Глиптотерий Временной диапазон: Ранний плиоцен - Поздний плейстоцен ( бланканский - ранчолабрийский ) ( энсенадский - луханский ) ~ | |
---|---|
Голотип G. texanum ( USNM 10536), Национальный музей естественной истории | |
Научная классификация | |
Домен: | Эукариоты |
Королевство: | Анималия |
Тип: | Хордовые |
Сорт: | Млекопитающие |
Заказ: | Поясная кость |
Семья: | Хламифориды |
Подсемейство: | † Глиптодонтины |
Род: | † Глиптотерий Осборн, 1903 г. |
Типовой вид | |
† Глиптотерий тексанум Осборн, 1903 г. | |
Другие виды | |
| |
Распространение глиптотериев (оранжевый) по сравнению с глиптодонами (зеленый). | |
Синонимы | |
Синонимы G. texanum
Синонимы G. cylindricum
|
Glyptotherium (от греческого «желобчатый или вырезанный зверь») — род глиптодонтов (вымершая группа крупных травоядных броненосцев ) семейства Chlamyphoridae (семейство южноамериканских броненосцев), которые жили с раннего плиоцена , около 3,6 миллионов лет назад, до позднего плейстоцена, около 15 000 лет назад. Он имел широкое распространение, обитая в Соединенных Штатах , Мексике , Гватемале , Коста-Рике , Гондурасе , Сальвадоре , Панаме , Венесуэле и Бразилии . Род был впервые описан в 1903 году американским палеонтологом Генри Фэрфилдом Осборном, а типовой вид — G. texanum , на основе ископаемых, найденных в плиоценовых отложениях Бланкан в Льяно-Эстакадо , штат Техас , США. С тех пор окаменелости Glyptotherium были обнаружены во многих других местах захоронения ископаемых, от Флориды до Колумбии. Другой вид, G. cylindricum , был назван в 1912 году охотником за окаменелостями Барнумом Брауном на основе частичного скелета, который был обнаружен в отложениях плейстоцена в Халиско, Мексика . Эти два вида различаются по нескольким аспектам, включая возраст, при этом G. texanum относится к более древним слоям раннего плиоцена и раннего плейстоцена , тогда как G. cylindricum встречается исключительно в позднем плейстоцене .
Glyptotherium был крупным, четвероногим, травоядным броненосцем с бронированным панцирем (верхняя часть панциря), который состоял из сотен взаимосвязанных остеодерм (структур в дерме, состоящих из кости). Другие части брони покрывали хвост и крышу черепа , череп был высоким с гипсодонтными (высококорончатыми) зубами. Что касается посткраниальной анатомии, таз , слитый с панцирем, амальгамированный позвоночник, короткие конечности и маленькие пальцы характерны для Glyptotherium и его родственников. Glyptotherium достигал до 2 метров (6,56 футов) в длину и 400 килограммов (880 фунтов) в весе, что делало его одним из крупнейших глиптодонтов, но не таким большим, как его близкий родственник Glyptodon или Doedicurus , крупнейший известный глиптодонт. Glyptotherium морфологически и филогенетически наиболее похож на Glyptodon, однако они отличаются по нескольким параметрам. Glyptotherium в среднем меньше, с более коротким панцирем, относительно длинным хвостом и тонкой скулой или скуловой костью.
Глиптодонты впервые появились в эоцене , но значительно разнообразились в миоцене и плиоцене , в основном в сантакрусских стоянках Аргентины . Однако их разнообразие уменьшилось в плейстоцене, хотя они достигли пика размеров в этот период. Глиптотерий считается примером североамериканской мегафауны , большинство из которых вымерли и, возможно, были уничтожены изменением климата или вмешательством человека. Глиптотерий был в первую очередь травоядным , но также имел смешанную диету из фруктов и других растений, которые обитали на открытых лугах. Броня могла защищать животное от хищников, многие из которых сосуществовали с Глиптотерием во время его существования, включая «саблезубого кота» Смилодона , «собаку-дробилку» Борофагуса и «короткомордых медведей» ( Tremarctinae ).
Ископаемые останки, относящиеся к Glyptotherium, были найдены еще в 1870-х годах, когда инженеры-строители Дж. Н. Куатапаро и Сантьяго Рамирес собрали череп, почти полный панцирь и связанный с ним посткраниальный скелет глиптодонта из дренажного канала около Текискьяка , Мексика ; останки относятся к ранчолабрейскому периоду плейстоцена . [1] [2] [3] Это было первое открытие глиптодонта в Северной Америке. [2] [3] В 1875 году Куатапаро и Рамирес назвали ископаемые останки Glyptodon mexicanum , но они были утеряны . [1] [4] Другой вид Glyptodon из Мексики был описан в 1889 году, G. nathoristi, немецкими палеонтологами на основе остатков панциря из плейстоценовых местонахождений в Эхутле , Оахака . [5] [6] Оба эти вида с тех пор были синонимизированы с G. cylindricum. [2] [3]
Первые ископаемые останки Glyptotherium , описанные в Соединенных Штатах, были описаны в 1888 году палеонтологом Эдвардом Дринкером Коупом и состояли только из одной остеодермы панциря, которая была собрана в нижнеплейстоценовых « Equus Beds» округа Нуэсес , штат Техас . [7] [2] Коуп назвал свою остеодерму Glyptodon peltaliferus , [8] но Коуп не дал виду надлежащего описания, которое соответствовало бы правилам Международного комитета номенклатуры номенов , сделав его nomen nudum , и с тех пор он был синонимизирован с G. cylindricum . [2] [3] В следующем году Джозеф Лейди назвал Glyptodon floridanus на основе изолированных остеодерм панциря и частей хвостовой брони, хотя некоторые из них также были отнесены к G. peltaliferus , [9] которые были собраны в плейстоценовых отложениях в округе ДеСото , штат Флорида . [10] [11] Этот вид теперь рассматривается как nomen vanum и считается младшим синонимом Glyptotherium cylindricum в обзоре рода, проведенном американскими палеонтологами Дэвидом Джиллеттом и Клейтоном Рэем (1981). [12] [2]
Сам Glyptotherium был назван в 1903 году, когда окаменелости, собранные экспедицией Американского музея естественной истории под руководством Дж. У. Гидли в раннеплиоценовых слоях из формации Бланко в Льяно-Эстакадо , штат Техас, были описаны Генри Фэрфилдом Осборном как новый род и вид глиптодонта, Glyptotherium texanum . [7] Окаменелости были отложены в AMNH и состоят из панциря и связанных с ним посткраниальных элементов, одного из немногих известных скелетов G. texanum . [7] [2] Родовое название Glyptotherium происходит от греческих корней glyph, означающих «резной» или «рифленый», в честь его родственника Glyptodon , и therion, означающих «зверь», широко используемый суффикс для доисторических млекопитающих. Видовое название типового вида, G. texanum, дано в честь открытия голотипа в Техасе. [7]
