Halszkaraptor (лат., буквально — хищник Хальшки) — род динозавров семейства дромеозаврид, найденный в позднемеловых отложениях на территории Монголии.

Был найден в формации Джадохта на юге Монголии и несколько лет находился в частной коллекции, будучи вывезенным из страны незаконно, пока не попал к торговцу окаменелостями Франсуа Эскуилье. Он идентифицировал его как новый вид и передал палеонтологам Паскалю Годефруа и Андрее Кау. После проверки подлинности Кау и другие видные палеонтологи описали новый таксон в подробном исследовании, опубликованном в журнале Nature. Название роду дано в честь польской исследовательницы Хальшки Осмульской, а видовое название — в честь Эскуилье.

Считается, что Halszkaraptor был размером с крякву.

Halszkaraptor — единственный известный хищный динозавр, помимо спинозавра, приспособленный к полуводному образу жизни.

Скелет диплодока — представителя завропод — в Палеонтологическом музее им. Ю. А. Орлова. Целиком он, к сожалению, не помещается в кадр. Фото Г. Врублевского и Н. Ковалева

Динозавры-завроподы — самые крупные наземные животные всех времен — весили до 80-100 тонн и достигали 40-50 метров в длину. Обобщив все имеющиеся данные, палеонтологи назвали пять основных факторов, сделавших возможным развитие гигантизма у завропод: отказ от пережевывания пищи, быстрое размножение путем откладки множества небольших яиц, быстрый рост, совершенная дыхательная система, снижение интенсивности обмена веществ у взрослых животных по сравнению с молодыми.

Журнал Science опубликовал статью палеонтологов Мартина Зандера (Martin Sander) из Боннского университета и Маркуса Клаусса (Marcus Clauss) из Цюрихского университета, в которой авторы подводят итоги многолетнего изучения гигантских динозавров-завропод. Эти животные по своей массе на порядок превосходили крупнейших наземных млекопитающих, равно как и представителей других групп динозавров (теропод и птицетазовых).

Завроподы появились в конце триасового периода (около 210 млн лет назад). На сегодняшний день палеонтологи описали около 120 родов завропод. Эти растительноядные гиганты доминировали во многих наземных экосистемах начиная с середины юрского периода и до конца мела, то есть около 100 млн лет — вдвое дольше, чем длится период расцвета крупных растительноядных млекопитающих. Таким образом, завроподы были весьма успешной и процветающей группой, а вовсе не «ошибкой эволюции».

Вполне естественно, что ученых, так же как и широкую публику, волнует вопрос: почему завроподы стали такими огромными?

Объяснить гигантизм завропод какими-то внешними причинами не удается, хотя такие попытки делались неоднократно. Например, пытались найти корреляцию между эволюционной динамикой размеров завропод и такими факторами, как концентрация кислорода и углекислого газа в атмосфере, изменения климата, уровня моря и площади суши — и во всех случаях оказывалось, что значимых корреляций нет. Из этого авторы делают вывод, что ключ к тайне гигантизма завропод нужно искать в их биологии.

Схема, иллюстрирующая соотношение примитивных и продвинутых характеристик у крупнейших растительноядных животных: млекопитающих, завропод, птицетазовых динозавров и современных рептилий. Слева направо: млекопитающие (африканский слон, жираф, ископаемый носорог индрикотерий), завроподы (аргентинозавр, брахиозавр), птицетазовые динозавры (шантунгозавр, трицератопс), гигантская галапагосская черепаха. Рис. из обсуждаемой статьи в Science

Строение зубов, рта и шеи у завропод довольно разнообразно, что свидетельствует об отсутствии у них какой-то одной раз и навсегда установленной диеты (хотя все они, несомненно, питались только растительной пищей). Однако у всех завропод есть одна примитивная черта, которая резко отличает их от других крупных фитофагов — млекопитающих и птицетазовых динозавров. Завроподы никогда не пережевывали пищу: зубы и челюсти у них были небольшие и совершенно не приспособленные для жевания. Не было у них и привычки глотать камни, чтобы с их помощью перетирать проглоченную растительность в желудке, как это делали некоторые другие динозавры и птицы. По-видимому, отсутствие жевательного аппарата компенсировалось тем, что пищеварительный тракт завропод из-за их чудовищных размеров был очень длинным, так что в нём успевала перевариться даже непережеванная пища.

