"Предок и потомок"
Между ними 280 миллионов лет.
В роли предка фрагмент листа прегинкгофита Psygmophyllum из песчаников пермской системы,
в качестве потомка лист Ginkgo.
Окрестности г.Екатеринбург
Между ними 280 миллионов лет.
В роли предка фрагмент листа прегинкгофита Psygmophyllum из песчаников пермской системы,
в качестве потомка лист Ginkgo.
Окрестности г.Екатеринбург
Он был довольно большим (3,5 метра) и жил 299 – 252 миллиона лет назад.
Исследователи изучили обнаруженные во Франции окаменелости животного, жившего на планете до эпохи динозавров. Они представили свои выводы о существе в журнале Palaeo Vertebrata.
Необычные окаменелости обнаружили ещё в 2001 году в каменистом русле ручья на юге Франции. Их нашли палеонтологи Йорг Шнайдер и Франк Кёрнер. Среди находок оказались два больших ребра, каждое длиной 60 сантиметров.
Вернувшись на то же место позже, Кёрнер обнаружил другие кости загадочного животного: бедренную кость длиной 35 см и лопатку длиной 50 см. На анализ окаменелостей ушло больше 20 лет: окаменелости были заключены в твёрдый бетонный песчаник, и их обработка заняла годы.
Окаменелости Lalieudorhynchus gandi
Расположение найденных костей в скелете животного
Из этого отдельных, но хорошо сохранившихся частей скелета палеонтологи сделали вывод, что примитивное существо было разновидностью казеид – вымершего семейства ископаемых рептилий, обладавших чертами млекопитающих. Животному дали научное название Lalieudorhynchus gandi.
Казеиды были в основном травоядными – возможно, одними из самых первых травоядных в истории. У них были маленькие головы и бочкообразные тела с большими пищеварительными трактами для переваривания большого объёма растений.
Казеид Lalieudorhynchus gandi, чьи остатки наконец изучили палеонтологи, жил во время пермского периода, периода, начавшегося около 299 миллионов лет назад и закончившегося около 252 миллионов лет назад.
«Это очень разнообразная группа предков млекопитающих, которая была доминирующей до эпохи динозавров», – сказал Фредерик Шпиндлер, соавтор исследования.
Когда Шпиндлер исследовал новые окаменелости, он пришел к выводу, что они принадлежат новому виду. На сегодняшний день в летописи окаменелостей представлено больше десяти одних только родов казеид, которые относятся к группе пеликозавров. Большинство из них были найдены на территории Северной Америки и России, но теперь всё больше окаменелостей обнаруживается в Южной Европе.
По словам Шпиндлера, L. gandi имеет как общие, так и собственные уникальные черты по сравнению с другими казеидами. Ведущий автор исследования Ральф Вернебург определил пять уникальных особенностей, «которые не известны ни у каких других казеид» и ещё 20, которые «составляют уникальную комбинацию в этом семействе».
L. gandi не является так называемым «недостающим звеном» в какой-либо эволюционной линии генеалогического древа млекопитающих, но его статус одного из самых поздних обнаруженных казеид может иметь важное значение для понимания эволюции млекопитающих.
«Это открытие увеличивает известное разнообразие крупных казеид, отмечая их как очень важную группу травоядных. Более того, L. gandi мог быть вершиной эволюции для всех казеид перед тем, как они вымерли, а это означает, что у этого вида были самые передовые черты в группе», – заявил Фредерик Шпиндлер.
Структура костей L. gandi, которые были губчатыми и гибкими, намекнула учёным, что древнее животное могло вести полуводный образ жизни, очень похожий на образ жизни современных бегемотов. Но важно отметить, что L. gandi никаким образом не является родственником бегемота, и любые сходства с современными бегемотами заключаются только в повадках древнего животного, а не в его анатомии, объясняет Шпиндлер.