Другая находка была сделана в 1910 году, когда во время путешествия в Халиско , Мексика, охотник за окаменелостями Барнум Браун собрал полный спинной панцирь и несколько дополнительных окаменелостей, включая зубы, одной особи из плейстоценовых слоев этого района. [3] [13] Образец также был отправлен в Американский музей естественной истории, где он был описан Брауном в 1912 году как новый род и вид глиптодонта, Brachyostracon cylindricum . [13] Название вида cylindricum, означающее «цилиндрический», произошло от цилиндроидной анатомии премоляров у голотипа G. cylindricum. [13] Браун также рекомбинировал Glyptodon mexicanum в Brachyostracon mexicanum. [13] Brachyostracon теперь рассматривается как синоним Glyptotherium на уровне рода, но G. cylindricum является действительным видом. [2] [14] В 1923 году Оливер Перри Хей назвал новый вид Glyptodon , G. rivipacis , на основе ископаемых, описанных Лейди из округа ДеСото , Флорида. [15] Этот вид теперь рассматривается как nomen nudum и является синонимом Glyptotherium cylindricum . [2] [16] Хей также описал хорошо сохранившиеся окаменелости, включая элементы черепа и зубы, которые были собраны из ранчолабрийских слоев в Вулф-Сити и Синтоне, Техас , которые были отнесены к Glyptodon peltaliferus Коупа . [14] С тех пор эти окаменелости относят к G. cylindricum. [2] [14]
Третий род североамериканских глиптодонтов, Boreostracon floridanum , был установлен Джорджем Гейлордом Симпсоном в 1929 году на основе нескольких изолированных образцов, обнаруженных Американским музеем естественной истории из местонахождений эпохи Ранчолабрей во Флориде, причем голотипным образцом была задняя часть панциря, обнаруженная в местонахождении Семинол-Филд в округе Пинеллас , Флорида. [12] [17] Симпсон отнес все ранее описанные из Флориды окаменелости к B. floridanum и считал, что все окаменелости глиптодонтов, обнаруженные в Северной Америке, не принадлежат к Glyptodon . [17] Однако Симпсон решил не выделять новый род или вид для Glyptodon peltaliferus , но по-прежнему считал, что они относятся к отдельной форме глиптодонтов. [17] Boreostracon floridanum был синонимизирован с Glyptotherium cylindricum. [2]
Исследования североамериканских глиптодонтов прекратились после исследований Гидли, Хея, Симпсона и других, но некоторые палеонтологи по-прежнему ошибочно относят ископаемые останки с континента к глиптодонтам . [14]
В 1927 году Университет Оклахомы собрал множество окаменелостей раннего плейстоцена в местности Фредерик, штат Оклахома , включая несколько фрагментарных окаменелостей глиптодонтов, лошадиных , гомфотериев и верблюдовых . [18] Первоначально окаменелости глиптодонтов были отнесены к Glyptodon в 1928 году, [19] [20], но не были должным образом описаны до 1953 года. [18] Они были описаны как новый род и вид, Xenoglyptodon fredericensis , в 1953 году на основе частичной нижней челюсти и нескольких зубов. [18] В настоящее время этот вид считается младшим синонимом Glyptotherium texanum . [2] [14] После того, как все эти роды были названы, большая переоценка была проведена только в 1981 году, Дэвид Джиллетт и Клейтон Рэй опубликовали монографию о североамериканских глиптодонтах. В своей монографии они рекомбинировали все ранее названные роды и виды в Glyptotherium, синонимизировали некоторые виды, а также исследовали экологию, анатомию и распространение рода. [14] Однако G. arizonae, G. floridanum и G. mexicanum были сохранены как валидные виды, [14] все из которых позже были синонимизированы с G. texanum и G. cylindricum после открытия более полных скелетов, которые доказали их синонимию. [2] [21] После более позднего обзора первый вид был объявлен младшим синонимом G. texanum [2] [21] , а последние два — синонимами G. cylindricum . [2]
С 2000-х по 2020-е годы к роду были отнесены сотни дополнительных окаменелостей из Центральной Америки и Бразилии. [22] [23] К ним относятся окаменелости, ранее относимые к Glyptodon и Hoplophorus , поскольку многие окаменелости были поспешно отнесены к обоим родам палеонтологами 19 века. [22] [24] Один из образцов, переотнесенных к Glyptotherium , изолированный остеодерм спинного панциря, был собран в карбонатных пещерах плейстоценового возраста в Лагоа-Санта , Минас-Жерайс , Бразилия, Фридрихом фон Селловым в начале 1800-х годов. [22] Позднее он был описан как новый вид Hoplophorus , H. meyeri , в 1845 году датским палеонтологом Петером Вильгельмом Лундом . [25] [24] [22] Однако Лунд неправильно назвал таксон, сделав его nomen nudum . [22] Остеодерм был отнесен к Glyptotherium в 2010 году, что сделало его первым известным образцом Glyptotherium . [22] В 2022 году было описано множество окаменелостей Glyptotherium cylindricum , включая черепа, некоторые из которых сохранили патологии, вызванные людьми, которые были собраны из нескольких мест в Фальконе , на севере Венесуэлы, которые датируются поздним плейстоценом. [26]
Glyptotherium — род подсемейства Glyptodontinae, вымершей группы крупных, полностью бронированных броненосцев, которые впервые появились в позднем эоцене (около 33,5 млн лет назад) и вымерли в период вымирания позднего плейстоцена — раннего голоцена . [27] Glyptodontinae классифицировался как отдельное семейство или даже надсемейство до 2016 года, когда древняя ДНК была извлечена из панциря 12000-летнего образца Doedicurus (крупного глиптодонта с булавой) и был реконструирован почти полный митохондриальный геном (76-кратное покрытие ). Сравнение с ДНК современных броненосцев показало, что глиптодонты отделились от толипеутиновых и хламифориновых броненосцев примерно 33,5 млн лет назад в позднем эоцене . [27] [28] Это побудило переместить их из их собственного семейства, Glyptodontidae, в существующее Chlamyphoridae в качестве подсемейства, переименованного в Glyptodontinae. [28] Следуя этим генетическим данным и ископаемым данным, глиптодонты быстро развили свою характерную анатомию и огромные размеры (также известные как гигантизм), возможно, из-за понижения температур, более сухого климата, расширения саванн и размера плотоядных животных, таких как Arctotherium и Smilodon . [27] Chylamyphoridae — это группа в отряде Cingulata, которая включает всех существующих броненосцев в дополнение к другим ископаемым группам, таким как Pachyarmatheriidae и Pampatheridae . Сама Cingulata входит в базальную группу млекопитающих Xenarthra, которая включает ряд американских групп млекопитающих, таких как Vermilingua (муравьеды) и Folivora (ленивцы и наземные ленивцы ) в отряде Pilosa . Следующий филогенетический анализ был проведен Фредериком Дельсюком и его коллегами в 2016 году и представляет собой филогению Cingulata с использованием древней ДНК Doedicurus для определения его положения и положения других глиптодонтов: [27] [29]
