровни) с остатками хрящевых рыб в палеогене Поволжья (Саратовское и Волгоградское Правобережье). Собранные материалы из 12-15 стратиграфических уровней в палеогене Поволжья должны дать возможность проанализировать динамику изменения в комплексах хрящевых рыб (акул, скатов и химер) в региональном масштабе в интервале палеоцен-олигоцен (даний-рюпель). Возможно, будут открыты и описаны новые таксоны. Впервые будут получены данные о составе комплексов хрящевых рыб из карбонатных формаций палеогена, в том числе – по мелкоразмерным группам эласмобранхий. Будет проведена номенклатурная ревизия таксонов эласмобранхий, описанных из палеогена региона предыдущими палеонтологами (Гликман, Железко). Будет проведен палеобиогеографический анализ связей сообществ хрящевых рыб Поволжья в масштабе северного полушария. Полученные результаты должны обладать также биостратиграфической ценностью и позволят детализировать стратиграфическую схему палеогена Поволжья на основе вспомогательных биостратиграфических подразделений в ранге «слоев с фауной» и, в перспективе, позволить использовать выработанный подход к решению проблем биостратиграфии палеогена других районов Русской плиты. Накопленный массив данных позволит интегрировать региональный материал в мировые базы палеонтологических данных и их последующее использование для более точного глобального анализа эволюции рыб в истории Земли, а собранный материал также может быть использован для решения широкого спектра геологических, палеобиологических, палеоклиматических и палеокеанографических задач, на основе, например, изотопных исследований по зубам акул (Dera et al., 2015).
Результаты 2022 года
В ходе выполнения проекта проведены полевые работы в Саратовско-Волгоградском Правобережье: изучено около 150 точек наблюдения, включая 15 ранее известных разрезов с остатками хрящевых рыб, найдено 27 новых местонахождений. На 22 местонахождениях проведено опробование и получено 38 объемных проб, которые в основном уже обработаны. Остатки хрящевых рыб (акулы, скаты, химеры) найдены в отложениях березовской толщи, саратовской, камышинской, пролейской, царицинской, мечеткинской, калининской, солонской (кумской), «добринской», балтайской, петровской, балыклейской, цимлянской свит, а также из «песчаных пачек» палеоцена на Донском склоне Волго-Донского междуречья. Впервые получен материал по эласмобранхиям из карбонатных комплексов верхнего эоцена – олигоцена (балыклейская и цимлянская свиты). На основе полученного материала в палеогене Поволжья выделено 15 уровней (временных срезов) с остатками хрящевых рыб: 5 в палеоцене (E1-E5), 5 в нижнем эоцене (Е6-Е10), 3 в среднем эоцене (Е11-Е13), 1 в верхнем эоцене (Е14), один в олигоцене (Е15), а также два дополнительных (E12b в лютете, E13b в бартоне) в смежном регионе (северо-восток Ростовской области). Общее разнообразие хрящевых рыб в палеогене Поволжья оценено в 11 отрядов и 73 рода (58 родов акул, 8 – скатов и 7 – химер). Разнообразие ламнообразных акул включает 21 род и 35 видов, этот отряд наиболее биостратиграфически важен. Новые данные позволят выделить в палеогеновой схеме региона 8-9 вспомогательных биостратиграфических подразделений в ранге «слоев с фауной». Анализ комплексов хрящевых рыб из датской березовской толщи (датский комплекс E1 и маастрихтский комплекс E0 из базального горизонта толщи) показывает отсутствие выраженного влияния массового вымирания на бореальный комплекс хрящевых рыб: вымирание 5 родов эласмобранхий компенсировалось появлением 8 новых, у химер обновился видовой состав; датский комплекс хрящевых рыб более разнообразен (E1 – 33 рода, E0 – 19 родов), но включает 30% южных (тетических) таксонов, видимо отражая влияние южных водных масс и/или общего потепления в начале датского века. Небольшой вид песчаных акул Carcharias gracilis доминирует в обоих комплексах и успешно переходит K/T рубеж. Анализ 4 раннеэоценовых комплексов (E7, E8, E10 и E11) из калининской, балтайской и петровской свит Саратовского Правобережья показал изменения разнообразия (максимально