«Видите тут отпечаток рыбы? А он есть!» Как томский палеонтолог Степан Иванцов изучает остатки древних животных

Какие растения и насекомые населяли территорию современной Сибири до нашей эры? В каком климате они жили? Омывало ли когда-то наши края теплое Сибирское море и бродили ли по его берегам динозавры?

Поговорили об этом с кандидатом геолого-минералогических наук, доцентом кафедры палеонтологии и исторической геологии ТГУ Степаном Иванцовым.

Сейчас он занимается исследованием окаменелостей древних позвоночных в районе Иркутского угольного бассейна, ездит в экспедиции и изучает влияние глобальной катастрофы — аноксического события — на живые организмы.

Каковы результаты этой работы, рассказываем в нашем материале.

Рабочий кабинет томского ученого-палеонтолога Степана Иванцова расположен в девятом корпусе ТГУ — старинном здании конца XIX века. Оно было построено как службы при главном корпусе Императорского Томского университета, где размещались каретник, баня, карцер для студентов и квартиры служащих.

Сейчас у здания не менее важное назначение — здесь расположена лаборатория континентальных экосистем мезозоя и кайнозоя геолого-географического факультета ТГУ. В ее хранилищах можно найти остатки древних животных — кости мамонтов и бизонов, а также отпечатки более мелких представителей фауны: насекомых и рыб. Как раз их образцы и привез наш собеседник прошлым летом из Иркутской области, где побывал с исследовательской экспедицией. Теперь ученому предстоит отпрепарировать и описать найденные окаменелости.

— Есть очевидные вещи: например, вот водная личинка, которая жила примерно 180 млн лет назад. Бывает, рыбка хорошо сохраняется — видно ее глазки и даже чешую, — показывает Степан Иванцов. — Здесь, например, сразу несколько рыб отпечаталось — это, по всей видимости, момент массовой гибели. Они умерли, их сразу покрыло осадком. А вот эта рыбка, видимо, лежала на поверхности какое-то время перед тем, как её захоронило. Видно, что чешуйчатый покров сохранился отдельными рядами.

Среди интересных экспонатов, привезенных из последней экспедиции, отпечатки какого-то древнего насекомого с усами, гигантских цикад и таракана с «красивым крылом» — распознать их без пояснений при взгляде на образцы довольно трудно. Но для Степана Валерьевича видеть очертания древних существ — привычное дело. За годы работы глаз набит, ведь палеонтологией он занимается, можно сказать, с детства.

Еще в три года родители подарили ему марку с динозавром, и началось: сначала маленький Степан просто собирал понравившиеся изображения разных представителей фауны. А уже в восьмом-девятом классах записался в кружок по спелеотуризму: начал лазить по пещерам и исследовать их содержимое. В одной из экспедиций Степану удалось найти десяток древних костей. Их он вместе с другом передал ученым в ТГУ.

Впечатлившись находкой и возможностью дальше изучать прошлое, молодой человек решил оставить мечту стать космонавтом и всерьез заняться наукой. Больше всего его интересовали позвоночные мезозойской эры, к которым относят и динозавров.

После школы Степан Иванцов поступил на первый курс геолого-географического факультета ТГУ, где и остался, но уже в качестве преподавателя и ученого. Сейчас он пишет докторскую диссертацию о влиянии на живые организмы аноксического события — глобальной катастрофы, приведшей к изменению климата и вымиранию некоторых видов в результате нехватки кислорода в океанах. Объектом его исследования по этой теме является, в том числе, район Иркутского угольного бассейна, где изменения флоры и фауны можно проследить в разные моменты этого кризиса — на начало, во время него и по завершению.

Впервые с экспедицией в Иркутскую область Степан Иванцов отправился в 2014 году. К этой работе его пригласили иркутские коллеги из Института земной коры СО РАН, чтобы оценить перспективы для поисков остатков древних позвоночных организмов юрского периода — рыб, черепах амфибий и даже динозавров. Так начался большой научный проект, которым Степан Иванцов вместе с другими учеными и волонтерами занимается уже 10 лет.

