Лига Палеонтологии

У Лиги Палеонтологии день рождения, и вчера мы попросили вас задать вопросы о том, что бы вы хотели узнать о палеонтологии. Орфография вопросов сохранена)

Вопрос:
Палеонтология на других планетах – фантастический миф или возможная реальность?

Отвечает @MartinDont:

Поиск жизни на других планетах, следов её прибывания и изучения её возможной эволюции (что по сути частично является космопалеонтологией) не просто возможная реальность, а сегодняшний проект NASA. Цель программы NASA по экзобиологии и эволюционной биологии заключается в том, чтобы понять, как произошла жизнь, какова была её дальнейшая эволюция, как она распространялась во Вселенной и какое у нее будущее. Исследования сосредоточены на происхождении и ранней эволюции жизни, на её потенциальной адаптации к различным средам, и изучении того, какие могут быть последствия для жизни в условиях, отличающихся от земных. Эти исследования проводятся в составе текущего проекта NASA по изучению нашей звёздной системы и определении её биосигналов на Земле. Никакой фантастики

https://hi-news.ru/science/kak-zhizn-stala-slozhnoj-i-mozhet...

Вопрос:
Если бы один миллион лет назад на Земле вымерла какая-нибудь разумная цивилизация, сравнимая по развитости с нынешней, то какие свидетельства их разумности могли бы дойти до нас?

Отвечает MartinDont:

Развитая цивилизация подразумевает хорошо организованный социум с налаженным производством предметов потребления. Хоть миллион лет назад, хоть десять, но следы подобных цивилизаций остались бы в земле в виде культурного слоя в огромных количествах. Огромные промышленные комплексы из стали (а любая цивилизация так или иначе должна использовать столь практичный и легкодобываемый материал как сталь) и прочих металлических сплавов обязательно оставили бы свои следы в недрах Земли. Инструменты, отходы, окаменелые остатки сельхоз животных и сами останки людей не исчезают бесследно даже за миллионы лет. В 2016 году были найдены примитивные каменные орудия возрастом более миллиона лет, что ж уж говорить о промышленных комплексах. http://paleonews.ru/new/844-homovs

Вопрос:
Какова вероятность найти образец, который не будет вписываться в существующее дерево эволюции?

Отвечает MartinDont:

Ежедневно находятся новые виды, роды и даже семейства, которых ещё нет на эволюционном древе. Постоянно проходят таксономические исследовании, перемешивающие родословную организмов. В 2018 году стартовал проект по изучению филогении птиц, что сулит большими сюрпризами. Открываются новые замкнутые экосистемы, где организмы обособленно от остального мира эволюционировали миллионы лет, как например чёрные курильщики. Чёрные курильщики – это такие гидротермальные источники, выбрасывающие воду температурой 350-400 градусов в океан под большим давлением. Сама вода перенасыщена тяжёлыми металлами. На удивление биологов, чёрные курильщики оказались настоящими оазисами жизни. Организмы вокруг курильщиков не только приспособлены к экстремальным условиям, но и живут без света вовсе, а питаются серой.

А если о говорить о невероятных организмах, то шанс найти что-то подобное мал. Мы уже имеем хорошее представление о том, как протекает эволюция. Сильно удивить нас могут замкнутые экосистемы и их обитатели.

Также мы можем найти новые группы животных, о которых мало что знаем, и которые буду сильно выделяться на фоне уже изученных организмов (таких, как вендобионты https://ru.wikipedia.org/wiki/Проартикуляты). Их неясное положение в эволюционном древе — временно. Всё встанет на свои места, как только мы получим достаточное количество ископаемого материала.

Вопрос:
Является ли любительская палеонтология легальной? Планирую поехать в Ундоры, посоветуйте пожалуйста, как найти что- нибудь интересное, и какие инструменты стоит взять?

Отвечает: PaleoHunters.ru

Понятие любительской палеонтологии очень неточное. Проводить раскопки без лицензии категорически запрещено. Карается подобное огромными штрафами в сотни тысяч рублей и тюремным заключением. С другой стороны, поверхностный сбор разрешён. Можете спокойно собирать аммонитов и трилобитов в карьерах, что лежат на самой поверхности. И вновь же, с другой стороны, поверхностный сбор без лицензии запрещён в заповедных зонах, коих очень много в Ульяновской области. Уголовных и административных статей для наказания чёрных копателей очень много.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2...