Внутренняя филогения Glyptodontinae запутана и находится в движении, многие виды и семейства были выделены на основе фрагментарного или недиагностического материала, не имеющего всестороннего обзора. [30] [24] [2] Обычно его считают отдельным семейством, но анализы ДНК свели его к подсемейству с трибами вместо подсемейств. Одна триба, Glyptodontini (обычно обозначаемая как Glyptodontinae), представляет собой группу более молодых и крупных глиптодонтов, которые эволюционировали в среднем миоцене (около 13 млн лет назад) с Boreostemma , [31] но разделились на 2 рода, Glyptodon на юге и Glyptotherium на севере, [2] хотя Glyptodon также жил на севере Южной Америки в Колумбии . [2] [32] Glyptodontini часто восстанавливается как более базальный по отношению к большинству других глиптодонтов, таких как Doedicurus , Hoplophorus и Panochthus . Glyptodontini отличается от других групп, например, тем, что у него есть большие, конические бугорчатые остеодермы, отсутствующие или присутствующие только на каудальной (хвостовой) выемке на заднем конце панциря, и иная орнаментация брони на панцире, чем на хвосте. [33] Родственный таксон или ближайший родственник(и) другого таксона для Glyptotherium — это род Glyptodon , который развился в среднем плейстоцене в Аргентине. [33] [30] Glyptotherium почти идентичен Glyptodon во многих аспектах, настолько, что первые описанные ископаемые останки Glyptotherium были ошибочно идентифицированы как останки Glyptodon . [14] [1]
Когда в 1903 году Генри Фэрфилд Осборн впервые описал Glyptotherium , он поместил его на уровень семейства Glyptodontidae, и хотя он был похож на Glyptodon , Осборн заявил, что по внешнему виду и классификации он был ближе к Panochthus и Neosclerocalyptus (затем Sclerocalyptus ). [7] Барнум Браун считал, что его род Brachyostracon и его 2 вида, B. cylindricum и B. mexicanum , были в их собственном семействе глиптодонтов, основываясь на удлинении черепа последнего вида и ширине панциря по сравнению с его длиной. [13] Однако Браун не придумал нового названия для этого семейства, а вместо этого классифицировал род в составе Sclerocalyptidae вместе с южноамериканскими глиптодонтами, такими как Panochthus , Neosclerocalyptus и Plohophorus . [13] Джордж Гейлорд Симпсон классифицировал свой род Boreostracon как близкого родственника Glyptodon , но все еще считал, что существует несколько родов североамериканских глиптодонтов. [17] Ксеноглиптодон был помещен как глиптодонт, близкий к другим североамериканским родам Мидом (1953), но он не указал его связь с южноамериканскими родами. [18] Ниже приведен филогенетический анализ, проведенный Куадрелли и др ., 2020 для Glyptodontinae, с Glyptodontidae как семейством, а не подсемейством, который фокусируется на продвинутых глиптодонтах: [33]
Хламифориды |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Как и его нынешний родственник, броненосец, Glyptotherium имел панцирь, покрывавший все его туловище, с меньшей броней, также покрывающей крышу черепа, подобно черепахе . Однако, в отличие от панциря (верхнего панциря) черепахи, панцирь Glyptotherium состоял из сотен мелких шестиугольных чешуек, при этом Glyptotherium сохранял до 1800 остеодерм (костных структур в дерме) или более у каждой особи. [34] Осевой скелет глиптодонтов показывает обширное сращение в позвоночнике, а таз (тазовая кость) сращен с панцирем, что делает таз полностью неподвижным. [14] Glyptotherium был очень гравипортальным и имел короткие конечности, которые очень похожи на конечности других глиптодонтов. Большие хвосты глиптодонтов, вероятно, служили противовесом остальной части тела, а хвостовой панцирь глиптотерия заканчивался тупой трубкой, состоящей из 2-3 сросшихся трубок [2] , в отличие от таковых у южноамериканских глиптодонтов с булавовидными хвостами. [35] Пальцы глиптотерия очень толстые и приспособлены для выдерживания веса, хотя некоторые сохраняют большие когтевые ножны, которые имели промежуточную морфологию между когтями и копытами. [14] В плейстоцене глиптодонты уменьшились в филогенетическом разнообразии, но увеличились в размерах. [26] [2] Вес и размеры глиптотерия различаются, но G. texanum был меньше и легче, чем более поздний вид, G. cylindricum. Один экземпляр G. cylindricum был оценен в 350-380 килограммов, по сравнению с 457 кг его родственника Glyptodon reticulatus. [26] Самые большие оценки массы Glyptotherium основаны на взрослых экземплярах из Бразилии и Аризоны, при этом одна оценка образца G. cylindricum дает его в 710 килограммов (1570 фунтов), а особь G. texanum — в 1165 килограммов (2568 фунтов). [36] Один экземпляр G. cylindricum , AMNH 15548, сохранил длину панциря 1690 сантиметров по сравнению с всего лишь 1400 см для MSM P4464, образца G. texanum . [2]
Glyptotherium texanum отличается от G. cylindricum конфигурацией внешней скульптуры симметричных, шестиугольных остеодерм в дорсальном панцире. У остеодерм взрослого G. texanum центральные фигуры остеодерм плоские или слабо выпуклые и очень большие, тогда как у G. cylindricum они плоские или вогнутые и намного меньше. [2] [37] У обоих видов центральные фигуры остеодерм становятся больше к краям панциря. [2] [21] Хотя считалось, что G. texanum крупнее G. cylindricum , считается, что род был одинаково большим на протяжении плиоцена и плейстоцена. [2]
