Палеоновости + Палеонтология

Этим останкам около 360 млн лет. Животные, которым они принадлежали обитали на территории Южной Африки, которая тогда находилась за южным полярным кругом.

Тетраподы — большая группа животных, которые произошли от рыб и стали предками всех наземных позвоночных: амфибий, рептилий, млекопитающих и птиц.

Окаменелости принадлежат двум различным видам позвоночных, которые напоминали что-то среднее между рыбой и крокодилом. Их первооткрыватель, доктор Роберт Гесс из музея Олбани в Грейамстауне, обнаружил ценную находку в сланцевых породах, которые взорвали строители.

К сожалению, ни одна из окаменелостей не сохранилась полностью. И хоть обе они идентифицируются, как ранние тетраподы, одна из находок определена только по костям плечевого пояса.

Одно из животных получило имя Tutusius umlambo. Его назвали в часть архиепископа Эмеритуса Десмонда Туту — правозащитника, участвовавшего в борьбе против апартеида. Тутусиус был около метра в длину, но по словам первооткрывателя, мог достигать больше двух метров во взрослом возрасте. Роберт Гесс посчитал, что путь тетраподов из темных болот к солнцу — хорошая метафора жизненного пути Эмеритуса.

Другой вид получил имя Umzantsia amazana. Она была идентифицирована по нескольким костям. Предположительно животное достигало в длину около 70 см. У него была тонкая нижняя челюсть, заполненная мелкими заостренными зубами. Название «умзанция» — это отсылка к региону, где была найдена окаменелость, а «амазана» означает водную рябь, которую напоминает узор на костях.

Во времена, когда жили умзанция и тутусиус, Африка была частью суперконтинента Гондваны, который включал в себя кроме нее Южную Америку, Антарктиду, Австралию и Индостан. До этого гондванских древних тетраподов практически не находили — известна только челюсть и окаменевшие следы, которые нашли в Восточной Австралии. Тогда эти земли были самой северной частью Гондваны. Все девонские окаменелости тетраподов родом с северного суперконтинента Лавруссии, который включал в себя Северную Америку, Гренландию и Европу.

Новооткрытые окаменелости — это не только первые известные тетраподы с юга девонского мира, но они еще и увеличивают количество древнейших известных тетраподов до 13 видов.

Самое интересное, что во времена девонского периода южная часть Гондваны находилась за полярным кругом. Существование тутусиуса и умзанции — доказательство того, что тетраподы жили повсеместно, а не только в тропиках, как думали раньше.

«Когда мы думаем о девонских предках всех четвероногих, мы представляем земноводных существ, которые выползают из воды в тропическом болоте. Но если раньше девонские тетраподы считались выходцами исключительно из теплых регионов, то сейчас мы знаем, что некоторые виды жили в пределах полярного круга», — написали Роберт Гесс и профессор Пер Эрик Альберг о своем открытии в журнале «Science».

«Находка бросает вызов истории эволюции жизни на земле и побуждает нас переосмыслить условия, в которых формировалась эта важная группа», — пишут Гесс и Альберг в своей статье.

Процесс выхода позвоночных на сушу требовал многих эволюционных изменений в организме. Весной этого года было опубликовано исследование, в котором ученые предположили, что одной из преадаптаций к наземному образу жизни стало зрение наших древнейших предков. Дело в том, что эти полурыбы-полуамфиии перешли к виду охоты, который свойственен современным крокодилам, когда животное находится под водой, а глаза над поверхностью. Глаза животных приспособились к тому, чтобы нормально видеть в воздушной среде.

В феврале этого года снова ожила приливно-отливная гипотеза выхода позвоночных на сушу. По расчетам ученых, Луна тогда была на 10% ближе к Земле, а значит, что приливы и отливы были сильнее. Формировалась большая отливная зона, которая могла быть «колыбелью» для появления наземных позвоночных.

В 2014 году ученые поставили смелый эксперимент. Они заставили современную рыбу сенегальского полиптеруса освоить полуназемный образ жизни. В итоге канадские ученые сделали вывод, что полиптерусы намного более эволюционно пластичны, чем это считалось ранее. Учитывая некоторое сходство Polypterus senegalus и ранними тетраподами, можно предположить, что общий предок современных четвероногих обладал не меньшей пластичностью, чем полиптерусы.

Источник: Paleonews.ru

Палеонтологи обнаружили 117 отпечатков окаменевших следов мамонтов в Орегоне. Древней тропинке около 43 тысяч лет. Цепочка следов принадлежала не только взрослым животным, но и подросткам с детенышами.