Череп жираффатитана, обратите внимание на количество отверстий, именно отсутствие жевательных зубов и как следствие отсутствие необходимости прикреплять жевательные мышцы позволило облегчить голову. И череп индрикотерия самого крупного сухопутного млекопитающего.  (прим. копипастера)

Отказ от пережевывания пищи позволил голове завропод оставаться маленькой, а это, в свою очередь, сделало возможным развитие очень длинной шеи, благодаря которой завроподы могли, не затрачивая особых усилий, добираться до источников пищи, недоступных другим животным. Предполагается, что длинная шея могла использоваться и для привлечения половых партнеров; может быть, самцы завропод «боролись» своими шеями, подобно современным жирафам. В этом случае удлинению шеи должен был способствовать половой отбор.

У большинства крупных растительноядных млекопитающих и птицетазовых динозавров, напротив, развились очень мощные зубы, челюсти и жевательная мускулатура, что привело к резкому увеличению размеров головы. Это наложило существенные ограничения на допустимую длину шеи.

Крупные размеры тела порождают целый ряд физиологических проблем, важнейшей из которых является проблема перегрева. Кроме того, наличие длинной шеи затрудняет поступление свежего воздуха в легкие (нужно очень глубоко вдохнуть, чтобы в легкие попал не только тот воздух, который остался в длинном дыхательном горле после предыдущего выдоха). По-видимому, завроподы решили обе эти проблемы благодаря развитию очень сложной и совершенной системы «воздушных мешков».

Воздушные мешки, скорее всего, появились еще у общих предков всех ящеротазовых динозавров, то есть завропод и хищных теропод, а от последних были унаследованы птицами. У птиц благодаря воздушным мешкам, соединенным с легкими сложной системой трубок и клапанов, свежий воздух прогоняется через легкие как на вдохе, так и на выдохе. Помимо интенсификации дыхания, воздушные мешки обеспечивают эффективное охлаждение организма. О том, что у ящеротазовых динозавров тоже были воздушные мешки, свидетельствуют результаты изучения их костей (многие воздушные мешки проникают внутрь костей или оставляют на них характерные отпечатки). Новейшие сведения о воздушных мешках у динозавров приведены в только что вышедшей статье: Sereno P.C., Martinez R.N., Wilson J.A., Varricchio D.J., Alcober O.A., et al. (2008) Evidence for Avian Intrathoracic Air Sacs in a New Predatory Dinosaur from Argentina // PLoS ONE 3(9): e3303.

Для того чтобы гигантский размер приносил завроподам реальную пользу и поддерживался отбором, завроподы должны были расти как можно быстрее. Если уж животное сделало ставку на гигантизм — с целью защиты от хищников или для доступа к кронам высоких деревьев — значит, быть маленьким ему невыгодно, и период детства должен быть пройден в кратчайшие сроки. Между тем завроподам, чтобы достичь максимального размера, нужно было увеличить свою массу в 100 000 раз — рекордный показатель для рептилий, не говоря уж о птицах и млекопитающих (вылупившийся детеныш весил всего несколько килограммов, а взрослый матерый динозавр — многие десятки тонн). Гистологический анализ костей завропод в целом подтверждает предположение о быстром росте, хотя эти данные не совсем однозначны. По-видимому, завроподы достигали половой зрелости на втором, а максимального размера — на третьем десятке лет.

Столь быстрый рост возможен только при условии очень интенсивного обмена веществ — такого же, как у современных птиц и млекопитающих. Однако если бы у взрослых завропод интенсивность метаболизма оставалась такой же высокой, они бы неизбежно перегрелись, и никакие воздушные мешки не смогли бы их спасти. Кроме того, им потребовалось бы совершенно невообразимое количество пищи. Авторы видят только один выход из этого противоречия: по-видимому, интенсивность обмена веществ у завропод в молодости была высокой, а с возрастом значительно снижалась. К сожалению, прямых данных, позволяющих судить о скорости обмена веществ у завропод, палеонтологи пока не имеют.

Все динозавры, как известно, были яйцекладущими. Их детеныши появлялись на свет маленькими и незащищенными, зато их было много. Крупные растительноядные млекопитающие, напротив, производят на свет крупных и хорошо защищенных детенышей, но в очень небольшом количестве. Из-за этого у млекопитающих развитие гигантизма резко повышает вероятность вымирания вида: чем больше зверь, тем меньше он производит детенышей, и тем больший срок требуется для восстановления численности популяции после ее временного сокращения. Завроподы не были связаны этим ограничением: гигантизм у них не вел к снижению плодовитости, и численность популяции в благоприятных условиях могла расти очень быстро.

