Проект РФФИ № 14-05-00828
Название: Хрящевые рыбы в позднем мелу и раннем палеоцене Поволжья: динамика разнообразия до и после великого вымирания
Сроки выполнения: 2014-2016 гг.
Руководитель: Попов Евгений Валериевич (СГУ, Саратов)
Основные исполнители (все – СГУ, Саратов):
Тимирчев Федор Константинович (этапы 2014-2015 гг.)
Рябов Илья Павлович (этап 2016 г.)
Аннотация
Целью проекта является общая ревизия представлений о региональной истории хрящевых рыб (эласмобранхии, химеры) на критическом этапе развития жизни на Земле (в позднем мелу, накануне и после мел-палеогенового массового вымирания), на материале из верхнего мела и нижнего палеоцена Поволжья. Предполагается комплексный анализ собранных коллекций и дополнительный сбор материала, в том числе – с использованием методик отмывки объемных проб и растворения карбонатных пород. Главной задачей является уточнение таксономического разнообразия региональных комплексов хрящевых рыб и оценка их изменений в интервале сеноман (поздний мел) – даний (палеоцен). Также будут решаться номенклатурные вопросы, биостратиграфические задачи, проведены фаунистические, палеобиогеографические и палеоэкологические 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 группы в конце мезозоя – начале кайнозоя.
Фундаментальная научная проблема, на решение которой направлен проект
Палеобиоразнообразие и эволюция животного мира
Конкретная фундаментальная задача в рамках проблемы, на решение которой направлен проект
Проект связан с изучением биоразнообразия и особенностей эволюции ископаемых хрящевых рыб (надкласс Pisces, класс Chondrichthyes) в критические моменты истории жизни на Земле.
Цель и задачи проекта
Целью проекта является ревизия представлений о разнообразии и историческом развитии хрящевых рыб в позднем мелу - раннем палеоцене Поволжья, выяснение динамики и причин изменения поволжских ассоциаций на критическом этапе в истории жизни на Земле (конец мезозоя, великое массовое мел-палеогеновое вымирание), а также уточнение места поволжских фаун хрящевых рыб в общей истории группы.
Задачи проекта включают:
(1) сбор новых материалов из интервалов разреза верхнего мела – нижнего палеоцена Поволжья, слабо охарактеризованных остатками хрящевых рыб и поиск новых перспективных уровней, с использованием как традиционных методик (ручной сбор, просеивание/промывка, объемные пробы), так и ранее не применяемых для мела-палеогена России (сбор остатков из карбонатных и карбонатно-глинистых пород с использованием растворения матрикса уксусной/муравьиной кислотами);
(2) использование тафономического анализа для разделения гетерохронных ассоциаций;
(3) номенклатурная ревизия таксонов хрящевых рыб, описанных ранее из региона Л.С. Гликманом, В.И. Железко и другими исследователями на основе типовых материалов в музейных коллекциях (Государственный Дарвиновский музей, ЗИН РАН и другие), а также описание новых таксонов;
(4) уточнение возраста ориктокомплексов на основе сбора и определения остатков сопутствующих беспозвоночных и микрофауны (координатор – В.Б. Сельцер);
(5) определение таксономического разнообразия стратиграфических комплексов и ориктокомплексов на основе таксономического анализа выборок с использованием наиболее современных данных и ревизий по таксонам последних двух десятилетий;
(6) сравнение выделенных комплексов с одновозрастными аналогами Европы, Африки и Северной Америки для выявления палеобиогеографических и палеоэкологических особенностей поволжских ассоциаций;
(7) анализ динамики разнообразия поволжских комплексов хрящевых рыб с сеномана по даний – для выявления эволюционной динамики разнообразия, в том числе на критических рубежах истории жизни на Земле (сеноман-турон, маастрихт-даний), и сопоставление с данными как глобального анализа, так и результатами по другим регионам;
(8) интеграция опубликованных данных по новым таксонам и ассоциациям хрящевых рыб, полученных в ходе выполнения проекта, в международные сетевые базы данных: MorphoBank (www.morphobank.org), Paleobiology Database (www.paleodb.org), ZooBank (www.zoobank.org), SharkReferences (www.shark-references.com), роль которых в палеонтологии в последние годы возрастает.