Следы обнаружили в древнем высохшем орегонском озере. Впервые здесь проводились раскопки в уже далеком 1876 году профессором местного университета Томасом Кондоном. Окаменевшие следы нашли, однако, только в 2014 году. Палеонтолог Грегори Реталлак вернулся сюда в 2017-м, чтобы извлечь мамонтовую тропу наружу.

Следы мамонтов на дне древнего высохшего озера Лейк-Каунти в штате Орегон

Исследователи сосредоточились на цепочке следов из двадцати отпечатков, которые раскрыли некоторые особенности жизни мамонтов. «Эти следы были особенно близко расположены между собой. Отпечатки правых конечностей глубже левых, будто взрослый мамонт хромал», — рассказывает Грегори Реталлак.

Несмотря на увечность, взрослый мамонт был частью стада. Двое молодых мамонтов постоянно возвращались к пожилой самке.

«Подростки неоднократно возвращались к хромающей мамонтихе на протяжении всего пути, обеспокоенные ее медленным передвижением, — рассказывает исследователь, — Подобное поведение можно наблюдать сейчас у современных африканских слонов».

Окаменелые следы помогли по-новому посмотреть на поведение доисторических существ, раскрыть как они взаимодействовали между собой.

Недавно шведские палеонтологи сделали вывод, что самцы мамонтов гибли чаще самок. Основная причина такой гендерной несправедливости — одиночный образ жизни мужской половины древних родственников слонов.

К слову, исследование трехлетней давности помогло пролить свет на диету мамонтов. В их рацион входили клевер и морковь. Как подтвердили исследования, «мамонтовая степь» была не бедной на растительность тундрой, а сплошным ковром разнотравья.

У нас на Paleonews.ru есть обзорная публикация о мамонтах, которая поможет узнать больше об этих мохнатых слонах прошлого.

Источник: Paleonews.ru

Итальянские археологи предположили, что неандертальцы могли использовать для изготовления орудий из твердого дерева не только каменные скребки и ножи, но и огонь, сообщается в Proceedings of the National Academy of Sciences. Об этом свидетельствуют слегка обугленные деревянные палки-копалки, найденные на стоянке неандертальцев.

Неандертальская стоянка эпохи среднего палеолита, датированная периодом 174-168 тысяч лет, была найдена в 2012 году в местечке Поджетти Векки в Тоскане. Здесь археологи обнаружили многочисленные кости оленей, вепрей и слонов, а также каменные орудия и куски дерева длиной от нескольких сантиметров до 1,2 метров.

В новом исследовании археологи под руководством Бьянкимарии Арангурен (Biancamaria Aranguren) изучили куски дерева подробнее. Бóльшая их часть (47 из 55) была из самшита, самого твердого и плотного дерева, встречающегося в Европе. 39 палок ученые идентифицировали, как орудия: на них были видны следы обработки — царапины и бороздки. 12 из них были в некоторых местах обуглены. Некоторые куски дерева с одной стороны были закруглены, а с другой у них был тупой конец.

Археологи изредка находили в Европе заостренные с одного конца деревянные орудия эпохи палеолита, которые ученые считали копьями. Но, в отличие от предыдущих находок, у орудий, найденных в Поджетти Векки, не было заостренных концов; они были короче, чем деревянные копья из других мест, поэтому исследователи решили, что перед ними не копья, а что-то другое.

Чтобы понять, зачем неандертальцы придавали деревянным палкам необычную форму и обугливали их, ученые проанализировали деревянные орудия современных охотников-собирателей, а также экземпляры из этнологических коллекций, собранных в Африке, Америке и Австралии. Оказалось, что деревянные палки-копалки, которые используют африканские народы хадза и бушмены, похожи на неандертальские орудия, найденные в Италии. Они сделаны из самого твердого дерева, доступного в данной местности; с одного края у них закругленная «рукоятка», с другого — тупой конец. Хадза делают орудия длиной 1,35 метра; после каждого поиска палка на несколько сантиметров стачивается, а когда она укорачивается до 80 сантиметров, ее выбрасывают. Хадза и австралийские аборигены при изготовлении деревянных орудий обжигают верхний слой древесины, а потом соскребают его. Поэтому авторы статьи пришли к выводу, что неандертальцы тоже могли использовать огонь для получения деревянных орудий. Об этом свидетельствовали царапины и порезы на обугленных местах. И так же, как и современные охотники-собиратели, неандертальцы могли использовать деревянные орудия как палки-копалки при поиске съедобных растений или для охоты на мелких норных животных.

Также ученые провели эксперимент и сами сделали палку-копалку из самшита с помощью каменных скребков и ножей, морфологически похожих на те, что были найдены на стоянке в Италии, и огня. По словам исследователей, им понадобилось обжигать куски древесины, чтобы легче снять кору и убрать небольшие сучки.

Ранее археологи предположили, что неандертальцы владели примитивными стоматологическими технологиями. Об этом свидетельствовали следы прижизненной обработки зубов заостренными предметами.