Вопрос:

Сколько мог жить динозавр?

Отвечает MartinDont:

Сложно судить о сроках жизни животных, чей метаболизм для нас неизвестен. Но у нас есть годичные кольца на костях. Разные динозавры взрослели по разному. Например, тираннозавр в 20 лет становился взрослой особью, а знаменитый тираннозавр Сью в свои 28 лет была уже старушкой. Гадрозавры переходили во взрослую стадию в 15 лет. Гигантским зауроподам с их предположительно вялым метаболизмом дают десятки лет жизни, а небольшим и активным дромеозавридам всего 10-15 лет.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15306807?dopt=Abstract

Вопрос:

Как появилась жизнь на земле?

Отвечает DragonSpace:

Для начала стоит ответить на вопрос: когда появилась жизнь?

В сентябре 2015 года национальная академия наук США выложила результаты исследования изотопов углерода, в которых, по мнению учёных, были обнаружены следы биологической активности. Этому углероду более 4 миллиардов лет. Наша планета недолго оставалась одинокой и примерно через 500 млн лет после зарождения самой Земли, зародилась и жизнь на ней.

Теорий появления жизни на Земле великое множество, но рассмотрим наиболее вероятную.

У нас три основных критерия для зарождения жизни:

- наличие определённых металлов в концентрациях, превышающих фоновые (цинк, кобальт, марганец),

- наличие фосфора, без которого цепочки ДНК и РНК не возникли бы

- солнечный ультрафиолет,

- наличие воды, но в меру.

Такому набору условий чётко отвечает только горячие источники вблизи вулканов, а именно так называемые грязевые котлы, или фесселиты.

Правда, современные грязевые котлы содержат много серной кислоты, которая получается при реакции сероводорода с кислородом воздуха, и практически необитаемы. Но в древние эпохи, когда кислорода в атмосфере еще не было, грязевые котлы должны были иметь нейтральную среду и быть пригодными для жизни.

А при ближайшем рассмотрении этих котлов оказалось, что они предоставляют почти всё необходимое для зарождения жизни:

• среду, обогащенную калием, фосфором и необходимыми микроэлементами;

• местообитание со встроенным источником тепла, с практически постоянными условиями независимо от капризов погоды;

• пористые минеральные осадки, работающие в качестве катализаторов и предоставляющие огромное количество раздельных микроотсеков для обитания доклеточных форм жизни;

• испаряющиеся лужи, в которых могут накапливаться органические вещества и благодаря высокой концентрации солей и формамида может идти образование цепочек РНК и белков,

Никакие другие местообитания не обладают сразу всеми этими достоинствами. Например, в «курильщиках» нет обогащения калием и фосфором, нет ультрафиолета и нет накопления веществ в испаряющихся лужах. Так что грязевые котлы наземных геотермальных полей на сегодня представляются самым вероятным местом появления жизни.

Ответ преимущественно взят у @2diesel, который отлично законспектировал книгу М. Никитина Происхождение жизни. От туманности до клетки".

Вопрос:

Как появились млекопитающие?

Отвечает DragonSpace:

Млекопитающие произошли от Синапсид, древних четвероногих, процесс их появления называется маммализация териодонтов(один из множества эволюционных ветвей синапсид). Появились млекопитающие после пермь-триасового великого вымирания примерно 225 млн лет назад, напомню, что динозавры появились примерно 230 млн лет назад. Первые млекопитающие всё ещё отдаленно напоминали рептилий, яйцекладущие, без развитого мозга, но уже с активной терморегуляцией, и 4хкамерным сердцем.

Молочные железы возникли из потовых желез, и изначальная функция была скорее в выпаивании детенышей, чем в выкармливании.

Вопрос:

Рыбы - монофилетический таксон или нет?

Отвечает DragonSpace:

Чтобы зваться монофилетической, группа должна включать предка и его потомков.

Таксон "Рыбы" не является монофилетическим, так как не включает амфибий и амниот.

Вопрос:

Был ли у вас когда нибудь страх, что при исследовании какого-нибудь нового, неисследованного вида условного трилобита тот окажется в состоянии сохранять энергию в режиме "гибернации", а после пробуждения накинется на вас а-ля лицехват?