Яйца завропод, найденные в Индии в 2007 году. Фото с сайта news.nationalgeographic.com

Таким образом, по мнению авторов, гигантизм у завропод стал возможным благодаря особому сочетанию примитивных и продвинутых характеристик. Примитивные черты, способствовавшие гигантизму, — это неспособность пережевывать пищу и откладка яиц; продвинутые — быстрый рост, совершенная дыхательная система и меняющаяся с возрастом интенсивность обмена веществ.

Источник: P. Martin Sander, Marcus Clauss. Sauropod Gigantism // Science. 2008. V. 322. P. 200–201.

Александр Марков

http://elementy.ru/novosti_nauki/430876/Chtoby_stat_gigantom...

Мои безграмотные соображения на ту же тему https://pikabu.ru/story/pustogolovyie_zauropodyi_5210896

Рис. 1. Мошка Ugolyakia kaluginae (Simuliidae) из верхнемелового таймырского янтаря. Рисунок из обсуждаемой статьи в Cretaceous Research

Ископаемые кровососущие насекомые — важный источник информации об экосистемах прошлого. Подчас от древних позвоночных почти ничего не остается, тогда как досаждавшие им кровососы отлично сохраняются в ископаемом виде. Это и произошло с обитателями полярных широт Евразии, жившими на излете эры динозавров. Ученым не удалось обнаружить в этом регионе ни единой косточки, которая бы датировалась меловым периодом, но зато в верхнемеловом янтаре с полуострова Таймыр нашлись целые полчища кровососущих мошек, нападавших на птиц. Это значит, что уже 85 млн лет назад в Арктике, как и сейчас, раздавался веселый птичий гомон. Новая находка является косвенным свидетельством в пользу арктической гипотезы происхождения современных птиц, согласно которой первые этапы их эволюции разворачивались в верхних широтах.

В наши дни тот редкий счастливчик, которому довелось проехаться по Таймыру на вездеходе, вспугнет с берегов тундровых озер огромные стаи гусей, полярных крачек, казарок и других пернатых. Правда, если вспомнить о назойливом гнусе, который, стоит только снять антимоскитную сетку, сразу же облепляет лицо, то созерцание красот северной природы покажется куда менее привлекательным занятием. А кого встретил бы в этих местах наблюдатель, перенесись он на 80–90 млн лет в прошлое? Оказывается, базовый набор действующих лиц остался бы тем же самым — путешественник во времени увидел бы на Таймыре в конце мелового периода стаи птиц и тучи мошки. Во всяком случае, именно такой вывод сделали российские и украинские ученые, изучив под руководством палеоэнтомолога Евгения Перковского кровососущих мошек (Simulidae) из таймырского верхнемелового янтаря.

Несколько мешков таймырского янтаря (он мелкий и хрупкий и для ювелирных целей не годится) были намыты в холодной воде северных рек сотрудниками Лаборатории артропод Палеонтологического института РАН в 1970-е годы (еще одна небольшая экспедиция по сбору янтаря была проведена на Таймыре в 2012 году). Таймырский янтарь — это окно, через которое можно заглянуть в полярные экосистемы позднего мезозоя (в это время Таймыр располагался примерно на тех же широтах, что и сейчас). Больше всего таймырского янтаря было собрано в местечке Янтардах на берегу реки Маймеча, другая его порция происходит из еще более северной точки на реке Уголяк. Именно в уголякских сборах была обнаружена мошка Ugolyakia kaluginae, о которой и пойдет речь (рис. 1 и 2).

Рис. 2. Мошка Ugolyakia kaluginae из верхнемелового таймырского янтаря. Рисунок из обсуждаемой статьи в Cretaceous Research

С мошками наверняка сталкивался почти каждый читатель. Эти маленькие кровососы с коренастым тельцем обладают весьма неприятной особенностью — в отличие от обычных комаров, они легко забираются за шиворот и в рукава и кусаются даже под рубашкой. Мошки, жертвами которых становятся люди и другие млекопитающие, несут на лапках обычные, одинарные коготки. А вот мошки, которые специализируются на питании птичьей кровью, как правило, экипированы раздвоенными коготками. Такие коготки действуют подобно зажимам, позволяя мошкам схватываться за бородки пера — в противном случае на гладкой перьевой поверхности им было бы просто не удержаться. Интересно, что размер щели между двумя частями коготка мошек обычно соответствует толщине перьевых бородок того вида птиц, на котором они чаще всего питаются.