в E7: 21 вид акул, 2 вида скатов и 1 вид химеры), последовательную смену доминантов (Sylvestrilamia – Xiphodolamia – Striatolamia) и общее изменение комплекса как отражение изменений условий палеобассейна (увеличении глубины). По остальным свитам материал находится в обработке. Представлен один постер на Всероссийской научной конференции и сделано 2 устных доклада на молодежной научной конференции. Опубликована одна статья (РИНЦ) и сданы в печать 2 статьи (WoS/Scopus). Оперативная информация по событиям проекта публиковалась на интернет-сайте исследовательской группы «Эласмодус»: http://www.elasmodus.com/ru/novosti
Результаты 2023 года
За отчетный период 2023 года проводился сбор, оцифровка и анализ исторической литературы по палеогену Поволжья в научных библиотеках и геологических фондах. Материал по хрящевым рыбам изучался с помощью световых микроскопов, электронного микроскопа и компьютерного рентгеновского томографа. Были проведены полевые работы в правобережном Поволжье, Волго-Донском междуречье и на Донском Правобережье в пределах Саратовской, Волгоградской и юга Пензенской областей. Было изучено 99 точек наблюдения, включая 28 ранее известных разрезов с остатками хрящевых рыб и 71 новая точка наблюдения, найдено 14 новых местонахождений. На 24 местонахождениях проведено объемное опробование (в том числе – на 17 ранее известных местонахождениях повторно) и собраны 38 проб общим объемом более 4 куб. м, которые частично обработаны. Остатки хрящевых рыб (акулы, скаты, химеры) были собраны в отложениях в Поволжье: в березовской толще, «обринской», балтайской, петровской, цимлянской, балыклейской, солонской, мечеткинской, царицинской, пролейской, камышинской свитах, в песчаной сызранско-саратовской толще, в песчано-алевритовой толще вершаутской подсвиты балтайской свиты, а также из бузиновской свиты на Донском Правобережье. Проведена номенклатурная ревизия таксонов эласмобранхий (три вида и один подвид), ранее описанных из палеогена региона (Л.С. Гликман, В.И. Железко): два вида признаны валидным, один вид и один подвид – сведены в синонимику других видов, описанных ранее. Уточнено общее разнообразие хрящевых рыб в палеогене Поволжья, которое включает 11 отрядов, 33 семейства, 80 родов (61 род акул, 12 – скатов и 7 – химер) и более 130 видов. Уточнено разнообразие ламнообразных акул, которое включает 22 рода и 45 видов, этот отряд наиболее биостратиграфически важен. Проведен анализ динамики разнообразия эласмобранхий в конце маастрихта и в дании по послойным пробам из датской березовской толщи. Отмечается уменьшение таксономического разнообразия на границе мела-палеогена, бедные комплексы самой нижней части березовской толщи (0.3 м) с обилием переотложенных меловых форм, быстрое увеличение разнообразия в 2 м выше мел-палеогеновой границы и его рост до максимума на уровне 3-5 м над этой границей, затем очередной спад. Такая динамика, вероятно, отражает первый (датский) региональный седиментационный цикл, увеличение разнообразия сопоставляется с трансгрессивными условиями, а уменьшение – с регрессивными. Эти тренды отмечаются и в соотношении отрядов – в средней части березовской толщи растет количественное соотношение Squaliformes/Lamniformes, в верхней части – уменьшается. Снижение количества акул Synechodontiformes и скатов Rajiformes в березовское время, видимо, отражают перестройки в структуре самих комплексов конца мела – начала палеоцена. Изучение эоценовых отложений Саратовского Правобережья позволило установить новый комплекс хрящевых рыб из базальных отложений балтайской свиты (хватовской подсвиты). Комплекс характерен доминированием акул-ангелов (Squatina) и многочисленными скатами-орляками (Myliobatis) и является мелководным аналогом комплексов уровня E7, показывая таким образом выраженную фациальную дифференциацию в одновозрастных комплексах эласмобранхий. На основе совокупности собранных данных проведен анализ динамики регионального разнообразия комплексов эласмобранхий и химеровых рыб, палеобиогеографических связей в пределах северного