Зубная система глиптодонтов полностью состоит из гипсодонтных (зубы с высокой коронкой, приспособленные для выпаса), молярных зубов, щечных зубов, которые являются одними из самых гипсодонтных, известных у наземных млекопитающих. [38] Черепа глиптодонтов имеют несколько уникальных особенностей: верхняя челюсть и небные кости увеличены по вертикали, чтобы освободить место для молярных зубов, в то время как мозговая коробка брахицефальная , короткая и плоская. [39] Кожная броня не ограничивалась панцирем и хвостом, поскольку крыша черепа была защищена «головным щитом», состоящим из остеодерм. [26] [40] Некоторые палеонтологи предположили, что у глиптотерия и некоторых глиптодонтов также был хоботок или большая морда, похожая на таковую у слонов и тапиров, [41] но мало кто принял эту гипотезу. [2] [26] Известен только один полный череп Glyptotherium texanum , в то время как такие родственники, как Glyptodon и Neosclerocalyptus , известны по многим черепам, что дает ограниченное представление о его анатомии. [42] [43] Скуловые кости Glyptotherium узкие, тонкие, почти параллельные и близки к сагиттальной плоскости в фронтальной проекции; у Glyptodon эта структура более широкая, прочная, расходящаяся, а не параллельная и более латерально расположенная. Glyptotherium и другие глиптодонты сохраняют большие носовые ходы и пазухи, которые могли иметь ноздри, приспособленные для дыхания в холодном засушливом климате Америки во время плейстоцена . [44] В свою очередь, подглазничные отверстия узкие и не видны спереди у Glyptotherium , но у Glyptodon они широкие и четко видны спереди. В боковой проекции дорсовентральная высота между крышей черепа и небной плоскостью у Glyptodon уменьшается кпереди, в отличие от Glyptotherium ; кончик носа находится в более низкой плоскости по отношению к скуловой дуге у Glyptodon , но у Glyptotherium выше плоскости скуловой дуги. У Glyptotherium окклюзионный боковой профиль слегка изогнут, тогда как у Glyptodon он сильно изогнут . У Glyptodon 1-й моляр (сокращенно mf1) отчетливо трехлопастный(трехлопастный) как лингвально, так и лабиально, почти такой же трехлопастный, как mf2; напротив, у Glyptotherium наблюдается очень низкая трехлопастность mf1, которая в поперечном сечении эллиптическая, mf2 слабо трехлопастный, а mf3 трехлопастный. В обоих родах mf4 - mf8 полностью трехлопастные и серийно идентичны. [2]
Мандибулы Glyptotherium и Glyptodon очень похожи, но нижняя челюсть Glyptotherium меньше примерно на 10%. Угол между окклюзионной плоскостью и передним краем восходящей ветви составляет приблизительно 60 у Glyptotherium, тогда как у Glyptodon он составляет 65° . Вентральный край горизонтальной ветви более вогнутый у Glyptodon , чем у Glyptotherium . Область симфиза у Glyptotherium значительно расширена в переднезаднем направлении по сравнению с Glyptodon . Mf1 имеет эллипсоидальную форму у Glyptotherium , а mf2 — подмолярную , тогда как у Glyptodon оба зуба трехлопастные. [2]
Glyptotherium и все другие глиптодонты имели большой дорсальный панцирь, покрывающий большую часть спины , который состоял из взаимосвязанных остеодерм. Панцирь Glyptotherium был короче, чем у его родственника Glyptodon , но гораздо более вытянут, чем у Boreostemma . Самая высокая точка панциря находилась в центре средней линии, в то время как у Glyptodon она была слегка смещена. Панцирь Glyptotherium был сильно изогнут, с выпуклой предподвздошной костью и вогнутой постподвздошной костью, что давало ему седловидный выступ над хвостом. [2] [31] У Glyptodon верхняя и нижняя высота панциря составляет 60% от его общей длины, тогда как у Glyptotherium он выше примерно на 70%. Вентральные края панциря у Glyptotherium гораздо более прямоугольные и менее выпуклые, чем у Glyptodon. У Glyptotherium остеодермы в передне-боковых областях панциря менее анкилозированы, чем у Glyptodon , что позволяет предположить, что передне-боковые области панциря у первого имели большую гибкость. Остеодермы каудального отверстия более конические у Glyptodon и более округлые у Glyptotherium , хотя у последнего анатомия остеодерм каудального отверстия различается в зависимости от пола [21] , тогда как у Glyptodon она различается в зависимости от возраста. [45] Хотя это часто используется для дифференциации двух таксонов, у Glyptotherium и Glyptodon очень похожая морфология остеодерм, которая отличается только в нескольких областях. Оба рода имеют очень толстые остеодермы по сравнению с таковыми у многих южноамериканских глиптодонтов, таких как Hoplophorus и Neosclerocalyptus , но Glyptotherium всегда сохраняют рисунок «розетки», где центральная фигура остеодермы окружена рядом периферических фигур. Некоторые образцы Glyptodon сохраняют эти «розетки», но у других они отсутствуют. Центральные и радиальные борозды глубже и шире у Glyptodon (примерно 4–6 мм), чем у Glyptotherium (примерно 1–2,4 мм). [2] [21] Примечательно, что остеодермы Glyptotherium сохраняют небольшие зазоры для волосяных фолликулов в бороздах, что указывает на то, что Glyptotheriumимели «пушистый» панцирь с вылезающим мехом. Количество фолликулов варьируется в зависимости от возраста и площади панциря, причем у молодых особей фолликулов больше, чем у взрослых, а меньше фолликулов известно из боковых, каудальных и задних частей панциря. [46] [21]
Glyptotherium является глиптодонтом, что означает, что его хвостовой доспех состоит из серии хвостовых колец, заканчивающихся короткой хвостовой трубкой, в отличие от булавовидных концов у других глиптодонтов, но морфология различается между Glyptotherium, Glyptodon и Boreostemma . В целом, Boreostemma сохраняет более схожий хвостовой доспех с Glyptotherium , чем с Glyptodon . [31] Хвостовой доспех длиннее у Glyptotherium , чем у Glyptodon , при этом один экземпляр G. texanum (UMMP 34 826) сохранил метровый набор хвостового доспеха. У Glyptotherium длина хвостового доспеха составляет около 50% от общей длины спинного панциря, тогда как у Glyptodon это значение ниже и составляет около 30-40%. Glyptodon имеет 8–9 полных каудальных колец плюс одну каудальную трубку, но Glyptotherium сохраняет 1 неполное каудальное кольцо в дополнение к 8–9 полным каудальным кольцам и каудальной трубке. У обоих родов каждое каудальное кольцо состоит из двух или трех поперечных рядов анкилозированных остеодерм, где дистальный ряд остеодерм показывает более или менее развитую коническую морфологию. У Glyptotherium у некоторых особей (например, AMNH 95,737) небольшое количество конических остеодерм (обычно две). Это отличается от Glyptodon , у которого большинство остеодерм дистального ряда (до 12) представляют собой четкую коническую морфологию. Конечная каудальная трубка короче у Glyptodon . У Glyptotherium терминальная трубка состоит из 2–3 анкилозированных колец, тогда как у Glyptodon она имеет только два анкилозированных кольца. У Glyptotherium эта хвостовая трубка составляет около 20% от общей длины хвостового панциря, тогда как у Glyptodon эта структура составляет 13% от общей длины. [2]