Отвечает DragonSpace:

Жизнь строится по усложнению, от примитивных существ, к более прогрессивным. Чем раньше жил какой-либо вид, тем он вероятно более примитивен(идея тем точнее, чем больше между двумя сравниваемыми видами прошло времени).

И так как до сих пор ни у кого на планете не обнаружены такие необычные способности, никто не ожидает найти трилобита в гибернации.

Вопрос:

Можно ли сказать, что мы состоим из миллиарда других живых существ (людей, живших ранее, динозавров, насекомых и тд)?

Отвечает DragonSpace:

Можно сказать, что мы состоим из миллиарда тех же атомов, которые раньше были частью других живых организмов. Как говорил Муфаса: Все мы связаны в великом круге жизни.

Вопрос:

Скажите пожалуйста, что есть нефть? Всё таки динозавры или планктон?

Отвечает DragonSpace:

Доминирующая биогенная теория гласит, что нефть и природный газ образовались из остатков растительных и животных организмов в ходе многоступенчатого, длящегося миллионы лет процесса. Сырьём для образования нефти на 99.99% служили остатки зоопланктона и водорослей. Подробнее:

https://pikabu.ru/story/proiskhozhdenie_nefti_trupyi_dinozav...

Вопрос:

Почему до ледникового периода зверье было таких огромных размеров? И после ледникового, так и не появилось больше крупных животных, кроме китов, даже в местах с благоприятным климатом, где нет зимы и много растительности.

Отвечает DragonSpace:

На нашей планете то и дело происходили различные катаклизмы, которые вели к освобождению и перестройке экологических ниш. Каждое животное становилось огромным, потому что осваивая новую нишу, приходилось жестко адаптироваться к меняющимся условиям, так, Мезозой славился гигантизмом динозавров, а Кайнозой – эра правления млекопитающих. Гигантизм сам по себе вполне естественный эволюционный путь доминирующей группы животных – млекопитающих в данном случае. Конкретно механизм гигантизма развивается через соревнование по выживанию хищника и его жертвы – одни растут, чтобы лучше защищаться, вторые, чтобы догнать первых и проще убивать, в конце концов такая гонка приводит самих животных в тупик, тк те же самые экологические ниши продолжают меняться и распадаться, а гигантам приспосабливаться к новым условиям очень сложно.

К слову, последний ледниковый период не закончился, закончилась ледниковая эпоха ледникового периода, сейчас же межледниковье ледникового периода.

Если брать гигантов, живших недавно, то человек, своим расселением по планете уничтожил множество видов, большинство из которых и так были на грани вымирания, но с тех пор прошло слишком мало времени, для того, чтобы ниши заполнились заново.

А если брать весь кайнозой в целом, то исчезновению гигантов способствовала два ключевых фактора: резкое изменение условий окружающей среды – катаклизм, и стратегия родственной стайности оказалась намного эффективнее гигантизма, и успешно его вытеснила.

Поэтому последний ледниковый период/эпоха не заслуживают такого отношения к себе, ведь и сейчас на земле полно гигантов – два вида слонов, носороги, жирафы, киты и главный рекордсмен - синий кит, а самое большое сухопутное животное Индрикотерий существовал задолго до последнего похолодания.

Вопрос:
Черепахи и крокодилы выжили после падения метеорита (их ближайшие предки) благодаря панцирям и чешуе?

Отвечает @p4hshok:

Черепахам и крокодилам нужно гораздо меньше пищи чем динозаврам.

За один раз крокодилы могут съесть до 23 % от массы своего тела. До 60 % съеденной пищи у крокодилов может переходить в жир, запасаемый в специальных полостях между мышцами, что позволяет им переживать длительные периоды голодовки. Будучи холоднокровными животными, крокодилы требуют примерно в пять раз меньше пищи, чем теплокровные хищники такого же размер. Крокодилы хорошо адаптированы для длительного голодания. Без еды взрослые крокодилы в случае крайней необходимости могут обходиться примерно до одного года. Даже только что вылупившиеся детеныши за счет понижения уровня обмена веществ способны прожить без пищи около 58 дней, потеряв при этом 23 % от своей массы.

Вопрос:
Ближайший общий предок всех членистоногих - кто он? От кого произошли насекомые?

