Палеонтологические интересности

Тиктаалик и эволюция

Описание тиктаалика — одного из первых видов тетрапод — является замечательным поводом поговорить о происходжении четвероногих и принципах реконструкции филогении // batrachos.com

 

Сетевые и бумажные СМИ недавно обошло сообщение про очередную палеонтологическую находку, которая подается чуть ли не как доказательство теории эволюции. Речь идет о верхнедевонской рыбе, получившей имя тиктаалик (Tiktaalik, рис. 1). Чтобы понять, в чем ценность этой находки и в чем ошибаются ее многочисленные комментаторы, надо разобраться в проблеме происхождения четвероногих.

 

image072.jpg @ batrachos.com [кеш]

«Рыбы с ножками»

Второе важное для наземной жизни приобретение, возникшее в воде, — конечности. Как ни странно, они появились не для ползания по суше.

Осваивавшие переползание по мелководью и суше рыбы двигались способом, который называется «концертино». Тело рыбы изгибается в сторону. Грудной плавник на выгибающейся стороне тела проволакивается по опоре, а на сгибающейся — упирается в грунт и толкает тело вперед. Тело изгибается в противоположную сторону, и плавники меняются ролями. Такое перемещение не требует существенных изменений рыбьей конструкции. При нем работает та же мускулатура, что и при плавании, а плавник попросту преобразуется в жесткую опорную ось. Однако эта ось — еще не нога. А как же тогда возникли ноги?

 

Условный пример «экономной» и «неэкономной» родословных. Нам известно 10 видов, показанных на рисунке кружками. Возможно, если бы мы точно знали, как шла эволюция этой группы, то построили бы левое, «неэкономное» дерево. Однако если мы стремимся выбрать наиболее экономный вариант, у нас получится такое дерево, как справа

 

image082.jpg @ batrachos.com [кеш]

Те кладистические процедуры, которые опирались на действительно богатый набор данных (например, о химической эволюции нуклеиновых кислот и белков), доказывают, что эволюция сплошь и рядом идет неэкономно, параллельными путями.

 

II. Общая характеристика хордовых-01. Происхождение типа Chordata

Чтобы понять особенности представителей нашего типа, необходимо проследить историю его становления, найти наших ближайших родственников и понять, какие особенности образа жизни наших предков запечатлены в нашем строении. // batrachos.com

 

Во многих морских и пресных водоемах придонный слой воды оказывается многократно профильтрованным множеством донных фильтраторов. Зачастую ныряльщик может убедиться, что при приближении ко дну прозрачность воды резко увеличивается. Выше, на недоступном для донных фильтраторов расстоянии от дна, пищевых частиц намного больше. Однако слои воды очень часто оказываются стратифицированы (разделены), и переход пищевых частиц в донные слои воды из более высоких оказывается замедлен.

В таких условиях те фильтраторы, которые перейдут в толщу воды, получат значительное преимущество: им будет доступна более концентрированная питательная взвесь. Как можно удержаться в толще воды? Или за счет парения (доступного для небольших организмов), или благодаря активному плаванию. Парящий фильтратор, как например, дафния, должен периодически перемещаться в соседний микрообъем воды. Если же дафния будет просто висеть в толще воды, находящаяся совсем рядом с ней пища окажется для нее недоступной.

Интереснее образ жизни активноплавающего фильтатора. Затрачивая энергию на непрерывное плавание, он, в то же время, может фильтровать непрерывно набегающий на него поток воды, несущий пищевые частицы. Однако плавание такого фильтратора должно осуществляться максимально экономным образом.

Какие существуют способы плавания? Можно загребать воду различными гребными органами (ресничками, плавниками, ластами, руками). Можно отбрасывать поток воды с помощью реактивного движителя в направлении, обратном направлению движения. И тот, и другой способ образуют потоки отброшенной назад воды. Там, где такие потоки контактируют с их окружением, возникают «водовороты» — турбулентности. Существенная часть энергии животного, которое плывет таким способом, тратится не на перемещение его тела, а на создание этих турбулентностей.

Как двигаться в толще воды, создавая минимум турбулентностей? Отталкиваться от воды всем телом, создавая волну, бегущую от головного конца тела к спинному. К примеру, так плывет (изгибая тело в спинно-брюшном направлении) медицинская пиявка.