— Наверное, одно из крупнейших в мире местонахождений позвоночных юрского периода находится в Красноярском крае — это Березовский карьер на территории Назаровской впадины (недалеко от города Шарыпово). Эта отрицательная форма рельефа сформировалась в мезозое и была заполнена юрским осадком. Местонахождение было открыто еще в 2000-е. Мы решили двигаться дальше на восток по югу Сибири, где есть такие же впадины. Следующая за ней — это Иркутский угольный бассейн. Там накапливались угли юрского периода, но в самих углях редко сохраняются позвоночные, а вот вмещающие породы могут быть вполне перспективными. Тогда, в 2014 году, мы оценили этот разрез, включающий три свиты, или геологических тела, которые закрывают интервал от самого начала юрского периода до примерно его середины. Это присаянская, черемховская и кудинская свиты. В качестве наиболее перспективной выделили присаянскую. Ее и стали планомерно изучать.

Первой точкой для раскопок на этом участке стала территория недалеко от поселка Усть-Балей. Это местонахождение окаменелостей было открыто еще во второй половине XIX века. На его примере ученые выявили признаки, по которым можно искать новые местонахожения позвоночных.

Затем в разгар ковида, в 2020 году, команда исследователей снова отправилась в экспедицию и открыла новое местонахождение с остатками позвоночных — Суховской мыс на берегу Ангары. Там обнаружилось порядка 25 образцов рыб! Как отмечает исследователь, это колоссальная цифра для нового места.

Спустя три года раскопки в отложениях присаянской свиты продолжились. Тогда ученые нашли еще одну точку у деревни Владимировка на реке Ия. Там, правда, улов оказался не таким удачным, как в районе Суховского мыса: за всю экспедицию удалось обнаружить всего один отпечаток древних позвоночных. Вернулись туда исследователи летом 2024 года:

— Ехали туда и уже потирали ручки, думая: раз мы уже знаем, что здесь «рыбное место», сейчас начнём копать и пойдут рыбы. Приезжаем туда, работаем неделю — одна рыба. То есть, тогда отработали три недели — одна рыба, и сейчас одна. Такой расклад меня совсем не устраивал. Думаю: так, дело движется к тому, что, видимо, точку придётся закрывать… Наверное — уже как акт отчаяния — мы передвинулись вдоль этого слоя на 70 м, и сразу началось! За оставшиеся две недели нашли еще 24 образца рыб, море образцов насекомых, 10 коробок с флорой. Очень продуктивно поработали!

Причем, по словам Иванцова, найденные во Владимировке образцы рыб другие — не такие же, что были обнаружены на Суховском мысе и Усть-Балее. Они относятся к совершенно иным видам, которые, возможно, появились как раз после случившегося на рубеже ранней и средней юры аноксического события.

— Когда в Южной Африке, где было много вулканов, началось крупное извержение, в атмосферу попадало много углекислого газа, оксида серы, метана и других вулканических газов, которые привели к потеплению климата. Это вызывало, с одной стороны, увеличение биопродуктивности водорослей в океанах, а с другой — к гибели живых организмов. Сравнить это можно с тем, что может случиться сегодня в современных водохранилищах: если они начнут «цвести», рыба погибнет. Примерно то же самое происходило тогда практически по всему свету. Животные, которые жили на дне, из-за недостатка кислорода начинали вымирать. Это событие было открыто учеными в 60-е годы XX века, и в первую очередь касалось морской биоты. В Иркутском бассейне у нас появилась уникальная возможность посмотреть, как это событие проявилось на континенте. Для этого мы стали изучать присаянскую свиту. И по счастливому совпадению, она как раз позволяет проследить, как чувствовала себя биота: до начала этого кризиса (территория возле Усть-Балея), в его разгар (это Суховской мыс), и на выходе из него (по нашему мнению, это Владимировка). Даже предварительные данные указывают на то, что фауна и флора отвечали на вызов со стороны окружающей среды и некие изменения действительно прослеживаются.