Отвечает p4hshok:

Главная проблема последнего общего предка всех членистоногих в том что его может просто не быть, так как на границе венда и кембрия артроподизация https://bio.wikireading.ru/3905 (накопление признаков членистоногих) происходила параллельно и достоверно определить предка членистоногих невозможно потому что их может быть несколько.

Палеонтологическая летопись так же не даёт ответа так как в кембрии у нас уже есть широчайшее разнообразие членистоногих, а в венде только вендобионты родственное отношение которых к многоклеточным животным крайне спорно.

Сприггина например вполне напоминает трилобита, но симметрия скользящего отражения (https://ru.wikipedia.org/wiki/Скользящая_симметрия) ставит учёных в тупик и заставляет усомниться в родственности вендобионтов к двустороннесимметричным животным.

Есть попытки реконструировать его внешний облик: Последний общий предок членистоногих реконструируется как сегментированный организм, каждый сегмент которого покрыт собственным склеритом и несёт пару конечностей. Вопрос о типе этих конечностей остаётся открытым. Это прачленистоногое имело на брюшной стороне рот, а на передней части спинной — глаза. Антенны были расположены перед ртом. Питалось оно, вероятно, пропуская через себя донные осадки.

Вероятнее всего общий предок вех членистоногих, если вообще существовал, должен быть из позднего докембрия небольшого размера да ещё и без полноценного твёрдого покрова.

Новейшие морфологические сравнения и филогенетические реконструкции на основе геномных последовательностей указывают, что насекомые являются потомками ракообразных, а не сестринским таксоном. Это заключение хорошо согласуется с палеонтологическими данными. Однако морфологические и молекулярные данные не согласуются при определении ближайших родственников насекомых среди ракообразных: морфологические данные указывают на связь насекомых с высшими ракообразными, а молекулярные — с жаброногими.

В соответствии с последней гипотезой эволюционная ветвь насекомых отделилась от ракообразных в позднем Силуре — раннем Девоне. Эта оценка согласуется и с палеонтологическими данными, и с оценкой на основе молекулярных часов.

Так же лекции про эволюцию членистоногих:

https://www.youtube.com/watch?v=csLewT3aMb8

https://www.youtube.com/watch?v=-OC46Vjg0jU

https://www.youtube.com/watch?v=1SQZ5wizs64

https://www.youtube.com/watch?v=AtLD_5iIuDA

Вопрос:
Почему вымерли ракоскорпионы и трилобиты?

Отвечает p4hshok:
Потому что были вытеснены более прогрессивными видами, а также подверглись давлению нескольких массовых вымираний. Рыбы обзавелись панцирями и челюстями стали конкурировать с ракоскорпионами и даже охотиться на них постепенно вытесняя их в мелкий размерный класс. К каменноугольному периоду остались лишь пресноводные виды. Окончательно вымерли во время великого пермского вымирания.

С трилобитами та же история архаичные и некогда многочисленные они так же не выдержали давления новых прогрессивных видов и массовых вымираний.

До перми доживает только один подкласс мелкоразмерных Проетида https://en.wikipedia.org/wiki/Proetida Обрывается славная история трилобитов так же пермским вымиранием.

Разнообразие трилобитов в геохронологической шкале.

Вопрос:

Я читал, что в процессе эволюции природа в короткий срок создаёт множество видов, потом в течение некоторого времени большинство их вымирает, остаются самые приспособленные. подсчитывали ли учёные КПД эволюции с точки зрения расхода ресурсов?

Отвечает p4hshok:

Нет никому это не нужно, вещества находятся в круговороте и интересно это может быть только математикам для построение соответствующей модели, чисто для тренировки мозгов.

Вопрос:
Есть ли виды которые пережили ледняковый период и как им это удалось?

Отвечает @AntonPerm

Тут нужно уточнить, какой именно ледниковый период имеется ввиду, так как их было насколько, но скорее всего, как я понимаю, имеется тот, который показан в мультике. На самом деле, правильно этот этап оледенения называется ледниковая эпоха четвертичного ледникового периода. Эта эра закончилась на столь давно, примерно 9000 лет назад, поэтому большинство животных, которых мы видим сейчас, можно сказать, пережили это похолодание, проще назвать тех, кто не пережил его, например, шерстистые носороги. Даже последние мамонты вымерли 3500 лет назад, а значит и они пережили эту эпоху. Ну и, конечно, человек, как вид, превосходно пережил это великое оледенение. 