Было сделано несколько интерпретаций позы глиптодонтов, [47] первоначально британским палеонтологом Ричардом Оуэном в 1841 году с использованием сравнительной анатомии. [48] Оуэн предположил, что фаланги были несущими вес из-за их короткой и широкой физиологии, в дополнение к доказательствам, представленным в посткраниальном скелете. [48] Также было высказано предположение, что вертикальная осанка была возможна для глиптодонтов , первым из которых был Сенешаль (1865), который заявил, что хвост может быть равновесием для передней половины тела, а также методом поддержки ног. [49] [47] Позднее были проведены линейные измерения, которые пролили свет на эту гипотезу, обнаружив, что двуногость была бы возможна. [50] [51] Сочленение надколенника с бедренной костью предполагает вращение голени во время разгибания колена и, потенциально, даже блокировку колена. [52]
Традиционно считается, что Glyptotherium потреблял влажные прибрежные травы . [53] Представители рода были в основном травоядными, но также имели смешанную диету из растений C3 и C4 , основанную на изотопном анализе образцов зубов, извлеченных из позднеплейстоценовой местности Седраль в Сан-Луис-Потоси , Мексика. [54] В этой местности сохранились растения C4 из семейств Poacea , Amaranthacea и Quenopodiacea, [55] что означает, что они были возможными источниками пищи для Glyptotherium . [54] Седраль в частности был областью с горячими источниками и открытыми лугами рядом с ними, что позволяет предположить, что Glyptotherium питался лугами вблизи источников воды, подобно пищевым привычкам современных капибар . [41] [54] Дополнительный изотопный анализ Glyptotherium и гигантского наземного ленивца Eremotherium показал, что у них обоих были схожие изотопные уровни с современным земноводным бегемотом , что указывает на то, что они были полуводными травоядными, питавшимися водными растениями. Дополнительные исследования образцов зубов из восточной Бразилии предполагают, что Glyptotherium были травоядными во влажных, низинных тропических и субтропических местообитаниях вдоль рек или водных источников, что подтверждает гипотезу полуводного Glyptotherium . [36] [23] [56] Дополнительные изотопные данные из Бразилии предполагают, что фрукты также были частью рациона Glyptotherium , хотя и составляли всего около 20% от общего количества. [57] У Glyptotherium и всех других глиптодонтов были гипсодонтные зубы, высококорончатые зубы с грубыми, плоскими поверхностями, приспособленными для измельчения и дробления, которые были приспособлены для разрушения зернистого, волокнистого материала, такого как травы. [58] [41] Эта диета для Glyptotherium контрастирует с предполагаемой для их родственников Pampatheres , которые считались насекомоядными или травоядными. [54] [59] Как и большинство других ксенартранов, глиптодонты имели более низкие потребности в энергии, чем большинство других млекопитающих. Они могли выживать с более низкими нормами потребления, чем другие травоядные с аналогичной массой. [60]
Многие из существующих видов броненосцев обладают способностью рыть, имея большие когти, приспособленные для соскабливания земли, чтобы рыть норы или добывать пищу под землей. [61] [62] Кроме того, большую часть их рациона составляют насекомые и другие беспозвоночные, живущие под землей, [63] в отличие от травоядных диет Glyptotherium . [64] Будучи представителями семейства броненосцев, глиптодонты неоднократно исследовали способность к роению. [47] Оуэн (1841) выступил против этой идеи, хотя возражения последовали от Нодо (1856) и Сенешаля (1865), которые считали, что рытье было возможно для этого рода. [47] [48] Однако эволюция жесткого панциря в отличие от гибкого у современных броненосцев, а также слабо развитый дельтовидный гребень на плечевой кости (верхняя кость руки) предоставили доказательства против гипотез о роющих животных. Локоть имел большой диапазон движения, как и у роющих поясных костей, но это, скорее всего, было связано с адаптацией к размеру. [65] [47]
Молодые и взрослые особи Glyptotherium texanum, найденные в местонахождениях Бланкан в Аризоне, сохраняют почти полную серию роста, одну из немногих известных у глиптодонтов. [21] Зубы Glyptotherium сохраняют гипсодонтию, при которой зубы не прекращают расти. [21] У молодых особей уже известен полностью артикулированный контакт остеодермы с остеодермой, даже в их возрасте. [21] Рост остеодерм продолжался от молодых особей до полувзрослых и прекратился, когда остеодермы стали анкилозированными (слились). [17] [21] Боковой профиль панцирей молодых особей слегка выпуклый в высоко изогнутые панцири взрослых особей. Другое онтогенетическое изменение заключается в бороздах и периферических фигурах остеодерм; центральные фигуры являются крупнейшими по сравнению с бороздами у новорожденных и молодых особей, но это соотношение становится ниже у взрослых особей. Однако у G. cylindricum остеодермы растут гораздо быстрее, а бороздки гораздо меньше. Остеодермы также относительно толще у молодых особей Glyptotherium по сравнению со взрослыми. [21]
Особи Glyptotherium texanum , найденные в местообитаниях Бланкан в Аризоне, сохраняют половой диморфизм между особями мужского и женского пола. Каудальное отверстие, большие конические остеодермы, которые защищают основание хвоста, у самцов и самок отличаются тем, что краевые остеодермы у самцов гораздо более конические и выпуклые, чем у самок. Даже в панцирях новорожденных Glyptotherium краевые остеодермы либо конические, либо плоские, что позволяет определить их пол. [21]