Источник: Екатерина Русакова, N+1

Многие пернатые динозавры, в том числе и живший 160 млн лент назад анхиорнис (Anchiornis huxleyi), были покрыты своеобразным пухом, в отличие от современных птиц, которые обладают гладким оперением.

Ученые обнаружили, что перья анхиорниса и синозавроптерикса (Sinosauropteryx) были устроены проще, чем перья современных птиц и больше напоминали пух. Более того, исследованные окаменелости динозавров показали, что современные крылья и перья, вероятно, развились позже в процессе эволюции, чем считалось ранее.

Анхиорнис

Палеонтолог из Бристольского университета Эван Сайтта рассказал, что перья аналогичные современным могли либо развиться позже, либо развились в другой эволюционной ветви, которая ближе к птицам, чем анхиорнис и синозавроптерикс.

Исследователи во время анализа окаменелостей анхиорниса уделили пристальное внимание анатомии перьев, включая стержень и бородочки — нити с крючками, которые соединяют отдельные волокна пера. На внешних контурных перьях анхиорниса, которые находились на туловище и конечностях, стержни были короткими, а бородочек не было вовсе. Пухоподобные перья делали динозавра похожим на плюшевую игрушку.

Большинство современных птиц имеют перья с длинным стержнем с сетью бородочек. Такое эволюционное приспособление помогает им уменьшить сопротивление воздуха во время полета.

Контурные перья синозавроптерикса вообще не имели стержня. Взамен них динозавр обзавелся пучками перьев, которые росли прямо из тела. Правда, эти результаты исследований должны быть подкреплены другими находками, поскольку окаменелостей с одиночными перьями синозавроптерикса пока не обнаружено. Ученые построили свои выводы на отпечатках, окружавших ископаемые останки компсогнатида.

Синозавроптерикс

По мнению палеонтологов, анхиорнис мог отличаться от современных птиц еще и тем, что на четырех его крыльях и хвосте было несколько рядов длинных свисающих перьев. Это указывает на то, что он был только планером, а не настоящим летуном. У современных птиц на крыльях есть только один ряд асимметричных перьев.

«Исследование помогает заполнить пробел в отношении форм примитивных перьев», — рассказал Эван Сайтта.

Результаты исследования показывают, что анхиорнис плохо летал, но его перьевой покров вполне мог защищать его от холодов.

Эван Сайтта вместе с коллегами планирует продолжить исследование других пернатых динозавров, чтобы понять, как их примитивные крылья и перья вписаны в эволюцию птиц.

По материалам журнала «Archaeology»

Переведено специально для http://paleonews.ru

Под редакцией @ognevit

Обыватель вряд ли бы предположил, что аллигаторы и птицы — близкие родственники. Но факт остается фактом: рептилии — самые близкие родственники птиц.

История их родства начинается от архозавров — пресмыкающихся, которые правили сушей 250 млн лет назад. Эта группа рептилий дала начало крокодилам, динозаврам и впоследствии птицам.

В последнее время палеонтологи все чаще обнаруживают окаменелости динозавров с полным или частичными оперением. Ученые предполагают, что такое примитивное «протооперение» динозавров могло эволюционировать по нескольким причинам:

- особи с оперением обладали лучшей, в сравнении с неоперенными видами, терморегуляцией

- такие динозавры были заметнее для сородичей

- перьевой покров улучшал равновесие и помогал убежать от хищников. Позволив динозаврам сначала планировать, а потом и летать

Долгое время эволюция перьев и полета оставались загадками. Однако, ученые предполагали, что богатое эволюционное наследие может прятаться в ДНК современных птиц и рептилий.

Врач в области регенеративной медицины, профессор патологии в Медицинской школе Кека в USC, доктор Ченг-Минг Чонг, решил, используя достижения современной генетики, найти и исследовать эти области ДНК.

Во главе с Чонгом, международная команда опознала множество новых генов, участвующих в развитии чешуи и перьев. Результаты их труда были опубликованы в исследовании, размещенном в передовом онлайн-издании «Молекулярная биология и эволюция».

«Теперь у нас есть потенциальное молекулярное объяснение для этих гипотетических недостающих звеньев», - пояснил доктор Чонг.

Путем включения и выключения основных молекулярных схем на критических этапах роста и развития чешуи, они продемонстрировали способность чешуи превращаться в перья.

Комментируя результаты исследования, Чонг обратил внимание на то, что определенные манипуляции с генами способствуют появлению различных уровней развития покрова — от чешуи до пера.

«Таким образом, мы понимаем, что чешуйки могут образовывать перья, если посылать правильные молекулярные сигналы», — рассказал Ченг-Минг Чонг.