Результаты 2014 года
За отчетный период были проведены полевые работы в Поволжье (Саратовская, Волгоградская и Пензенская обл.) и собраны новые материалы по верхнемеловым и палеоценовым хрящевым рыбам, в том числе - были открыты 3 перспективных стратиграфических уровня и 6 новых местонахождений с их остатками. В ходе кислотной обработки объемных проб впервые был выделен материал из карбонатно-терригенных отложений коньякского и кампанского ярусов. Уточнено разнообразие и отличия подъярусных комплексов эласмобранхий сеноманского яруса; получены предварительные данные по составу ассоциаций хрящевых рыб из кампанского и датского ярусов. По зубам акул возраст датской березовской толщи сопоставлен с нанопланктонными зонами NP2-NP3. Из сеноманского яруса описано новое подсемейство и новый род ламноидных акул, а также новый род химеровых рыб. На основе нового рода эласмобранхий доказывается существование в сеномане-туроне северного полушария группы планктоноядных акул, древнейшей и эволюционно независимой от четырех других известных групп фильтрующих эласмобранхий. Результаты исследований были апробированы в 7 докладах на 5 научных конференциях разного уровня, две статьи и одна коллективная монография сданы в печать.
Результаты 2015 года
За отчетный период были проведены полевые работы в Поволжье (Саратовская, Волгоградская, Тамбовская и Пензенская обл.) и собраны новые материалы по верхнемеловым и палеоценовым хрящевым рыбам, в том числе - были открыты 3 новых местонахождения с их остатками (средний сеноман, нижний маастрихт), обработано 30 объемных проб общим весом около 5 тонн. Уточнен состав ассоциаций хрящевых рыб из сеноманского, кампанского и датского ярусов. В сеномане установлено присутствие 11 отрядов, 33 родов эласмобранхий и 7 родов химер; это наиболее разнообразный региональный комплекс бореального типа. На основе зубов акул для сеномана региона предложено выделение четырех вспомогательных биостратиграфических подразделений в ранге «слоев с фауной». Установлено разнообразие кампанского сообщества хрящевых рыб в составе четырех временных комплексов («базальный» кампан, нижний, «средний» и верхний кампан). Различия комплексов коррелируются с региональными климатическим изменениями, установленными по наннопланктону. В верхнем кампане установлено присутствие северомериканских таксонов (Cretorectolobus, Archaeotriakis), что указывает на возможную меридиональную связь с Западным внутренним морем Северной Америки. Датский комплекс хрящевых рыб (25 родов 11 отрядов) сопоставим по разнообразию с таковыми северо-западной Европы (Дания, Швеция), но является смешанным с доминированием бореальных родов (40%) и подчиненным значением тетических родов (20%). На рубеже К/Т в региональной фауне вымирает 6 и возникает 4 рода эласмобранхий. Впервые в региональной верхнемеловой фауне хрящевых рыб установлено присутствие 10 родов эласмобранхий: Cantioscyllium, Paratriakis, Adnetoscyllium, Crassescylliorhinus, Parasquatina, Nanocorax, Archaeotriakis и других. Из датского яруса палеоцена описан новый вид акул. Результаты исследований были апробированы в 3 докладах на 2 научных конференциях всероссийского и международного уровней, 4 статьи сданы в печать.
Общие результаты проекта (из отчета 2016 года)
Целью проекта являлась общая ревизия представлений о региональной истории хрящевых рыб (эласмобранхии, химеры) на критическом этапе развития жизни на Земле (в позднем мелу, накануне и после мел-палеогенового массового вымирания), на материале из верхнего мела и нижнего палеоцена Поволжья. В ходе реализации проекта были проведены полевые работы в Поволжье (Саратовская, Волгоградская, Тамбовская, Пензенская, Самарская и Ульяновская обл.) и собраны новые материалы по верхнемеловым и палеоценовым хрящевым рыбам, в том числе - было открыто 7 новых перспективных уровня, 15 новых местонахождения с их остатками, обработано 50 объемных проб общим весом более 6 тонн. В ходе кислотной обработки 16 объемных проб впервые был выделен материал из карбонатно-терригенных отложений туронского, коньякского, сантонского и кампанского ярусов. Возраст комплексов контролировался и уточнялся по сопутствующей фауне беспозвоночных и микрофауне (фораминиферы).