Так вот, Ugolyakia kaluginae из таймырского янтаря экипирована как раз двойными коготками, то есть эта мошка была орнитофильной. Более того, мошки составляют примерно 3% среди всех насекомых в янтаре из Уголяка. Это довольно много, поскольку в других меловых и эоценовых янтарях мошки крайне редки, так что их доля в среднем не превышает 0,1% от всех насекомых. Получается, орнитофильные мошки процветали в верхнем мелу Таймыра, и, следовательно, птицы, их кормовая база, в полярных широтах также имелись в изобилии. Получается, уже на первых этапах своей эволюции птицы смогли освоить Арктику, несмотря на неблагоприятные условия этого региона.

Конечно, в меловом периоде, когда на Земле стоял парниковый климат и на полюсах не было постоянных ледовых шапок, в арктических широтах было гораздо теплее, чем в наши дни. Однако обитатели этих мест, как и сейчас, сталкивались с длительной полярной ночью и резкой сезонностью климата. Кроме того, иногда даже в то время здесь случались кратковременные оледенения: например, в отложениях середины мела на Канадском Арктическом архипелаге (112–118 млн лет назад) были обнаружены прослойки глендонитов — так называются псефдоморфозы кальцита, образующиеся под действием низких температур (J. O. Herrle et al., 2015. Mid-Cretaceous High Arctic stratigraphy, climate, and Oceanic Anoxic Events). Таким образом, даже в мезозое от обитателей Арктики требовались особые адаптации. К ним, в частности, относилась высокая скорость роста, без которой потомство не успеет развиться до взрослого состояния за короткое арктическое лето.

Но именно способность к быстрому росту является одной из отличительных особенности птиц Ornithuromorpha — к этой группе относятся все современные птицы, а также некоторые вымершие формы, такие как зубастые ихтиорнисы. Наряду с орнитуроморфными птицами в меловом периоде существовала еще одна группа птиц, энанциорнисы (Enantiornithes), в целом более примитивная по своей анатомии — в частности, хвостовые позвонки у них еще не успели срастись в пигостиль (копчиковую кость). Все находки энанциорнисовых птиц происходят исключительно из тропических широт, однако орнитуроморфных птиц находят также в верхнемеловых отложениях Канадского Арктического архипелага (R. K. Bono et al., 2016. A Large Ornithurine Bird (Tingmiatornis arctica) from the Turonian High Arctic: Climatic and Evolutionary Implications). Вероятно, что Ornithuromorpha смогли заселить Арктику как раз благодаря быстрым темпам индивидуального развития.

Рис. 3. Художественная реконструкция орнитуроморфной птицы Tingmiatornis arctica, найденной на канадском арктическом острове Аксель-Хейберг. Примерно также могли выглядеть и жертвы таймырских мошек. Рисунок с сайта sci-news.com

Впрочем, не исключено, что высокая скорость роста является не причиной, а следствием жизни в высоких широтах. Согласно этой гипотезе, первые Ornithuromorpha возникли в Арктике, что наложило неизгладимый отпечаток на их физиологию. Закалившись в борьбе с трудностями и научившись быстро расти и достигать половой зрелости, орнитуроморфные птицы спустились из своей «Гипербореи» в более низкие широты и постепенно стали вытеснять менее расторопных энанциорнисовых птиц. Арктические «привычки» также помогли Ornithuromorpha пережить мел-палеогеновое вымирание, в ходе которого исчезли ближайшие родичи птиц — динозавры. Впрочем, справедливости ради надо отметить, что некоторые динозавры в верхнем мелу также освоили Арктику — на Аляске были найдены следы стада гадрозавров (A. R. Fiorillo et al., 2014. Herd structure in Late Cretaceous polar dinosaurs: A remarkable new dinosaur tracksite, Denali National Park, Alaska, USA), а также челюсть карликового тираннозавра (A. R. Fiorillo, R. S. Tykoski, 2014. A Diminutive New Tyrannosaur from the Top of the World).