Остеодермы Glyptotherium состоят из губчатого трабекулярного ядра между двумя компактными слоями. Каждая гексагональная остеодерма соединена со смежными остеодермами швами, создавая большой, прочный панцирь, похожий на панцири современных животных. Однако панцири глиптодонтов, таких как Glyptotherium, были гораздо менее гибкими , чем у современных броненосцев. [66] Трабекулярное ядро состояло из распорок, используемых для поддержки, со средней толщиной 0,25 мм, эти распорки составляли центральную опору остеодермы. Механический анализ показал, что меньшие области нагрузки, представляющие собой более острые предметы, вызывают более высокие напряжения, чем те, которые вызываются большими тупыми предметами. Это можно понять, поскольку естественная структура эволюционировала, чтобы выдерживать тупые удары больших предметов, таких как хвостовые дубинки, а не как защита от острых предметов, таких как зубы. [37] Это представляет собой еще одно доказательство теории о том, что глиптодонты использовали свои панцири для внутривидовых сражений, используя хвостовые дубинки, а также для защиты. [37]
Частичный посткраниальный скелет Glyptotherium cylindricum , найденный на северо-востоке Бразилии, который включал частичные конечности, сохранил 3 различных типа артрита: один тип воспалительного артрита ( спондилоартропатия ), один тип кристаллического артрита ( болезнь отложения пирофосфата кальция ) и один пролиферативный артрит ( остеоартрит ). Спондилоартропатия была наиболее распространенной, с эрозией костей на правой локтевой кости, правой и левой лучевых костях, левой бедренной кости и обеих правой и левой большеберцовой и малоберцовой костях и связана со склерозом костей на правой локтевой и лучевой костях. Болезнь отложения пирофосфата кальция присутствует на суставной поверхности левой надколенника, а остеоартрит представлен остеофитами на некоторых из левых задних конечностей. [67] На нескольких остеодермах, которые также были найдены в Бразилии, были обнаружены эктопаразитизм, поражения и наросты, некоторые из этих инфекций, вероятно, были вызваны блохами. [68]
Glyptotherium был в основном травоядным животным, обитавшим в лесных лугах и древесных саваннах, хотя, судя по местонахождениям ископаемых в Мексике, они могли предпочитать луга вблизи источников воды. [54] Из-за их широкого распространения палеоэкология Glyptotherium могла различаться в зависимости от региона и его двух видов. [23] [54]
В Северной Америке Glyptotherium известен из 2 различных видов, которые жили в 3 различных интервалах: бланканском , ирвингтонском и ранчолабрийском , в нескольких штатах США и Мексике. [2] Однако Glyptotherium не был обнаружен в тихоокеанских стоках в Соединенных Штатах или к западу от реки Колорадо , [2] вместо этого он присутствовал в основном на Атлантической равнине и внутренних равнинах . [69] Во время бланканского периода Glyptotherium texanum сосуществовал со многими эндемичными родами из Северной Америки, поскольку Берингия еще не сформировалась. Из-за этого фауна бланканского периода резко контрастировала с фауной последующего плейстоцена . Слои бланканского периода западного Техаса, Нью-Мексико и Аризоны сохраняют гомфотериевых хоботных Stegomastodon и Cuvieronius , лошадиных, представленных травоядными, такими как Nannipus и Equus . Известны также другие ксенартраны, такие как мегалонихидный наземный ленивец Megalonyx и милодонтид Paramylodon . Также были обнаружены окаменелости мелких млекопитающих, таких как насекомоядные Hesperoscalops и Sorex . Гигантский ископаемый суслик Paenemarmota также известен из Бланкана. [70] Хищники включают необычного «сокрушающего кости» родственника собак Borophagus и «бегущую гиену» Chasmaporthetes , [71] в дополнение к «саблезубой» кошке Smilodon gracilis . [72] Также были найдены некоторые изолированные окаменелости птиц, состоящие из стервятников, соколов и, возможно, врановых. [71] [73] [74] Окаменелости из Гватемалы были найдены на больших высотах, что показывает, что Glyptotherium был очень адаптивным и мог жить в различных средах. [75] Это подтверждается универсальным рационом питания Glyptotherium и находками ископаемых в тропических, субтропических, лесных и даже полуводных средах. В мексиканском штате Юкатан ископаемые останки Glyptotherium и наземного ленивца Paramylodon известны из богатых водой областей, таких как прибрежные леса и болота, а не из открытых лугов. [76]
В Бразильский межтропический регион (BIR) на востоке Бразилии Glyptotherium был смешанным травоядным в древесных саваннах, тропических лугах и других травянистых областях вблизи источников воды. Крупные мезотравоядные млекопитающие в BIR были широко распространены и разнообразны, включая коровоподобных токсодонтид Toxodon platensis и Piauhytherium , макраухениид литоптерн Xenorhinotherium и непарнокопытных, таких как Hippidion principale и Equus neogaeus . Токсодонтиды также были крупными смешанными кормоядными и жили в лесных районах, в то время как непарнокопытные были почти полностью травоядными. Другие ископаемые останки ксенартранов также присутствуют в этом районе из нескольких различных семейств, таких как гигантский мегатериидный наземный ленивец Eremotherium , сцелидотерииды Catonyx и Valgipes , милодонтиды Glossotherium , Ocnotherium и Mylodonopsis . Более мелкие наземные ленивцы, такие как мегалонихиды Ahytherium и Australonyx и нотротериид Nothrotherium также были найдены в этом районе. Eremotherium был универсалом, в то время как Nothrotherium был специалистом по деревьям в лесах с низкой плотностью, а Valgipes был промежуточным из двух, которые жили в древесных саваннах. Другие глиптодонты и поясные животные, такие как пасущийся глиптодонт Panochthus и всеядные пампатеры Pampatherium и Holmesina, присутствовали на открытых лугах. Вид хоботных также был обнаружен в BIR, Notiomastodon platensis , также присутствовал и был смешанным травоядным на открытых лугах. Хищники включали некоторых из крупнейших известных млекопитающих плотоядных, таких как гигантский кошачий