Серьезно уточнен состав ассоциаций хрящевых рыб из сеноманского, сантонского, кампанского и датского ярусов. В сеномане установлено присутствие 11 отрядов, 33 рода эласмобранхий и 7 родов химер; это наиболее разнообразный региональный комплекс бореального типа. На основе нового рода эласмобранхий Pseudomegachasma доказывается существование в сеномане-туроне северного полушария группы планктоноядных акул, древнейшей и эволюционно независимой от четырех других известных групп фильтрующих эласмобранхий. На основе зубов акул для сеномана региона предложено выделение четырех вспомогательных биостратиграфических подразделений в ранге «слоев с фауной».
Установлено разнообразие кампанского сообщества хрящевых рыб в составе трех временных комплексов (нижний, «средний» и верхний кампан). Различия комплексов коррелируются с региональными климатическим изменениями, установленными по наннопланктону. В верхнем кампане установлено присутствие северомериканских таксонов (Cretorectolobus, Archaeotriakis), что указывает на возможную меридиональную связь с Западным внутренним морем Северной Америки. Датский комплекс хрящевых рыб (26 родов, 10 отрядов) сопоставим по разнообразию с таковыми северо-западной Европы (Дания, Швеция), но является смешанным с доминированием бореальных родов (38%) и подчиненным значением тетических родов (19%). На рубеже К/Т в региональной фауне вымирает 6 и возникает 4 рода эласмобранхий. В целом, на основе анализа 14 комплексов хрящевых рыб, установлено, что К/Т рубеж в регионе был преодолен фауной хрящевых рыб без катастрофических изменений, отмеченных для комплексов тетической области, тогда как сеноман-туронское событие в бореальной области оказалось более значительным и привело к более чем двукратному падению разнообразия.
Впервые в региональной верхнемеловой фауне хрящевых рыб установлено присутствие более 20 родов эласмобранхий, не известных здесь ранее, в том числе: Cantioscyllium, Paratriakis, Adnetoscyllium, Crassescylliorhinus, Parasquatina, Nanocorax, Archaeotriakis, и другие. Описано несколько новых родов и видов, и выделено новое подсемейство ламноидных акул. Результаты исследований были апробированы в 14 докладах на 10 научных конференциях разного уровня, опубликована серия статей.
Диаграмма динамики разнообразия родов/отрядов хрящевых рыб в позднем мелу - раннем палеоцене Поволжья.
Ось абсцисс - комплексы, ось ординат - количество родов. К1-13 – временные комплексы; К5+ - объеденный турон-коньякский комплекс. Цветовые обозначения: отряды: Hyb - Hybodontiformes; Syn - Synechodontiformes; Hex -Hexanchiformes; Sq - Squaliformes; St - Squatiniformes; Or - Orectolobiformes; Het -Heterodontiformes; Lam - Lamniformes; Car - Carcharhiniformes; Raj - Rajiformes; Myl -Myliobatiformes; Chi - Chimaeriformes. Выполнено Е.В. Поповым (дек. 2016).
Лента оперативных новостей проекта:
Меловое совещание в Крыму (2016)
62 сессия Палеонтологического общества (2016) »»
75-е собрание общества палеонтологии позвоночных (2015)»»
61 сессия Палеонтологического общества (2015) »»
Меловое совещание во Владивостоке (2014) »»
Международная конференция в Берлине (2014)
Опубликованные работы
Shimada K., Popov E., Siverson M., Welton B., Long D. A new clade of putative plankton-feeding sharks from the Upper Cretaceous of Russia and the United States // Journal of Vertebrate Paleontology, 2015. Vol. 35, No. 5. 35 (5): e981335. DOI: 10.1080/02724634.2015.981335
Попов Е.В., Гликман Е.Л. Жизнь и научное наследие Леонида Сергеевича Гликмана (1929-2000) // Труды Зоологического института РАН. 2016. Т. 320, № 1. С. 4-24. [pdf, 0.4 mb]
Popov E.V. An annotated bibliography of Soviet paleoichthyologist Leonid Glickman (1927-2000) // Proceedings of the Zoological Institute RAS. 2016. Vol. 320, № 1. P. 25-49. [pdf, 0.3 mb]