Рис. 4. Птичьи перья, найденные в меловых отложениях Бурятии (A) и Монголии (B). Рисунок из обсуждаемой статьи в Cretaceous Research

Однако все эти находки меловых арктических позвоночных ограничиваются Северной Америкой. Как отмечают авторы обсуждаемой работы, в Евразии самые северные меловые позвоночные (костные останки) найдены на территории Якутии, в 1300 км к югу от местонахождения Уголяк. Остатки же меловых птиц и вовсе происходят лишь из Кемеровской области и Монголии — это на 2000 км южнее Уголяка. Получается, на сегодняшний день кровососущие насекомые из таймырского янтаря — один из основных источников информации о древних пернатых нашего континента, обитавших за полярным кругом в конце мезозоя. Другой источник — это птичьи перья, которые изредка попадаются в таймырском янтаре (правда, в сборах из Янтардаха, а не из Уголяка). Кстати, птичьи перья присутствуют и в верхнемеловом янтаре из Нью-Джерси — там тоже были найдены орнитофильные мошки.

Источник: E. E. Perkovsky, E. B. Sukhomlina, N. V. Zelenkov. An unexpectedly abundant new genus of black flies (Diptera, Simuliidae) from Upper Cretaceous Taimyr amber of Ugolyak, with discussion of the early evolution of birds at high latitudes // Cretaceous Research. 2018. V. 90. P. 80–89. DOI: 10.1016/j.cretres.2018.04.002.

Александр Храмов

Источник

Рис. 1. Проартикуляты — представители эдиакарской биоты с уплощенным сегментированным телом и «симметрией скользящего отражения» (сегменты левой и правой стороны тела сдвинуты относительно друг друга; особенно хорошо это заметно у вендии). Слева направо и сверху вниз: дикинсония, вендия, андива (см. Andiva), ёргия (Yorgia), сприггина. Изображения из обсуждаемой статьи в Science, из статьи A. Yu. Ivantsov, 2002. New Proarticulata from the Vendian of the Arkhangel’sk Region и с сайтов en.wikipedia.org, en.wikipedia.org и ediacaran.org

Дикинсония и ее родня (так называемые проартикуляты) — одни из самых странных и загадочных представителей эдиакарской биоты, населявшей моря 571–541 млн лет назад, незадолго до кембрийского взрыва. Проартикуляты так сильно отличаются от всех современных организмов, что определить их место в системе живой природы долго не удавалось: трактовки варьировали от колониальных бактерий и гигантских протистов до наземных лишайников и высших животных (билатерий). Палеонтологи из России, Австралии и Германии внесли ясность в этот запутанный вопрос, изучив «молекулярные ископаемые» — остатки эукариотических мембранных стеролов, сохранившиеся в отпечатках дикинсоний из местонахождения Лямца (Онежский берег Белого моря). Полученные результаты позволяют уверенно отнести дикинсонию (а значит, и ее родню — других проартикулят) к царству животных. Открытие показало, что расцвет эдиакарской биоты действительно был прелюдией к бурной диверсификации животных в начале кембрия, а не «черновым экспериментом природы» по созданию каких-то альтернативных форм макроскопической жизни, как предполагали некоторые специалисты.

Изучение «молекулярных ископаемых» (см. Molecular fossils) — остатков органических молекул, некогда входивших в состав живых организмов, — относительно новый и весьма многообещающий метод палеонтологических исследований. Он может оказаться особенно полезным для выяснения природы ископаемых существ, настолько непохожих на современные организмы, что традиционными методами определить их место в системе живой природы не удается.

Эдиакарская биота почти целиком состоит как раз из таких загадочных существ. Как их только не интерпретировали: и как настоящих двусторонне-симметричных животных, и как колонии бактерий, и как гигантских протистов, и даже как наземные лишайники (см.: Могли ли эдиакарские ископаемые жить на суше?, «Элементы», 01.02.2013).

На сегодняшний день более или менее ясно, что эдиакарская биота неоднородна и включает представителей разных групп морских (все-таки не наземных!) организмов. Из них к царству животных до сих пор уверенно относили только кимбереллу и с чуть меньшей уверенностью — еще несколько форм (Cloudinidae, Namapoikia, Namacalathus).