Очевидно, что предки хордовых плавали, изгибая тело сбоку набок (т.е. на слайде показан вид сверху, а не сбоку). Для того, чтобы сформировать бегущий вдоль тела изгиб, нужна метамерная (сегментированная) мускулатура, расположенная вдоль всего тела. Движением этой мускулатуры должна управлять нервная система, тянущаяся от переднего конца тела к заднему.

Как сделать такой способ плавания наиболее экономным? Протянуть вдоль всего тела гибкий стержень, который накапливает энергию при изгибе в одну сторону и возвращает ее при выпрямлении тела. Такой стержень называется хордой и образуется из особо упругого хряща.

 

102_70_chordatagenesis_yunnan%27zoon.jpg @ batrachos.com [кеш]

102_71_chordatagenesis_haikouella.jpg @ batrachos.com [кеш]

102_72_chordatagenesis_pikaiya.jpg @ batrachos.com [кеш]

Найден «утконос крабьего мира»

Более 70 окаменелых крабов были обнаружены в мягкой глине в горном массиве Анды в Колумбии. //  www.gismeteo.ru

 

«Мы начали изучать эти окаменелости и обнаружили, что это что-то выглядит очень странно. У найденных образцов были глаза личинки, рот креветки, когти лягушачьего краба и панцирь омара», — сказал ведущий автор Хавьер Луке, палеонтолог из Университета Альберты и Йельского университета. «У нас есть представление о том, как выглядит типичный краб. Эти новые окаменелости нарушают все эти правила».

 

8a7d0017.jpg @ www.gismeteo.ru [кеш]

О «Полёте птерозавров», или Как тихони смогли стать владыками неба

В изучении птерозавров принятие за основу биомеханической модели экранопланного крыла и экранолётного режима полёта даёт ключ к большинству остававшихся ранее нерешёнными задачам происхождения, экологии, морфологии и систематики как собственно птерозавров, так и отдельных групп млекопитающих. //  elementy.ru

 

Крыло птерозавров являет собой удивительное сочетание огромных размеров, значительно превосходящих крылья современных птиц, но при этом образованных кожистой мембраной, как у рукокрылых, крылья которых меньше и по размерам, и по своей прочности, чем у многих пернатых. Несмотря на эту уникальность, большинство исследователей всё-таки реконструируют полёт птерозавров исходя из молчаливого представления крыла птерозавров аэродинамическим аналогом крыла птиц. Иногда, в попытках уйти от прямого сопоставления с птицами, некоторые смельчаки предлагают модели, построенные на уподоблении крыла птерозавров жёсткому крылу планёра или самолёта. Но эти варианты ещё дальше от действительности, чем варианты птицеподобных крыльев.

Однако при не предвзятом взгляде обнаруживается, что летать таким образам, как это представлено в современных научных и популярных изданиях птерозавры не могли – морфология скелета их крыла вступает в несовместимое противоречие с аэродинамическими нагрузками, объективно возникающими в биомеханической конструкции птерозавров при задаваемых моделях движения птицеподобного (и тем более самолётного) крыла.

Решение данной проблемы даётся в статье «Полёт птерозавров» (Королёв, 2016) публикуемой в №3 «ЖОБ». В статье описана принципиально иная биомеханическая конструкция крыла, которая, по мнению автора, была присуща птерозаврам – экранопланная, и которая объясняет, как возможно сочетание, казалось бы, несовместимого – гигантских размеров представителей отдельных групп птерозавров при удлинённости, утончённости и подвижности дистальных элементов их крыльев (рис. 1). Но само по себе крыло экранопланного профиля и полёт в режиме экраноплана не достаточен для обретения того эволюционного успеха, какой демонстрировали гигантские птерозавры. Поэтому главным достижением птерозавров явилась способность, находясь в режиме действия экранного эффекта, создавать дополнительную тягу, и этим обеспечивать активный полёт.

korolev_1_400.jpg @ elementy.ru [кеш]

Рис. 1. Проходящий под крылом птерозавра набегающий воздушный поток, будучи ограниченным сверху крылом, а снизу водной поверхностью, начинает подтормаживаться относительно потока, обтекающего крыло сверху. Вследствие этого между крылом и поверхностью воды возникает так называемая аэродинамическая подушка, создающая дополнительную подъёмную силу. При управляемом сжатии этой подушки часть подъёмной силы может быть направлена на создание тяги и продвижения птерозавра вперёд. В этом случае режим экраноплана (одна из форм парения) преобразуется в режим экранолёта (одну из форм активного полёта).