«Губчатые кости могут свидетельствовать о полуводном образе жизни у некоторых вымерших амфибий и морских рептилий. Если мы правы, можно будет сказать, что L. gandi занимал нишу, которую позже избрали для себя бегемоты», – заключает Шпиндлер.
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
В связи с имеющимся интересом читателей. Кому интересно полное описание пермского периода, вы можете посмотреть моё видео здесь. Столько картинок Пикабу просто не разрешит запостить. Сейчас мы коснёмся лишь одного аспекта, связанного с пермским периодом. Это эволюция по направлению к млекопитающим синапсид, для крупных форм практически прерванная массовым пермским вымиранием до самого кайнозоя. Смысл этого момента глубже, чем может показаться на первый взгляд.
Пермь - последний период палеозойской эры (эры древней жизни), начавшийся 299 млн. лет назад и завершившийся 252 млн. лет назад. Термин введён английским геологом Родериком Мэрчисоном в 1841 г. по имени русского города Пермь. На сегодня это единственное международно признанное русское наименование для периодов в геохронологии.
Климат перми характеризуется возрастающей засушливостью и более напоминает кайнозойский, чем последовавшие за палеозоем периоды мезозоя.
Однако, сосредоточимся на синапсидах, на непосредственных предках млекопитающих. Век синапсид и являет собой пермь. У синапсид на черепе с каждой стороны имеется по одному височному отверстию, у диапсид - два. Ветвь синапсид ведёт к нам с вами, ветвь диапсид - через архозавров, господствовавших в мезозое, к птицам.
Считается, что травоядным рептилиям для переваривания клетчатки требовался большой желудок. Увеличение желудка влекло за собой увеличение массы туши. Следом за травоядными рептилиями поспевали хищные, что вынуждало ещё более увеличиться растительноядных. Эволюционная гонка размеров порождала всё более и более крупные формы рептилий. И, вероятно, вы уже слышали это о динозаврах, но в пермский период архозавры не имели крупных размеров и пресмыкались к земле, как ныне пресмыкаются ящерицы. Размеры увеличивали представители другой ветви рептилий. Речь идёт о тероморфах, предках млекопитающих. По-видимому, тероморфы блокировали доступ к экологической нише крупных животных архозаврам (к которым относятся динозавры). Должна была случиться страшная катастрофа, чтобы на 186 млн. лет пришли к господству архозавры, заставив наших предков ютиться по норкам в форме мелких зверьков.
Древнейшие синапсиды известны с карбона. Таков археотирис, напоминавший ящерицу.
Эдафозавров вы все знаете.
Примитивные синапсиды не имели дифференциации зубов. Но очень скоро зубы начали различаться по размеру, форме, функциям, т.е. был сделан шаг в сторону млекопитающих. Предполагается, что синапсиды поздней перми были теплокровны, их чешуя преобразовалась в шерсть, вероятно, изначально - в форме вибриссов (как усы у кошки). Фактически, в перми тероморфы принимали те самые жизненные формы (занимали экологические ниши), которые в кайнозое будут принимать и занимать их потомки - млекопитающие. Собственно, пермь в некотором смысле и есть кайнозой-1.0.
Рассмотрим некоторых пермских синапсид.
Казеиды могли достигать 6,1 м. длины и 2 т. массы.
Дейноцефалы имели выросты на голове. До 6 м. в длину и до 1,5 тонн весом.
Пробурнетия была размером с собаку.
Ивантозавр назван в честь Ивана Ефремова.
Вряд ли можно понять, откуда у фантаста взялась уверенность в силе конвергенции, которая породит красивых людей на других планетах и в неизбежности светлого коммунистического будущего, не познав пермский период, изучению которого Ефремов посвятил немало медитативных минут.
Шестиметровый титанофонеус был описан самим Иваном Ефремовым в 1938 г.