Большинство других представителей эдиакарской биоты по-прежнему остаются в категории «проблематиков», то есть ископаемых организмов неясной систематической принадлежности. Это справедливо и для проартикулят (Proarticulata) — крайне своеобразной группы эдиакарских организмов (рис. 1). Изначально их интерпретировали как билатерий, но потом выяснилось, что по целому ряду признаков проартикуляты резко отличаются от всех известных двусторонне-симметричных животных. В частности, у них не удалось обнаружить ни рта, ни кишечника (возможно, у них было наружное пищеварение или они просто питались растворенной органикой, впитывая ее всей поверхностью тела). Проартикуляты оставляли на бактериально-водорослевых матах, покрывавших морское дно, очень странные следы передвижения — цепочки одинаковых, по-разному ориентированных отпечатков всего своего тела. Возможно, они переплывали с места на место при помощи ресничного эпителия, но не похоже, что у них были мышцы. Своеобразная «симметрия скользящего отражения», характерная для проартикулят (она хорошо видна у вендии на рис. 1), не встречается у животных. Не очевидно даже, были ли у проартикулят морфологически различимые брюшная и спинная стороны тела. Учитывая эти факты, наиболее правдоподобной выглядела трактовка проартикулят как неких очень примитивных, «базальных» животных, однако и другие версии нельзя было полностью исключить.

Поскольку эдиакарские организмы нередко сохраняются в виде органических пленок, логично попробовать применить к ним методы «молекулярной палеонтологии». Именно это и сделала группа палеонтологов из России, Австралии и Германии. Совсем недавно, в начале 2018 года, эта группа сообщила о первом крупном успехе в деле молекулярной идентификации загадочных эдиакарских ископаемых. Исследователям удалось показать, что круглые отпечатки, известные под названием Beltanelliformis, представляют собой колонии цианобактерий (см.: Загадочные эдиакарские организмы Beltanelliformis оказались колониями цианобактерий, «Элементы», 25.01.2018).

Новая статья, опубликованная 21 сентября в журнале Science, сообщает о еще более выдающемся достижении. Авторы изучили состав органических пленок в отпечатках двух представителей проартикулят — дикинсонии и андивы (см. Andiva). Материал был собран в России на побережье Белого моря (местонахождения Лямца и Зимние Горы). При помощи газовой хроматографии и масс-спектрометрии (см. Gas chromatography–mass spectrometry) анализировался состав насыщенных стеранов и моноароматических стероидов — веществ, в которые превращаются эукариотические стеролы (компоненты клеточных мембран эукариот) в процессе фоссилизации. Группы эукариот различаются по соотношению стеролов с углеродными «скелетами», состоящими из 27, 28 или 29 атомов углерода (их называют, соответственно, холестероидами, эргостероидами и стигмастероидами). Например, отличительной особенностью животных является абсолютное преобладание 27-углеродных холестероидов, у зеленых водорослей больше всего 29-углеродных стигмастероидов, а у многих грибов преобладают 28-углеродные эргостероиды.

Наиболее четкие результаты дал анализ крупных дикинсоний из Лямцы, сохранившихся в виде органических пленок толщиной до 3 мкм. Изученные экземпляры андивы с Зимних Гор оказались более тонкими и менее информативными, но в общих чертах результаты по андиве и дикинсонии получились похожие.

При жизни проартикуляты лежали на поверхности бактериально-водорослевой пленки, покрывавшей морское дно. Поэтому не вся органика в отпечатке дикинсонии происходит от самой дикинсонии: частично она представляет собой остатки этой пленки. В состав пленки, помимо прокариот, входили зеленые водоросли со своим характерным набором стеролов. Поэтому, чтобы понять, какие стеролы были у дикинсонии, нужно вычесть из результатов анализа «фоновый» водорослевый сигнал.

Оказалось, что в породе, прилегающей к отпечаткам дикинсоний, среди моноароматических стероидов преобладают 29-углеродные стигмастероиды (их доля составляет от 71,3 до 76,0%), на втором месте 28-углеродные эргостероиды (13,4–16,8%), на третьем — 27-углеродные холестероиды (10,6–11,9%). Примерно такое же соотношение молекул с 29, 28 и 27 атомами углерода обнаружилось и среди насыщенных стеранов. Это характерная молекулярная «подпись» зеленых водорослей, которые, по-видимому, представляли собой доминирующую группу эукариот на дне эдиакарского моря.