Smilodon populator и медведь Arctotherium wingei . [55] [56] Несколько существующих таксонов также известны из BIR, такие как гуанако , гигантские муравьеды , ошейниковые пекари и полосатые свиноносые скунсы . [77] Два типа современных млекопитающих, питающихся крабами, также известны из BIR, енот-крабоед и лисица-крабоед , что указывает на то, что крабы также присутствовали в этом регионе. [77] Среда обитания BIR неясна, так как там было несколько видов, которые были травоядными, но предшествовавшие древесные ископаемые обезьяны Protopithecus и Caipora в этом районе вызывают путаницу относительно палеосреды этого района. Считалось, что большая часть Бразилии была покрыта открытой тропической растительностью серрадо в позднем плейстоцене, но если Protopithecus и Caipora были древесными, их присутствие предполагает, что в этом регионе мог быть густой сомкнутый лес в позднем плейстоцене. [77] [78] Возможно, что в этом регионе чередовались сухая открытая саванна и закрытый влажный лес на протяжении всего изменения климата в позднем плейстоцене. [79]
Южная Америка, континент, где возникли глиптодонты, была изолирована после распада континентальной массы Гондваны в конце мезозойской эры . [80] Этот период отделения от остальных континентов Земли привел к эпохе уникальной эволюции млекопитающих с доминированием таких групп, как сумчатые , ксенартраны и нотоунгуляты, в отличие от североамериканской фауны млекопитающих. Сумчатые, вероятно, попали в Южную Америку до ее отделения от остальной части Гондваны в позднем мелу или палеогене , хотя происхождение отрядов млекопитающих, таких как ксенартры и нотоунгуляты, оказалось на континенте, остается загадкой. [81] Было несколько перемещений внешних млекопитающих в Южную Америку до образования Панамского перешейка , например, приматы и грызуны , которые могли сплавиться на континент из Африки, а также перемещение летучих мышей посредством полета. [82] [83] Что касается фауны Северной Америки, то современные группы, такие как псовые, кошачьи, медвежьи , тапириды , антилокаприды и непарнокопытные, населяли регион в дополнение к вымершим семействам, таким как гомфотерии, амфициониды и мамонты . [84] [80] Великий американский обмен не вступил в свою самую большую стадию, пока 2,7 миллиона лет назад не образовался Панамский перешеек во время бланканской стадии плиоцена. [85] [86] [87] Это усилило перемещение глиптодонтов, наземных ленивцев, капибар, пампатер, ужасных птиц и сумчатых в Северную Америку через центральноамериканский маршрут и обратную миграцию копытных, хоботных, кошачьих, псовых и многих других групп мегафауны в Южную Америку. [88] Период, последовавший за основанием перешейка, стал свидетелем вымирания или уничтожения многих групп, включая южноамериканских ужасных птиц, токсодонтов, макраухений , пампатерей, наземных ленивцев и глиптодонтов. [89] [90]
Сам Glyptotherium был частью этого взаимообмена, развиваясь в Бланкане Мексики и США после образования перешейка и его иммиграции. [2] [88] Географическая изоляция Glyptotherium в сочетании с адаптацией к различным условиям окружающей среды Северной Америки привела к тому, что Glyptotherium отделился от других глиптодонтин. [2]
Хотя G. texanum эволюционировал в Северной Америке в G. cylindricum в ранчолабре, он эмигрировал на юг в Центральную и части северной части Южной Америки около 15 000–20 000 лет назад. [26] [22] [91] Это также связано с экологической сегрегацией, при этом горные барьеры в Колумбии, возможно, разделяли Glyptodon и Glyptotherium . [32] Впоследствии Glyptodon обитал в основном в Андах и на побережье, а Glyptotherium был известен из лугов и слаболесистых низинных отложений вблизи водных зон, что послужило причиной его распространения в тропические регионы Венесуэлы и восточной Бразилии. [87] [23] [92] Повторное проникновение группы в Южную Америку из Северной Америки также наблюдалось в родственном семействе поясных пампатериевых Pampatheriidae, [86] возможно, благодаря широким прибрежным низменностям, обнажившимся во время ледниковых периодов на Карибском и Атлантическом побережьях, что позволило мигрировать между Флоридой, Мексикой, Центральной Америкой и/или северной частью Южной Америки. [87] [93]
Smilodon , возможно, иногда охотился на Glyptotherium , основываясь на черепе одной особи Glyptotherium texanum, извлеченном из плейстоценовых отложений в Аризоне, имеющем характерные эллиптические следы проколов, которые лучше всего соответствуют следам махайродонтовой кошки, что указывает на то, что хищник успешно прокусил череп через бронированный головной щит. [94] Glyptotherium , о котором идет речь, был молодой особью с еще развивающимся головным щитом, что делало его гораздо более уязвимым для нападения кошки. [95] Хотя первоначально Джордж Брандес предположил, что это возможно в 1900 году, [96] клыки Smilodon не могли пронзить толстые остеодермы панциря глиптодонтов. [97]
Брандес выдвинул гипотезу, что эволюция толстой глиптодонтной брони и длинных махайродонтных клыков была примером коэволюции, [96] но Биргер Болин утверждал в 1940 году, что клыки были слишком хрупкими, чтобы нанести ущерб глиптодонтной броне. [97] [45] Однако эволюция дополнительных защитных структур могла быть ответом на прибытие смилодона и арктотерия в Энсенаду . [45]
В 2017 году была описана правая локтевая кость взрослого Glyptotherium , найденная в слоях позднего плейстоцена в штате Риу-Гранди-ду-Норти, Бразилия, на которой имелось несколько следов грызения нового ихновида Machichnus , M. fatimae , которые могли быть оставлены молодой особью вида псовых Protocyon troglodytes или взрослой особью Cerdocyon thous . [98]