Заметим, что класс пресмыкающихся назван так потому, что ноги у них расположены по бокам тела, что заставляет их пресмыкаться к земле. Но пермские горгонопсы уже не пресмыкаются: ноги их расположены снизу туловища. Крупнейший горнонопс - иностранцевия. Хищник, до 3,5 м. длиной. Иностранцевия представляет собой раннюю попытку природы создать саблезубого хищника. После мезозойского перерыва биосфера возобновит эксперименты с саблезубостью в кайнозое, и они окажутся бесплодными. Охотились иностранцевии на скутозавров с бугорчатой кожей.
Также они охотились на 4-метровых дицинодонтов, имевших, вероятно, роговой клюв, как у черепах.
Тапиноцефалы достигали 5 м. длины и массы 2 тонн.
Эучамберсия имела ядовитые зубы, которыми умерщвляла много превосходящую по размерам жертву.
Странный вид имела описанная Иваном Ефремовым в 1940 г. улемика.
Териодонты (зверозубые ящеры) обладали полным набором зубов, как у млекопитающих (резцы, клыки, коренные). Появляются, наконец, цинодонты (собакозубые) - наши прямые предки.
Цинодонты, вероятно, были теплокровны и имели шерсть. Таковы двинии.
Однако, все они откладывали яйца и не умели выкармливать детёнышей молоком.
Палеозой завершается самым массовым вымиранием за историю планеты Земля - пермским массовым вымиранием. Унесшее динозавров мел-палеогеновое вымирание, распиаренное СМИ, ничтожно на его фоне.
Массовое пермское вымирание унесло 96% водных и 70% наземных видов. Это было единственное в истории планеты массовое вымирание насекомых (83% видов и 57% родов). Пермские организмы были убиты в промежуток всего лишь около 60 тыс. лет. Удар оказался сокрушительным. По разным оценкам, от 5 до 30 млн. лет понадобилось биосфере, чтобы восстановиться. Удар пришёлся даже по микроорганизмам. Что это было?
Точно до сих пор не знает никто. Одна из наиболее популярных гипотез: их убил метан. Они задохнулись.
В пермский период материки соединяются в сверхконтинент - Пангею, что приводит к усилению вулканической активности.
Вулканическая активность могла привести к разным последствиям. Это и вулканическая зима, и парниковый эффект, и закисление океана. Особенно буйствовали вулканы на территории нынешней Сибири.
Есть ещё одно немаловажное обстоятельство. Микрофлора, микроорганизмы - также эволюционировали, запоздало в отношении многоклеточных, приспосабливаясь использовать их новые формы как кормовую базу. Исследования показали, что в конце перми произошёл эволюционный скачок у живших с незапамятных времён в горячих источниках, на дне океанов, вблизи вулканов, архей. В результате горизонтального переноса генов (то самое явление, которое, будучи воспроизведённым искусственно, используется для производства ГМО-продукции, см. мою статью о горизонтальном переносе генов), появился род Methanosarcina, способный разлагать органику с выделением метана. Археи получили доступ к невиданной для них ранее кормовой базе. Вполне вероятно, что усиление вулканической деятельности простимулировало развитие архей. Эдакий привет из ада архейской эры, о которой мы говорили в прошлый раз.
Для того, чтобы производить метан, археям требовался никель, который выделяется при извержениях вулканов. Скептики замечают, что выбросы никеля регистрируются уже после вымирания. Однако, можно предположить, что такую картину создало активное поглощение никеля археями.
Владимир Иванович Вернадский считал, что запасы метана, входящего в состав природного газа, образовались в результате гибели организмов в позднем палеозое. По разным оценкам, от 20 до 30 процентов разведанного природного газа приходится на пермский период. Это ещё один аргумент в пользу того, что пермское вымирание сотворили археи.