Первушов Е.М., Сельцер В.Б., Калякин Е.А., Попов Е.В., Гужикова А.А. 2016. Сантон Вольской впадины (Саратовское Правобережье). Палеострат-2016: Годичное собрание секции палеонтологии МОИП и Московского отделения Палеонтологического общества при РАН. Москва, 26-28 января 2016 г. Программа и тезисы докладов. С. 63-64 [pdf, 0.2 mb]
Бирюков А.В., Попов Е.В. 2016. Эласмобранхии (Chondrichthyes) верхнего сеномана Саратовского Поволжья: новые данные по таксономическому составу и биостратиграфическому значению. 100-летие Палеонтологического общества России. Проблемы и перспективы палеонтологических исследований. Материалы LXII сессии Палеонтологического общества при РАН (4-8 апреля 2016 г., Санкт-Петербург). – СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, С. 220-221. [pdf, 0.15 mb]
Попов Е.В. 2016. Хрящевые рыбы Поволжья на рубеже мела/палеогена: новые данные. Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Сб. науч. трудов / Под ред. Е.Ю. Барабошкина. – Симферполь: Изд. Дом Черноморпресс. С. 227-228. [pdf, 1.5 mb]
Бирюков А.В. 2016. Сеноманские эласмобранхии (Сhondrichthyes) Поволжья: разнообразие и биостратиграфическое значение. Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Сб. науч. трудов / Под ред. Е.Ю. Барабошкина. – Симферполь: Изд. Дом Черноморпресс. С. 67-69. [pdf, 1.4 mb]
Popov E.V., Biriukov A.V. Early and middle Cenomanian elasmobranchs from the Volga region, Russia // Journal of Vertebrate Paleontology, Program and Abstracts, 2015. P.197 [pdf, 1.6 mb]
Бирюков А.В., Попов Е.В. – Комплексы эласмобранхий (Chondrichthyes) из нижнего и среднего сеномана Поволжья // Современные проблемы палеонтологии: Матер. LXI сесс. Палеонтол. Об-ва при РАН (13-17 апреля 2015 г., СПб.). СПб., 2015. С. 141-142. [pdf, 0.2 mb]
Попов Е.В., Гликман Е.Л. Жизнь и научное наследие Леонида Сергеевича Гликмана // Современные проблемы палеонтологии: Материалы LXI сессии Палеонтологического общества при РАН (13-17 апреля 2015 г., СПб.). СПб., 2015. С. 137-139. [pdf, 0.2 mb]
Popov E. A revision of the Late Mesozoic chimaeroid genus Elasmodectes (Holocephali, Chimaeroidei) // Journal of Vertebrate Paleontology, Program and Abstracts, 2014. P.207. [pdf, 0.3 mb]
Shimada K., Popov E., Siverson M., Welton B., Long D. A new putative plankton-feeding Odontaspidid shark clade based on the Late Cretaceous fossil records of Russia and the United States // Journal of Vertebrate Paleontology, Program and Abstracts, 2014. P.229. [pdf, 0.3 mb]
Бирюков А.В. Комплекс эласмобранхий (Chondrichthyes) из нижнего сеномана Поволжья // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Сборник научных трудов / под ред. Е.Ю. Барабошкина, В.С. Маркевич, Е.В. Бугдаевой, М.А. Афонина, М.В. Черепановой. Владивосток: Дальнаука, 2014. С. 55-58. [pdf, 0.3 mb]
Попов Е.В., Бирюков А.В. Кархаринобразные акулы (Elasmobranchi: Carcharhiniformes) в сеномане Поволжья // Меловая система России и ближнего зарубежья: проблемы стратиграфии и палеогеографии. Сборник научных трудов / под ред. Е.Ю. Барабошкина, В.С. Маркевич, Е.В. Бугдаевой, М.А. Афонина, М.В. Черепановой. Владивосток: Дальнаука, 2014. С. 262-263. [pdf, 0.4 mb]
Бирюков А.В. Новые данные по таксономическому составу ламноидных акул (Elasmobranchii: Lamniformes) в нижнем сеномане Поволжья // "Геологические науки - 2014": Материалы Всероссийской научно-практической конференции. Саратов: Изд-во СО ЕАГО, 2014. С. 28-29.
Тимирчев Ф.К. О находке зубов хвостоколовых скатов (Batomorphi, Myliobatiformes) в нижнем палеоцене Волгоградского Поволжья // "Современная палеонтология: классические и новейшие методы". Тез. докл. 11-й Всероссийской научной школы молодых ученых-палеонтологов, М.: ПИН РАН, 2014, с. 34-35. [pdf, 0.9 mb]
Тимирчев Ф.К. О находке зубов хвостоколовых скатов (Batomorphi, Myliobatiformes) в нижнем палеоцене Волгоградского Поволжья // "Геологи XXI века": Материалы XV Всероссийской научной конференции студентов, аспирантов и молодых специалистов, Саратов: Изд-во СО ЕАГО, 2014. С. 21-22