Анализировать и обобщать полученные результаты томскому ученому предстоит в течение этой зимы, когда экспедиции в силу сурового сибирского климата невозможны. По итогу этой работы выйдет промежуточная научная статья, которая станет частью докторской диссертации. А летом исследовательская группа планирует продолжить свои раскопки в районе Иркутского бассейна.

Обычно палеонтологические экспедиции, в которых принимает участие Степан Иванцов, состоят из небольшого количества людей. В прошлом году, например, во Владимировку поехало всего четыре исследователя — сам Иванцов, как руководитель экспедиции, его магистрантка, иркутский палеоботаник Андрей Флоров и волонтер.

Принять участие в подобных экспедициях может любой человек, независимо от пола и образования. Но необходимо уметь работать в команде, не иметь медицинских противопоказаний и обязательно привиться от клещевого энцефалита. Большое значение имеет и закалка: важны выносливость и неприхотливость в быту.

— Во Владимировке у нас были хорошие условия. Мы жили в доме, точка находилась прямо у деревни — минут за 20 можно было дойти. А на Суховском мысе — в палатках. Мылись в Ангаре, каждый день ходили восемь километров в одну сторону и восемь — в другую, то есть, четыре часа в день уходило на то, чтобы просто добраться до точки и вернуться в лагерь, — рассказывает Иванцов. — Но есть и положительные моменты: питьевая вода у нас там идет из скважины, готовим на газовых плитах, продукты закупаем заранее в Иркутске. — Обычно берём рыбные консервы, крупы, макаронные изделия, какие-то овощи — картошку, морковку, капусту. То есть, это не режим выживания, условия работы достаточно комфортные.

Длятся экспедиции две-три недели. За это время палеонтологи успевают описать разрез, определить наиболее перспективные слои, сфотографировать их и взять пробы для дальнейших исследований. Рабочий день, как правило, начинается рано — от семи до девяти часов утра, и заканчивается ближе к шести, а иногда и к восьми вечера. В арсенале ученых — геологический молоток, лопата, шпатель, с помощью которого раскрываются слои, и лупа.

— Наша работа не в том, чтобы просто приехать и варварски что-то раскопать, забрать и уехать, — говорит Степан Валерьевич. — Нам нужно получить некий контекст, в котором жили животные далёкого прошлого, понять, в чём закономерность, почему тогда происходило именно так? Если говорить про Суховский мыс и Владимировку, то там мы увидели интересную особенность — слой с водными личинками насекомых лежит под слоем рыб. О чем это может говорить? О том, что насекомые были более подвержены влиянию какого-то вредного фактора. На наш взгляд, это уменьшение количества растворенного в воде кислорода. То есть, сначала они [водные личинки насекомых] реагировали на недостаток кислорода в воде, а затем рыбы, как более устойчивые, также начинали гибнуть.

Сейчас на этом объекте ученые, в основном, работают с отпечатками насекомых и рыб, но исследователи не теряют надежды, что когда-нибудь в районе Иркутского бассейна они раскопают и остатки древних динозавров. Между собой они часто шутят: если найдут сто образцов рыб, то смогут перейти на новый уровень.

Самое главное, что сегодня ученые-палеонтологи знают о динозаврах на территории Сибири — то, что они действительно обитали в наших краях в эпоху мезозоя. Причем жили эти животные в довольно приятном климате и гуляли по берегам теплого Западно-Сибирского моря. Как рассказывает Степан Иванцов, 168 млн лет назад в этой части Земли росли голосеменные растения, небольшие кустарники и, возможно, хвойные леса. Средняя температура воздуха тогда составляла +23 С°, в то время как сейчас — +1 С°.