Однако, здесь есть много возражений. Так, в тканях пермских растений обнаружены разрушения, вызванные жёстким воздействием ультрафиолета, что возможно при нарушении озонового экрана. Многие объясняют массовое пермское вымирание вторжением метеорита. Нередко замечают, что жизнь в перми оставалась нестабильна в целом: максимум 10-20 млн. лет существовали пермские рода. Могло сыграть роль осолонение водоёмов. Засушливый климат. Комплекс факторов. Что произошло точно - не знает никто.
Как бы то ни было, из крупных тероморф, пермский период удалось пережить лишь растительноядным дицинодонтам. Вымирание хищных тероморфов открыло дорогу эволюции другой ветви рептилий - архозаврам, от которых идёт ветвь к птицам. Архозавры вступят в эволюционную гонку размеров. До наших дней из архозавров дожили лишь крокодилы. На 186 млн. лет дорога к эволюции в крупных формах для синапсид окажется закрыта ужасными ящерами - динозаврами. После их массового вымирания синапсиды получат второй шанс. Начнётся кайнозой - повторение пермского пути на новом витке спирали и прямое восхождение к Человеку Разумному. Трудно сказать: сложись обстоятельства иначе, если бы тероморфы не прервали эволюцию в крупных формах, смогла бы к настоящему моменту разумная жизнь освоить дальний космос, или нет. История не знает сослагательного наклонения. Наступал мезозой, его первый период - триас, к концу которого появятся первые млекопитающие, потомки цинодонтов. На протяжении всего мезозоя они вынуждены будут оставаться в форме мелких, пресмыкающихся к земле, зверьков.
Тюлин Д.Ю., кандидат биологических наук
Если вам кажется, что эволюция несправедливо наделила кого-то высокой скоростью и смертоносными когтями, а кого-то оставила медленным и неказистым, просто помните, что 250 млн. лет назад доминирующими видами оказались представители рода Lystrosaurus
Дело в том, что из-за массового пермского вымирания исчезло 96 % всех морских и 73 % сухопутных видов позвоночных, в то время, как листрозавры смогли пережить катаклизмы в норах, питаясь хвощами и корешками растений, а также впадать в спячку без угрозы быть съеденными хищниками. Пусть из-за такого образа жизни листрозавры и уменьшились в 3 раза, но к началу триасового периода их популяция составляла более 90% от числа всех наземных хордовых планеты.
Череп и передняя часть скелета завроктона (Sauroctonus progressus) из местонахождения Семин Овраг.
Завроктон (лат. Sauroctonus, от др.-греч. σαυροκτόνος — убивающий ящериц) — некрупный горгонопс из поздней перми Среднего Поволжья и Танзании. Входит в состав фауны Ильинского субкомплекса, предшествующего по времени знаменитым Северодвинским отложениям.
Впервые окаменелости, принадлежащие завроктону, были описаны в 1938 году Александрой Паулиновной Гартман-Вейнберг, крупным специалистом по пермо-триасовой фауне, которая отнесла обнаруженный в Татарстане неполный скелет к южноафриканским горгонопсам рода арктогнат (Arctognathus), вдобавок дав не слишком удачное видовое название progressus («прогрессивный») из-за предполагаемой близости завроктона к цинодонтам, прямым предкам современных млекопитающих. На деле же оказалось, что этим самым цинодонтам завроктон ничуть не более родственен, чем прочие саблезубые горгонопсы, и всего через пару лет после открытия один из сотрудников Гартман-Вейнберг, выдающийся палеонтолог и писатель Иван Антонович Ефремов, отнес этого звероящера уже к европейскому роду иностранцевий (Inostrancevia), а еще через полтора десятка лет, в 1955 году, друг Ефремова, Алексей Петрович Быстров, наконец-то выделил многострадального завроктона в отдельный род, где он пребывает и поныне.
Реконструкция внешнего облика завроктона (Sauroctonus progressus). Автор — Д. Богданов.
Длина черепа 22 см, общая длина до 1,2—1,5 м. Сохранял достаточно большое количество (5 пар на верхней и 6 на нижней челюсти) заклыковых зубов. Глазницы небольшие, верхний профиль черепа слегка изогнут, понижается кпереди. Максилла и носовые кости сильно скульптированы.