 

Грибы мелового периода: уникальная находка палеонтологов

Ученые впервые нашли полноценные плодовые тела грибов эпохи динозавров. Оказалось, что внешне они все те же мухоморы, сыроежки и другие знакомые нам виды. //  gismeteo.ru

 

Ученые впервые обнаружили в янтаре плодовые тела древних грибов, родственных современным. Фрагменты ископаемой смолы были найдены на территории Бирмы.
Грибы, выделяемые в отдельное царство, населяют нашу планету так же давно, как растения и животные. Но их отпечатки удается найти очень редко. Основной пищей грибам служат валежник и прочие растительные останки, которые появились в середине каменноугольного периода. Следы спор и грибниц в коллекциях палеонтологов обычно датируются этим же временем.
Ченьян Цай из китайского Института геологии и палеонтологии вместе с коллегами впервые нашел целые плодовые тела грибов, заключенные в пяти фрагментах янтаря мелового периода. Благодаря смоле все они сохранили свой первозданный вид.

 

Необычная находка китайских археологов: птица с яйцом внутри

Китайские археологи, проводившие раскопки на северо-западе страны в провинции Ганьсу, нашли окаменелые останки птицы, размером с современного воробья. Уникальность находки состоит в том, что в ее брюшной полости сохранилось яйцо. //  gismeteo.ru

 

Китайские археологи, проводившие раскопки на северо-западе страны в провинции Ганьсу, нашли окаменелые останки птицы — размером с современного воробья. Уникальность находки состоит в том, что в ее брюшной полости сохранилось яйцо.

Avimaia schweitzerae — название найденной птицы, она жила во времена динозавров в меловом периоде, а это примерно 110 миллионов лет назад. По возрасту находки, авимайю отнесли к подклассу энанциорнисов. Эти птицы значительно отличались от привычных нам современных птиц по строению скелета, кроме того, вместо клюва у них была морда с зубами.
Археологи исследовали фрагменты яйца, застрявшего в теле птицы. Выяснилось, что оно имеет два слоя скорлупы, это свидетельствует о нездоровье птицы, носившей яйцо, скорее всего она пережила сильный стресс. Ученые считают, что именно яйцо и стало причиной ее смерти.

 

В древнем янтаре обнаружены спаривающиеся мухи: палеопорно

Примерно 41 миллион лет назад капля смолы, вытекшая из могучего дерева, навсегда запечатлела внутри себя пикантное соитие двух доисторических насекомых. //  www.popmech.ru

 

В нашем же случае в смолу угодили любовники рода Dolichopodidae, обитавшие в южной части Гондваны свыше 40 миллионов лет назад. По словам самого Стилуэлла, находка является первым примером совокупляющихся насекомых, которых удалось обнаружить на территории Австралии.

Ученый не исключает, что в то время, как одна муха уже увязла в смоле, вторая решила воспользоваться моментом и оплодотворить ее — за что и поплатилась.

 

b7ca06a6d55173361db2e65a4b162266_ce_900x900x350x0_cropped_250x170.jpg @ images11.popmeh.ru [кеш]

Amber from the Triassic to Paleogene of Australia and New Zealand as exceptional preservation of poorly known terrestrial ecosystems

The Northern Hemisphere dominates our knowledge of Mesozoic and Cenozoic fossilized tree resin (amber) with few findings from the high southern paleolatitudes of Southern Pangea and Southern Gondwana. Here we report new Pangean and Gondwana amber occurrences dating from ~230 to 40 Ma from Australia (Late Triassic and Paleogene of Tasmania; Late Cretaceous Gippsland Basin in Victoria; Paleocene and late middle Eocene of Victoria) and New Zealand (Late Cretaceous Chatham Islands). The Paleogene, richly fossiliferous deposits contain significant and diverse inclusions of arthropods, plants and fungi. These austral discoveries open six new windows to different but crucial intervals of the Mesozoic and early Cenozoic, providing the earliest occurrence(s) of some taxa in the modern fauna and flora giving new insights into the ecology and evolution of polar and subpolar terrestrial ecosystems. //  www.nature.com

 

41598_2020_62252_Fig4_HTML.png @ media.springernature.com [кеш]