Первое сообщение о возможном потреблении человеком или взаимодействии с Glyptotherium или его окаменелостями появилось в 1958 году, когда несколько остеодермов, которые, возможно, были потреблены людьми, были описаны на стоянке Кловис в Льюисвилле , штат Техас. [99] [100] Однако эта идея о потреблении человеком имеет мало доказательств в ее поддержку. [26] В 2022 году было описано множество окаменелостей Glyptotherium cylindricum, включая черепа, которые были собраны на нескольких участках в Фальконе , на севере Венесуэлы, которые датируются поздним плейстоценом . [26] Эти открытия были примечательны не только тем, что они сохранили черепа, но и тем, что четыре из них показали переломы в лобно-теменной области, что характерно для всех черепов. Визуальные и КТ-данные указывают на то, что они, вероятно, были вызваны механическим воздействием путем прямого удара, скорее всего, ударом каменным рубилом или дубинкой, в результате чего кости в этой области раздробились на мягкие внутренние ткани черепа. Несмотря на то, что черепа были полными и не имели признаков тафономического искажения или перемещения, у них часто отсутствовали челюсти. Челюсти могли быть удалены для «охотников», чтобы получить доступ к жевательным мышцам и языку и потреблять их. Сосуществование ранних охотников-собирателей и глиптодонтов в Южной Америке было впервые выдвинуто в 1881 году на основе ископаемых открытий из аргентинских пампасов [101] , и с тех пор было обнаружено множество ископаемых открытий из позднего плейстоцена, которые демонстрируют человеческое хищничество по отношению к глиптодонтам. В этот период люди охотились на широкий спектр ксенартранов, населявших пампасы, при этом есть свидетельства, демонстрирующие, что охотились на небольшого (300–450 кг) глиптодонта Neosclerocalyptus , [102] броненосца Eutatus , и гигантского (2 тонны) глиптодонта Doedicurus , самого крупного из известных глиптодонтов. [103] Единственным другим свидетельством человеческого хищничества за пределами пампасов был частичный панцирь, найденный также в Венесуэле, который был выпотрошен людьми. Открытия в местах в Фальконе показали первые признаки человеческой охоты на черепа глиптодонтов, но Glyptotherium также был более беззащитным, чем глиптодонты, такие как Doedicurus . [26] [104]
Glyptotherium — единственный известный североамериканский глиптодонт, известный из нескольких регионов континента в разные периоды. Во время бланканской стадии раннего плиоцена Glyptotherium texanum обитал только в центральной Мексике, судя по открытию единственной остеодермы Glyptotherium texanum из раннеплиоценовых слоев Гуанахуато , центральная Мексика, датируемой примерно 3,6 миллиона лет назад. [2] [105] В бланканско -ирвингтонских стадиях раннего плейстоцена окаменелости G. texanum известны из большей части Мексики, а также из американских штатов Аризона , Техас , Оклахома , Флорида и, возможно, Южная Каролина . [2] [105] В ранчолабреане позднего плейстоцена G. cylindricum произошел от G. texanum , и его ископаемые останки были обнаружены в северной Венесуэле , восточной Бразилии , Центральной Америке , Мексике и американских штатах Техас, Луизиана , Флорида и Южная Каролина. [2] [105] [106] [53] Ископаемые останки Glyptotherium из раннего плиоцена не были найдены в Центральной Америке, но вполне вероятно, что G. texanum населял этот район во время Великого американского биотического обмена . Ископаемые останки глиптодонтов из среднего-позднего ирвингтонского яруса не известны в США, что создает «пробел глиптодонтов» в ископаемой летописи США. [2] Однако Glyptotherium был зарегистрирован во время этой «паузы» в Центральной Америке, что предполагает возможное сокращение Glyptotherium в южные районы во время ледниковых времен. [91]
Ископаемые останки Glyptotherium были собраны в Центральной Америке в Гватемале [75] , Коста-Рике [107] , Гондурасе [108] , Сальвадоре [109] и Панаме [110] . Ископаемые останки из Центральной Америки обычно изолированы и фрагментарны, большинство из них представляют собой остеодермы или изолированные моляры [ 2] [111] В 2023 году был описан связанный скелет G. cylindricum , включая элементы черепа и конечностей, из Гватемалы, наиболее полный образец из этого региона [112] . Наиболее вероятно, что первые популяции Glyptotherium появились в Центральной Америке во время Великого американского биотического обмена в позднем плиоцене, основываясь на их палеобиогеографии. [2] [21] Ископаемые останки Glyptotherium из Центральной Америки иногда относят к неопределенному виду, [23] [22], но большинство относят к Glyptotherium cylindricum или его синонимам. [75] [107] Это направление также основано на возрасте окаменелостей, поскольку возраст окаменелостей G. texanum оценивается в диапазоне от плиоцена до раннего плейстоцена, в то время как возраст окаменелостей G. cylindricum ограничивается поздним плейстоценом. [2] [113]
Хотя обычно считается исключительно североамериканским родом, [113] [22] [2] были обнаружены окаменелости Glyptotherium из северной части Южной Америки, в таких областях, как Бразилия и Венесуэла . [22] [26] Окаменелости из Южной Америки обычно представляют собой только остеодермы или хвостовые кольца и иногда неопределены на уровне вида, но, скорее всего, принадлежат Glyptotherium cylindricum . [2] [22] [26]
Хронология вымираний мегафауны (например, Glyptotherium ) в позднеплейстоценовых вымираниях была оспорена. [69] В Соединенных Штатах последняя надежная прямая радиоуглеродная дата для Glyptotherium составляет 23 230 ± 490 лет до н. э. из пещеры Лаубах № 3 , Техас. [114] [69] Glyptotherium объединяется с Eremotherium , Holmesina и Paramylodon как имеющие надежные конечные даты до конца последнего ледникового максимума Северной Америки. [115] Однако статистический анализ предполагает, что более позднее выживание до терминального плейстоцена Соединенных Штатов возможно, основываясь на ошибках выборки, связанных с необычной фауной, и отсутствии надежных датировок из влажной атлантической равнины из-за плохой сохранности. [69]
В Южной Америке сожженные останки Glyptotherium были неточно датированы между 16 375 ± 400 BP и 14 300 ± 500 радиоуглеродным методом в Муако, Венесуэла, [26] с аналогичными методами, датирующими образец Glyptotherium из Тайма-Тайма 12 580 ± 60 радиоуглеродным методом, [116] [117] хотя минимальная дата всего комплекса (~15 780 кал. BP, 12 980 ± 85 радиоуглеродным методом) является более поздней. [26] Как и в случае с другой вымершей мегафауной плейстоцена, потенциальными причинами вымирания являются охота человека и изменение климата, связанное с холодным периодом позднего дриаса . [69]
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )