Пикайя: Этот «червь» мог стоять у истоков всех современных позвоночных. Одно из древнейших хордовых на Земле, чей возраст более 500 млн лет
История древнейших обитателей нашей планеты будоражит воображение учёных уже не один десяток лет. Палеонтологи, как детективы, стремятся распутать клубок тайн, связывающих истории всего живого на Земле. И одна из них — когда жило и как выглядело самое первое хордовое животное, чьи потомки в будущем стали позвоночными. К настоящему моменту у деятелей науки накопилось некоторое количество разномастных претендентов на роль общих прабабушек и дедушек. И один из них — пикайя.
В начале ХХ века останки пикай нашли на территории канадской части Скалистых гор, в сланцах Бёрджесс. Они формировались больше 500 млн лет назад, когда на этом месте плескалось тёплое кембрийское море. А через миллионы лет на месте моря выросли горы, и бывшие водные обитатели возвысились над окружающим миром. Чтобы ещё через миллионы лет до них добрался палеонтолог Чарльз Дулиттл Уолкотт.
Он начал активно проводить раскопки в сланцах и описывать найденных им животных, включая пикайю. Существо, отпечатавшееся на камне, было вытянутым, но небольшим — длина тела достигала пяти сантиметров. Туловище делилось полукольцами на множество частей, а на голове животного виднелись антенны. Так пикайю приписали в класс многощетинковых червей. А дальше «червь» пылился на музейных полках, пока через 68 лет до него не добрались двое британцев.
Палеонтологи Гарри Блэкмур Уиттингтон и Саймон Конвей Моррис занимались изучением кембрийской фауны, штудировали описания образцов и пересматривали коллекции. И образец с пикайей оказался не таким простым, каким выглядел на первый взгляд.
Во-первых, у «червя» в теле имелся эластичный вытянутый тяж — хорда. Хорда — это самый ранний прототип будущего позвоночника. Черви такими структурами не обременены. Во-вторых, сегментированное тело на самом деле не было сегментированным. Оказалось, что это сохранившиеся в ископаемом состоянии изогнутые мускульные структуры — миомеры. Именно из-за них Уолкотт когда-то решил, что перед ними червь. Но самое главное: оба этих качества присущи лишь одному известному типу животных — хордовым. А это резко передвигает пикайю вверх по эволюционному древу и создаёт множество интересных вопросов.
Эх, вот бы выбраться на сушу, обрести руки с ногами, изобрести интернет с компьютерами и читать через них интересные статейки!
Палеонтологи подозревали, что хордовые появились в кембрии, то есть 538-485 млн лет назад. Но тут они получили хорошо сохранившиеся доказательства этой гипотезы. И на тот момент пикайя оказалась древнейшим известным науке хордовым. То есть существом, что стоит у истоков всех позвоночных в целом. Открытие дало толчок к дальнейшим поискам и новым находкам. Так у учёных накопилось больше сотни разноформатных остатков пикай. В 2012 году вышла статья, в которой учёные дополнили и поправили образ наших возможных пра-пра-предков.
Пикайя осталась малышкой — габариты «червя» от 1,5 до 6 см. На вытянутом теле появилось два мягких плавника — вдоль спины и на животе. На округлой голове — два упругих щупальца. Их пикайя использовала как орган осязания. Вокруг рта располагались 9 пар ветвистых отростков, которые могли быть наружными жабрами. В их основании находились отверстия, соединяющие глотку со внешней средой. Эти дырки заменяли древним существам рот. Но самое интересное, что палеонтологи обнаружили в предыдущих описаниях одну ошибку.
Плотный тяж, который ранее считался хордой, на деле таковым не являлся. Для хорды он оказался слишком толстым и плотным: даже в ископаемом состоянии сохранился «в объеме». Палеонтологи назвали его «спинным органом». Зачем пикайе была нужна эта непонятная запчасть — неизвестно. Это что получается, сенсационная находка оказалась сенсационным провалом? Нет! Хорда у пикайи всё ещё была. Просто всё это время она располагалась под «спинным органом».
Так кто же на самом деле эта странная пикайя? И приходится ли она нам далёкой прабабушкой? Сейчас четкого ответа на этот вопрос нет. Палеонтологи предполагают, что сама пикайя относится к самым примитивным представителям типа хордовые. Какие у неё родственные связи с другими формами из других местонахождений — вопрос открытый. Но этот маленький «червяк» заставил учёных переосмыслить многое из эволюции древних животных.
Ихтиостега: Рыбожаба. Она вышла на сушу одной из первых, но это оказалось тупиком в её «карьере»
Вот уже десятки лет учёные собирают палеонтологический паззл, который позволил бы понять историю освоения животными суши. Активный мыслительный процесс в этом направлении запустил Чарльз Дарвин со своей знаменитой публикацией. Но не на все вопросы удавалось получить ответы сразу. И одним из таких вопросов был: «Как получилось так, что рыба вышла на сушу и стала наземным созданием?». Пролить свет на эволюционный переход позвоночных из водной среды в наземную помогла ихтиостега.
Как часто бывает в палеонтологии, история исследований оказалась очень длинной. Началось всё в 1920 году с территориального спора между Данией и Норвегией за Восточную Гренландию. Чтобы разрешить сие дело в свою пользу, датское правительство и пивоваренная компания «Карлсберг» профинансировала трёхлетнюю научную экспедицию.
Как и некоторые другие древние четвероногие, ихтиостега «страдала» полидактилией — многопалостью. Вместо 5 пальцев у ихтиостеги их было 7 штук.
Именно тогда молодой палеонтолог Гуннар Сёве-Сёдерберг обнаружил остатки удивительных существ, среди которых были запчасти ихтиостег. Он первый заметил необычные черты животного и смог описать разные виды, публикуя их краткие описания до начала 1930-х годов. Увы, досконально изучить находки он так и не смог. Зато последующие палеонтологи в подробностях изучили животинку. Один учёный — Эрик Ярвик, посвятил ихтиостеге 50 лет! И что же мы имеем?
Ихтиостега — это название не только конкретного животного, но и целого рода. Всего выделено три вида ихтиостег, обитавших в позднем девоне 365 — 360 млн лет назад. Они жили в тёплых водах как морских, так и пресных акваторий. Но не в этом заключалась её главная особенность. А в том, что это была полу-рыба полу-амфибия. Она имела черты как водных, так и наземных животных.
Для своей эпохи ихтиостега была животиной габаритной — до 1,5 м в длину. Есть куда впихнуть черты разных групп организмов! С одной стороны, это была вылитая амфибия. Плоский череп и тело, глаза, направленные вверх, хвостовой плавник, лёгкие и коротенькие лапки с семью пальчиками — чем вам не примитивная саламандра?
С другой — вылитая рыба. Хвост снабжался гибкими плавниковыми лучами, как и у рыб. На морде были жаберные крышки. А где есть жаберные крышки, там есть и жабры, которые нужно ими прикрывать. Строение слухового аппарата было приспособлено для подслушивания девонских сплетен под водой, а не на суше. Боковая линия — ещё один плюсик к рыбостроению. Это специальный орган, который позволяет воспринимать движение и вибрации в водной среде.
В массовой культуре принято изображать ихтиостегу, бодро вышагивающей по суше. Но день ног во времена девонского периода ещё не изобрели — передние конечности хоть и были мощными, но долго удерживать тяжёлое тело рыбо-амфибии на весу не могли. Задние так вообще по строению напоминали плавники. Так что яркие иллюстрации из детских энциклопедий с уходящей в закат ихтиостегой — не более, чем фантазия художников.
Её сил хватало лишь на совершение короткого променада из одной «лужи» в соседнюю. Да и совершала она такие прогулки только в случае острой необходимости. То ли дело водоём, в котором ихтиостега чувствовала себя как рыба. Вероятно, там она передвигалась на манер современных тритонов и саламандр — отталкиваясь лапками от различных объектов. Палеонтологи предполагают, что и кормовая база находилась под водой. С такими-то параметрами, как у ихтиостеги, было проще ловить какую-нибудь рыбку, чем скакать за членистоногими по суше.
Казалось бы: вот он, пазл сошелся! Но современные исследования выявили, что ихтиостега оказалась не той, кого искали учёные все эти годы. Несмотря на то что строение животного — яркая иллюстрация эволюционного перехода от водного к наземному образу жизни, она относится к тупиковой ветви эволюции. Представители этого рода вымерли за пару десятков миллионов лет до появления настоящих земноводных, не оставив потомков. Но на ошибках учатся! Палеонтологи реконструировали процесс развития древнейших четвероногих и запустили следующий виток поиска древних предков земноводных.
Нотозавр: Тиран древних вод. Зубастый ящер, что царствовал в морях и океанах 200 млн лет назад
200 миллионов лет назад, когда Земля была моложе, а трава выше и зеленее, свою эру господства над миром переживали ящеры. В каждой среде правил свой чешуйчатый гигант — самый сильный и быстрый, самый кровожадный из всех. Слабость была непозволительна. И в толщах древних океанов господином был нотозавр.
Он имел в своём роду дюжину видов, и каждый из них вёл образ жизни, достойный короля побережья. Самые крупные представители достигали в длину 7 метров, но большинство не вырастало больше 4. Нотозавр был рождён для водной охоты. Большие, но изящные лапы-ласты, спинной и хвостовой плавники позволяли ему маневрировать в воде, не оставляя добыче шанса на побег.
Благодаря сильной и длинной шее голова ящера поворачивалась на 180 градусов — никто не оставался незамеченным. Если же кто-то особо хитрый решал скрыться на дне, его ждало разочарование. Лапками нотозавр поднимал со дна взвесь вместе со всеми, кто успел спрятаться.
Всего этого достаточно, чтобы выследить и догнать жертву. Но чтобы охота считалась удачной, добычу нужно поймать и растерзать. Конечно, главным оружием нотозавра были зубы. Почти никому не удавалось покинуть двойные ряды острых игл. Будь ты рыбой, кальмаром, моллюском или даже маленьким динозавром в ту секунду, когда тебя заприметили — шанса спастись больше нет.
И всё же древний мир был местом несравнимо более суровым, чем современный, и гораздо более одиноким. Сожри или будь сожран — главное его правило. Даже место на вершине пищевой цепи не могло гарантировать безопасность. Поэтому нотозавры образовывали большие группы. В облюбованных местах — на берегу или в прибрежных скальных пещерах, они собирались целым королевским двором — до 100 голов. И детишек выводили там же, откладывая яйца в тёплый песок.
Всё проходит, и эпоха нотозавра тоже встретила свой закат. Но лишь для того, чтобы тот стал более совершенным. Прежде чем кануть в лету, ящер положил начало целой ветви потомков, впоследствии ставших главным кошмаром древних вод — плезиозаврам.
Карликовый беззубый дельфин: Зачем хищнику отказываться от зубов? 30 млн лет назад киты любили эксперименты
Это каким же эволюционным неудачником нужно быть, чтобы в подотряде зубастых китов уродиться карликовым беззубым дельфинчиком? Как он вообще питался? Выставлял губы трубочкой и всасывал добычу?
Да, именно так и кушал! 33 миллиона лет назад в Мировом океане было хорошо. Формирование новых течений привело к быстрому росту планктона, что положительно сказалось на всех морских экосистемах. Китообразные тоже решили воспользоваться моментом и расширить своё влияние на новые экологические ниши. Одни изобрели китовый ус и стали фильтровать планктон. Другие сделали себе зубы пострашнее и напали на планктоноедов, расплодившихся сверх всякой меры.
Карликовый беззубый дельфин тоже относился к планктоноедоедам и возник 29 миллионов годков тому назад. Он стал весьма специализированным хищником, который охотился только на придонную рыбу, кальмаров и небольших беспозвоночных. Добыча эта беззащитная, но с подвохом. Животины обожают прижиматься к песку или зарываться в него, покусать их очень проблематично. Поэтому наши герои и отказались от зубов. Всасывать добычу оказалось проще.
Про животину известно относительно немного, ведь её обнаружили 6 лет назад и описали только на основании повреждённого черепа.
В поисках спрятавшейся добычи они полагались на вибриссы, похожие на усы домашних кошечек. Принцип работы китовых вибрисс до конца неизвестен. Возможно, они улавливали небольшие движения воды, вызываемые дыханием их жертв. А может, представляли собой электрорецепторы, которые позволяли чувствовать животных даже через песок.
В любом случае идея специализации на придонной живности оказалась очень посредственной. Дельфины не смогли прокормиться на таком корме и были вынуждены уменьшиться в размерах. Если результаты анализа костей черепа верны, то длина беззубого дельфина не превышала 1,5 метров.
В общем, попытка захвата ниши расхитителей донных экосистем была хороша, но что-то не срослось. Побарахтавшись 7 миллионов лет, беззубые дельфины ушли на покой. Они не справились с конкуренцией со стороны рыб.
Лаккогнат
Лаккогнаты (лат. Laccognathus) — род вымерших лопастепёрых рыб семейства Holoptychiidae, открытый в 1941 году. Были распространены в Европе и Северной Америке в девонском периоде (375 миллионов лет назад).
Размеры тела достигали 2 метров. У рыб была большая плоская голова с мощным ртом и маленькими глазами. Предположительный образ жизни: придонные хищники, подстерегавшие жертву в засаде.
В локации Лоде (Латвия) было найдено захоронение среднего девона, где представлены полные скелеты Laccognathus panderi вместе с пластинокожими Asterolepis ornata и лопастепёрыми рыбами Panderichthys. Все эти животные погибли в момент максимального пересыхания речной дельты, где они обитали.
† Laccognathus embryi Daeschler & Down, 2011 — в длину достигал 1,8 метров. Ископаемые остатки были обнаружены в алевролитовых пойменных отложениях на острове Элсмир в Нунавуте, канадская Арктика.
† Laccognathus grossi Vorobyeva, 2006
† Laccognathus panderi Gross, 1941
J. Mondéjar, Fernández, M. Friedman, and S. Giles. 2020. Redescription of the cranial skeleton of the Early Devonian (Emsian) sarcopterygian Durialepis edentatus Otto (Dipnomorpha, Porolepiformes).
Все права принадлежат википедии!
Сибирь - родина гигантских кальмаров?
Палеонтологическая экспедиция Томского университета, работавшая в 2018 г в Новосибирской области подтвердила существование головоногих моллюсков в позднем плейстоцене на территории Сибири. В ходе раскопок в районе кладбища мамонтов, известного как Волчья Грива, был обнаружен хорошо сохранившийся клюв крупного кальмара.
Напомним, что следы существования головоногих больших размеров уже были известны ученым, но относились к более ранним периодам. Так, в Шестаково (Кемеровская область) помимо динозавров были обнаружены ловчие крючья огромного кальмара, названного Architeuthis anas. Сложно говорить о его размерах, но сами крючья имеют в длину около 12 см, что превышает норму в 10 раз. Косвенные свидетельства обитания этих существ в морских экосистемах Сибири встречаются вплоть до раннего плиоцена. Как правило это позвонки ихтиозавров и (в кайнозое) китообразных, выложенные в виде узора, повторяющего ряды присосок на щупальцах.
Новый вид, обнаруженный томскими палеонтологами на Волчьей Гриве, получил название Teuthida vasuganis. Считается, что это был крупный, до 9 м в длину, моллюск, обитавший в солоноватых водах внутреннего Васюганского моря. В начале кайнозоя дрейф материков привел к исчезновению древнего океана Тетис. Сформировалась система морей - Средиземное, Черное, Каспийское (с Аралом) и Васюганское. Популяции гигантских кальмаров оказались разобщены, они были вынуждены перейти на питание мелкой рыбой, а их размер уменьшился.
К плейстоцену Васюганское море превратилось в изолированный мелководный водоем с низкой соленостью. Во время ледниковых периодов его акватория сужалась до крупного озера. Во время теплых эпох оно подпитывалось водами тающего ледника и разливалось от предгорий Алтая до Казахстана, соединяясь с Аралом и Каспием. Реликтовые головоногие не смогли приспособиться к постоянно меняющимся условиям, а быстрое заболачивание Васюганского уже приледникового озера около 10 тысяч лет назад привело к их полному вымиранию.
И все-таки в этой истории рано ставить точку. В архиве Томского краеведческого музея имеется странная фотография, датированная 1905 годом. На ней запечатлены жители Томска рядом с тушей крупного головоногого моллюска. По рассказам сотрудников музея, этот кальмар был найден после крупного наводнения в черте города и демонстрировался в университете. К сожалению, во время революции сам экспонат и материалы о его исследовании загадочным образом исчезли.

