Совсем другая картина наблюдается в крупных отпечатках дикинсонии: здесь резко преобладают характерные для животных 27-углеродные холестероиды (93%), а эргостероидов и стигмастероидов относительно немного (1,8 и 5,2%). Выяснилось также, что чем мельче дикинсония, тем ниже в ней доля холестероидов (то есть «животного» компонента) и выше доля стигмастероидов (водорослевого компонента). Это логично, потому что дикинсонии разного размера, толстые и тонкие, при жизни лежали на водорослевой пленке одной и той же толщины. Соответственно, в ископаемом отпечатке мелкой дикинсонии должна быть повышена доля водорослевой примеси по сравнению с отпечатком крупной дикинсонии. Именно это и показал проведенный анализ (рис. 2).

Рис. 2. Слева: отпечаток дикинсонии (A) и схема, иллюстрирующая процесс его формирования (B, C). Дикинсония (оранжевая) с повышенным содержанием 27-углеродных стеролов лежала на водорослевом мате (зеленом) — источнике «фонового сигнала» (background signal), то есть набора стеролов, характерного для зеленых водорослей (с преобладанием 29-углеродных молекул). Дикинсонию засыпало песком (C), затем органика сплющилась, и на нижней поверхности слоя песчаника сформировался отпечаток (B). Рисунок показывает, что чем тоньше была дикинсония при жизни, тем сильнее должен быть «фоновый сигнал» в отпечатке. Справа (D): график, показывающий связь между долей 27-углеродных моноароматических стероидов (по вертикальной оси), 27-углеродных стеранов (по горизонтальной оси) и размером дикинсонии (Dickinsonia size): бледно-розовые кружки соответствуют самым мелким экземплярам, темно-красные — самым крупным. Зелеными кружками показан «фоновый сигнал», оранжевый кружок — реконструированный состав стеролов дикинсонии за вычетом фонового сигнала. Изображение из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Science

По соотношению стереоизомеров стеранов (5б и 5в) можно понять, в каких условиях шло разложение органики — кислородных или бескислородных. Судя по этому показателю, в ходе формирования изученных отпечатков дикинсонии 27-углеродные стеролы находились в бескислородных условиях, что характерно для разлагающихся останков животных. Напротив, 28 и 29-углеродные стеролы, скорее всего, разлагались в присутствии кислорода. Этот результат еще раз подтверждает, что 27-углеродные стеролы дикинсонии — ее собственные, а 28 и 29-углеродные представляют собой водорослевую примесь.

На основе полученных данных авторы рассчитали, что при жизни у дикинсонии доля 27-углеродных стеролов составляла не менее 99,7%, а возможно, и все 100%.

Из этого можно сделать вполне определенные выводы о таксономическом положении дикинсонии (а заодно и других проартикулят).

Они точно не были лишайниками: у лишайников всегда преобладают 28-углеродные эргостероиды, которых дикинсония при жизни почти или вовсе не производила. Они также не могли быть гигантскими протистами: все изученные протисты, достигающие сколько-нибудь крупных размеров, производят смесь 27, 28 и 29-углеродных стероидов, а многие из них синтезируют вдобавок 30-углеродные, которые в отпечатках дикинсоний отсутствуют.

Характерной особенностью животных является присутствие только 27-углеродных стеролов у подавляющего большинства видов. У протистов, являющихся ближайшими родственниками животных, а именно у хоанофлагеллят (см. Choanoflagellate) и Filasterea, доля 27-углеродных стеролов варьирует от 84 до 100%. Но сближать их с проартикулятами нет оснований, потому что эти протисты всегда имеют микроскопические размеры.

Таким образом, полученные данные убедительно свидетельствуют в пользу отнесения проартикулят к животному царству. Самые древние экземпляры дикинсоний имеют возраст 558 млн лет, что делает их, по мнению авторов, самыми древними «подтвержденными макроскопическими животными» (confirmed macroscopic animals). Древнейшие кимбереллы чуть моложе (555 млн лет).

Поскольку ни рта, ни кишечника, ни мускулатуры у проартикулят так и не удалось обнаружить, они, скорее всего, представляют собой одну из базальных ветвей животного царства наряду с трихоплаксом и губками.

Источник: Ilya Bobrovskiy, Janet M. Hope, Andrey Ivantsov, Benjamin J. Nettersheim, Christian Hallmann, Jochen J. Brocks. Ancient steroids establish the Ediacaran fossil Dickinsonia as one of the earliest animals // Science. 2018. V. 361. P. 1246–1249.

Александр Марков

http://elementy.ru/novosti_nauki/433336/Podtverzhdena_prinad...