Виды.
Неопределённый Sauroctonus sp. был обнаружен в зоне скутозавров в месторождении Гороховец. Этот образец (нижняя челюсть) идентичен останкам типового вида.
Sauroctonus parringtoni (von Huene, 1950) Gebauer, 2007 — вид из Танзании, обитавший в начале поздней перми. Первоначально описан Хюне как вид сциномогната, однако потом Сигонье определил его к элурогнату, а Гебауэр в 2007 году переописал его как завроктона. Длина черепа — 25 см. Череп относительно выше и шире, с более выгнутым верхним профилем и более массивным нижнечелюстным симфизом.
Sauroctonus parringtoni
Скелет завроктона (Sauroctonus parringtoni) из отложений грабена Рухуху.
Таким образом, представители этого рода обитали как в Северном, так и в Южном полушарии, занимая нишу хищников среднего размера: у обоих видов длина черепа составляет около 25 сантиметров, а общая длина тела оценивается в 1,5–1,7 метра, это были животные размером с волка. К слову, современного волка завроктон напоминал не только габаритами, но и относительной подвижностью: в то время как у большинства крупных горгонопсов только задние конечности были полувыпрямленными, а локти передних торчали в стороны, как у ящериц, завроктон при необходимости мог полувыпрямлять все четыре лапы и даже переходить на галоп! (О такой возможности говорит строение суставов, в частности относительно подвижного плечевого сустава.)
Завроктон был одним из крупнейших хищников своей местности. Конкурировать с ним могли только подобные ему горгонопсы, вроде диногоргона или иностранцевии, а все крупные пеликозавры и диноцефалы вымерли к тому времени. Возможно, что для завроктона могли представлять опасность стаи мелких горгонопсов, вроде лиценопсов, в то время как крупные члены семейства охотились по одиночке. Вместе с завроктоном обитали ранние цинодонты процинозухи, тероцефалы, вроде мосхорина, протерозухид архозавр и темноспондильный ринезух. Ни один из них не мог представлять угрозу для крупнейших горгонопосов, а некоторые из них вообще могли служить пищей завроктону наряду с парейазаврами. В его рацион также могли входить проэлгинии, дицинодоны, иделезавры, а также тропидостомы.
Прорисовки реконструированного черепа завроктона (Sauroctonus progressus) из местонахождения Семин Овраг: сверху (а), сбоку (б), снизу (в), сзади (г), нижняя челюсть изнутри (д).
Скелет завроктона (Sauroctonus parringtoni) из отложений грабена Рухуху.
Прорисовка частично реконструированного скелета завроктона (Sauroctonus progressus) из местонахождения Семин Овраг. Автор — Ivanbel.
Череп завроктона (Sauroctonus progressus) из местонахождения Семин Овраг.
Изучив окаменелости животного вида Orobates pabsti, жившего в пермском периоде, ученые смогли смоделировать его движения и создать робота, повторяющего их. Он наглядно продемонстрировал, что эти древние рептиломорфы уже не ползали, помогая себе лапами, а ходили.
Модель двигающегося Orobates pabsti (сверху) и робот, созданный по ней (снизу)
Исследователи из Германии, Швейцарии и Великобритании нашли необычный способ ответить на один из вопросов, мучающих палеонтологов: в какой момент древние четвероногие (тетраподы) освоили эффективный способ передвижения по суше на ногах, без касания телом земли? На основе анализа окаменелостей Orobates pabsti они смогли сначала смоделировать, а потом и воспроизвести движения древнего животного. В процессе создания механического зверя по имени OroBOT исследователи пришли к выводу, что тетраподы «встали на ноги» значительно раньше, чем принято считать, еще до разделения на несколько групп в процессе эволюции.
Скелет Orobates pabsti, экспонат музея в Готе (Германия)