полушария по векам и эпохам, биостратиграфический анализ комплексов; предложены изменения и дополнения в региональную и местные стратиграфические схемы палеогеновых отложений. Описан новый род и вид пряморотых акул из датских отложений Поволжья. Представлены три устных доклада на двух Всероссийских научных конференциях и сделан один устный доклад на молодежной научной конференции. Опубликованы две статьи (WoS/Scopus, Q1) и две статьи сданы в печать (WoS/Scopus). Оперативная информация по событиям проекта публиковалась на интернет-сайте исследовательской группы "Эласмодус": http://www.elasmodus.com/ru/novosti
Лента оперативных новостей проекта:
69 сессия Палеонтологического общества (2023) »»
Полевые работы 2023 года »»
19-я Школа молодых палеонтологов в Москве (2023) »»
68 сессия Палеонтологического общества (2022) »»
18-я Школа молодых палеонтологов в Москве (2022) »»
Опубликованные работы:
Статьи:
Лопырев В.А., Попов Е.В. 2022. Новое местонахождение хрящевых рыб из верхнего палеоцена Донского правобережья (Волгоградская область) Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия Науки о Земле, Т. 22. Вып. 2. С. 140-152. DOI: 10.18500/1819-7663-2022-22-2-140-152
Popov E.V., Lopyrev V.A. Elasmobranchs from the Early Eocene Kalinino Formation of the Alai River, Saratov Region of Russia // Historical Biology, 2023. DOI: 10.1080/08912963.2023.2184691
Popov E.V., Lopyrev V.A., Panteleev A.V., Biriukov A.V., Timirchev F.K. Chondrichthyan fishes from the Middle Eocene Osinovaya Formation of Rostov Region, Russia // Historical Biology, 2024. DOI: 10.1080/08912963.2023.2291774
Попов Е.В., Лопырев В.А., Ярков А.А. Новый род пряморотых акул (Squaliformes, Dalatiidae) из березовской толщи (нижний палеоцен) Нижнего Поволжья // Палеонтологический журнал (сдано в печать)
Тезисы докладов:
Лопырев В.А., Попов Е.В., Гусев Д.А., Бирюков А.В. 2023. Исследования хрящевых рыб палеогена Поволжья в Саратовском университете в 2022-2023 годах // Геологические науки – 2023: Материалы Всеросс. науч.-практ. конф. (с междунар. участием) (Саратов, 8 декабря 2023 г.). Саратов: Изд-во ТехноДекор, 2023. С. 46-49.
Лопырев В.А., Попов Е.В. 2023. Комплексы эласмобранхий (Chondrichthyes) из зеландия (палеоцен) Волго-Донского междуречья // Био- и геособытия в истории Земли. Этапность эволюции и стратиграфическая корреляция: Материалы LXIX сессии Палеонтологического общества при РАН. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2023. С. 225-226.
Попов Е.В. 2023. Химеровые рыбы (Holocephali, Chimaeroidei) в палеогене Поволжья // Био- и геособытия в истории Земли. Этапность эволюции и стратиграфическая корреляция: Материалы LXIX сессии Палеонтологического общества при РАН. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2023. С. 236-237.
Лопырев В.А. 2023. Новые данные по эласмобранхиям среднего эоцена – нижнего олигоцена Волго-Донского междуречья // Современная палеонтология: классические и новейшие методы: Тез. докладов 19-й Всеросс. научной школы молодых ученых-палеонтологов. ПИН РАН, Москва, 16-18 октября 2023 г. С. 29-30.
Лопырев В.А., Попов Е.В., Бирюков А.В. 2022. Новые данные о комплексах эласмобранхий (Pisces, Chondrichthyes) и стратиграфии эоцена Саратовского Поволжья // Палеонтология и стратиграфия: современное состояние и пути развития: Материалы LXVIII сессии Палеонтологического общества при РАН. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ. С. 223-224. [pdf, 0.6 mb]
Лопырев В.А. 2022. Эласмобранхии из зеландия (палеоцен) Волго-Донского междуречья // Современная палеонтология: классические и новейшие методы: Тез. докладов 18-й Всеросс. научной школы молодых ученых-палеонтологов. ПИН РАН, Москва, 17-19 октября 2022 г. С. 26. [pdf, 0.3 mb]
Гусев Д.А. 2022. Позвонок акулы из балыклейской свиты (верхний эоцен) Александровского грабена (Волгоградское правобережье) // Современная палеонтология: классические и новейшие методы: Тез. докладов 18-й Всеросс. научной школы молодых ученых-палеонтологов. ПИН РАН, Москва, 17-19 октября 2022 г. С. 16-17. [pdf, 0.3 mb]