По словам ученого, в настоящее время на территории России описано 14 видов динозавров, четыре из них — обитатели Сибири. Найдены они были в ее юго-восточной части, в частности, в уже упомянутом Березовском карьере [Красноярский край, город Шарыпово] в 2010 году обнаружили зубы и фрагменты черепа хищного динозавра килекса — прародителя тираннозавра рекса, того самого, из «Парка юрского периода» и «Истории игрушек». В этих раскопках принимал участие и Степан Иванцов.

В соседней Кемеровской области, возле деревни Шестаково, в 2008 году был обнаружен еще один вид динозавров — сибиротитан. А первые окаменелые остатки позвоночных в этом регионе нашли еще в 1953 году. В 1960-х учеными были выявлены следы крупных динозавров. В 1998 году томский исследователь А. В. Воронкевич раскопал на Кузбассе два целых скелета раннемеловых пситтакозавров, обитавших в Западной Сибири около 129 — 113 млн лет назад.

Прошлый год также ознаменовался сенсационной находкой возле деревни Шестаково. На берегу реки Кия ученые раскопали новый вид цератозавров, который получил название «киякурсор» — от латинского «бегун с реки Кия». Жил этот обитатель Сибири от 113 до 121 млн лет назад и мог быть, по словам Иванцова, травоядным.

— То, что мы находим на территории Западной Сибири, это часто речные отложения. Когда животные погибали во время сухого сезона где-то на водораздельных пространствах, сезонные потоки их сносили в пойму или в русло реки, и там они захоронялись. Что-то подобное случилось с сибиротираном и пситтакозаврами в Кемеровской области. Если говорить про килекса, рядом с городом Шарыпово [Красноярский край], там было достаточно крупное озеро. В это озеро впадали мелкие ручейки и формировали конусы выноса — несли горные породы и тех животных, которые гибли где-то на водораздельных пространствах, их тоже туда приносило. Плюс, в этом же озере было множество рыб, черепах, и они тоже сохранились, — объясняет Степан Валерьевич.

Непосредственно в Томской области поиски динозавров пока не увенчались успехом, и, как добавляет наш собеседник, вряд ли когда-нибудь увенчаются. Дело в том, что мезозойские отложения на территории нашего региона располагаются глубоко под поверхностью четвертичных осадков — это около 700 метров, и до них просто не докопаться.

— В Томской области условия не способствовали накоплению отложений, в которых бы сохранялись остатки животных. То есть, это [были] какие-то медленно текущие реки, может быть, небольшие озера, и самое главное — в них было достаточно много органики, которая, вероятно, растворяла кости, — отмечает палеонтолог.

Иногда что-то удается добыть с помощью спецтехники при бурении газонефтяных скважин. По словам ученого, в этом случае попадаются образцы горных пород с отпечатками растений, реже — рыб, совсем редко — позвонки водных рептилий — ихтиозавров. Но найденные окаменелости не так часто становятся доступны исследователям, что, конечно, значительно тормозит изучение древнего мира.

Текст: Алёна Попова

• Геологическая эра, которая продолжалась от 251 млн лет назад до 66 млн лет назад. Часто мезозой называют эпохой динозавров или эпохой рептилий из-за доминирующий в этот период наземных позвоночных.

• Геологическая эра, следующая за мезозоем и продолжающаяся до сих пор. Доминирующие классы этого периода — млекопитающие и птицы.

• Средний период мезозойской эры, начался примерно 200 млн лет назад и закончился около 145 млн лет назад.

• Юрский период делится на три эпохи: ранняя, средняя, поздняя юра.

• Посёлок в Иркутской области, находится примерно в 50 км от областного центра.

• Деревня в Тулунском районе Иркутской области, расположена в 500 км от областного центра.

• Исторически сложившаяся совокупность видов живых организмов, объединенных общей областью обитания.

• Разделенный на слои участок, который задаёт хронологическую последовательность палеонтологических событий.

• Западно-Сибирское море располагалась, в том числе на территории современной Томской области — примерно от города Колпашево до Северного Ледовитого океана. Оно исчезло примерно около 40 млн лет назад.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».