Ученые провели полную транскрипцию РНК и геномный анализ эмбрионов цыплят и аллигаторов, чтобы выявить различия в экспрессии генов и найти ключевые гены, которые кодируют образование чешуи или пера.

Исследователи внедрили гены перьев в зародыши аллигаторов, чтобы разбудить программу формирования перьев.

«Наши анализы привели к идентификации пяти морфо-регуляторных модулей, которые необходимы для современного формирования пера», — сказал Чонг, — «Мы преполагаем, что эти модули могли первоначально развиваться в качестве различных адаптационных стратегий. В конце концов, интегративная комбинация из пяти модулей морфологического регулирования сформировала настолько успешную архитектуру перьев, что сегодня она позволяет классу птиц претендовать на большую часть неба».

Вот эти пять модулей морфологического регулирования:

- почкование и удлинение придатков

- образование фолликулов со стволовыми клетками и сосочками дермы

- появление процесса циклической регенерации

- образование бородок пера с различными ветвящимися формами

- специфическая дифференциация кератина перьев

Некоторые молекулы могут вызывать только один из этапов. Например, ген Sox2 может активировать развитие пера и полностью ингибировать образование чешуи, в то время как Grem1 может индуцировать начальные этапы развития перьевых бородок.

«Другие молекулы, такие как ретиноевая кислота или Sox18, обладают большей способностью индуцировать чешуйки, чтобы сформировать придатки, подобные перьям», — рассказал Чонг, — «Эти перьеподобные придатки отображают все пять критериев, определяющих перья и действуют на более высоком иерархическом уровне в этом эволюционном пути».

Эти главные регуляторы, возможно, были самыми первыми генами, которые могли появиться во время эволюции архозавров и стали началом для способности к созданию сложных перьев.

«Интригующе, что некоторые из этих фенотипов похожи на необычные нитевидные придатки, обнаруженные в окаменелостях пернатых динозавров».

Один из членов исследовательской группы, Пинг Ву хочет «бросить вызов» чешуйкам аллигатора, чтобы сформировать перья. Благодаря принудительной экспрессии определенных генов, которые, как обнаружилось, помогают превращать куриные чешуйки в перья, ученые могут вызывать образование удлиненных чешуек в эмбриональной коже аллигатора.

Исследование значительно добавляет знаний к растущему списку генов и молекул, которые индуцируют перьеподобные структуры у птиц. Что, в свою очередь, может открыть нам, как именно происходила эволюция полета птиц.

Источник: Paleonews.ru

Больше века многие палеонтологи думали, что передние конечности у знаменитого тираннозавра — исключительно рудиментарные. Однако, часто изображения лап Ти-рекса заметно преуменьшают размеры его передних лап, а некоторые признаки даже указывают на функциональность «культяпок».

Большинство функций, которые обычно выпадают на передние конечности, тираннозаврам были недоступны. Палеонтолог Стивен Стенли из Гавайского университета высказал предположение, что лапки Ти-рекса могли служить ему для сражений. И хотя многие исследователи не согласны со смелым предположением, но есть несколько косвенных признаков, которые могли бы указывать на такое предназначение лап.

Небольшая длина конечностей позволяла бы наносить такие удары, а массивный коракоид (вороновидная кость) дает возможность предположить, что лапы были достаточно сильными. Их размеры примерно сопоставимы с длиной ног взрослого высокого мужчины. Передние конечности тираннозавра имели довольно прочные кости, которые, по мнению Стивена Стенли, могли бы выдержать силу резкого удара по противнику. Редукция третьего пальца привела к тому, что оставшиеся два могли оказывать больше давления при захвате. Устройство шарового сустава обеспечивало высокую мобильность для резких секущих ударов, а большие (до 10 см в длину) серповидные когти могли наносить серьезные травмы противнику. Не исключено, что молодые динозавры использовали свои передние лапы на охоте и в стычках более активно — в юном возрасте их длина была более пропорциональна телу.

По мнению Стивена Стенли, передние лапы могли служить тираннозавру, чтобы наносить по четыре длинные раны до нескольких сантиметров глубиной, когда он атаковал свою жертву со спины. Такой способ охоты был широко распространен среди других теропод.

У предков тираннозавров длинные передние конечности служили для хватания. Но на эволюционном пути от целурозавров до тираннозаврид челюсти взяли на себя основную функцию захвата добычи, что приводило к уменьшению передних лап. Эволюция поставила тираннозавров перед выбором — либо передние лапы нормальной длины, либо большая голова. Когда же лапы приблизилось к их окончательному размеру, естественный отбор начал работать на то, чтобы Ти-рекс мог использовать их для мощных ударов с близкого расстояния.

По материалам The Geological Society of America

Источник: Paleonews.ru