Вопрос:

Реально ли собрать небольшую экспедицию в ту же Азию, порыть-поискать кости дино и, в случае находок, перевезти через границы и оставить их себе?

Отвечает AntonPerm:

Азия большая, и очень сильно насыщена окаменелыми остатками динозавров, расскажу на примере 2 стран - Монголии и Казахстана. В Монголии очень строгие законы касаемо раскопок, туда не пускают обычных туристов, а если приглашают палеонтологов из-за рубежа. то вывозить находки строжайше запрещено, можно даже принудительно остаться в Монголии на несколько лет дольше запланированного. В Казахстане-же, Вас с удовольствием свозят на меловой карьер, где можно поискать разнообразные окаменелости. Как дело происходит в Китае, если честно не скажу, но мне кажется, что примерно как в Монголии. а

Вопрос:
Что познавательное и интересное можно на эту тему посмотреть детям-дошкольникам?

Отвечает AntonPerm

Для дошкольников отлично подойдёт мультфильм "Поезд динозавров", там и описаны приключения героев и даны комментарии палеонтолога. Дошкольникам постарше можно включать фильмы BBC наподобии "Прогулок с динозаврами"

Вопрос:
как вообще найти какую то окоменлость?

Отвечает AntonPerm

Для этого нужно изучить геологическую карту местности, на которой Вы собираетесь проводить раскопки, тщательно подготовить специальные инструменты и изучить ту фауну и флору, типичную для данной местности того периода, ну, или просто внимательнее смотреть вокруг, а особенно под ноги. Зачастую окаменелые остатки можно найти даже на газоне. Ну и конечно, рекомендую посетить карьеры, как правило, там можно найти много интересного.

Вопрос:

Жена выедает мне мозг, чтобы я завёл в вк паблик с названием "Говно мамонта" и выкладывал там палеонтологические байки и занимательные факты. Стоит ли мне это сделать?

Отвечает AntonPerm

Почему бы и нет) Палеонтология распространена по всему миру и повсюду происходит очень много любопытного и весёлого, поэтому почитать об этом будет весьма интересно. А начать можно с выкладывания историй в нашу "Лигу палеонтологии", посмотреть, так сказать, реакцию публики.

Вопрос:

объясните, почему раньше всё так классно окаменевало, а теперь тупо гниёт без следа?

Отвечает AntonPerm

Нет никакой разницы между сохранностью организмов тогда и сейчас. Очень многое что сгнило много миллионов лет назад мы уже никогда не найдём. Чтоб до нас дошли окаменелые остатки животных и растений должно сложиться множество факторов. Например если динозавр умер в лесу, то, скорее всего, природа переработает его тело чуть менее чем полностью, но если тот самый динозавр умрёт в пустыне или в болоте, то мы сможем увидеть то, что от него останется. Если перенестись на 60 миллионов лет вперёд, то мы обнаружим остатки современных животных примерно в том виде, в котором мы находим динозавров.

В пример можно привести знаменитую малахитовую мышь, попав в подходящие условия органика довольно быстро заменилась минералами, теперь можно назвать эту мышь окаменелостью.

Вопрос:

Расскажите, пожалуйста, как вот столько рыб сразу отпечаталось?

Как вообще отпечатываются существа в породах?

Да, я тупой несмышленыш

Отвечает AntonPerm

Как уже говорил выше, для того чтоб до нас дошли окаменелые остатки, должно сложится много факторов. В данном случае, скорее всего, рыбы во время разлива заплыли в заводь, которая при отливе стала отрезана от реки, там быстро кончился кислород, и весь косяк упокоился на дне, где и был занесена илом.

Примерно так и проходит фоссилизация(окаменение), за много лет органика замещается на неорганику(псевдоморфоз), и те кости, которые мы видим, по сути являются камнем по химическому составу.

Ответили почти на все вопросы, если что то осталось непонятным, добро пожаловать в комментарии)

Всем дня доброго. С вами Лига Палеонтологов и мы возвращаемся к теме эволюции птиц. А именно, к самой популярной, тероподовой, теории. Рассмотрим, как прогрессивные рептилии в морде динозавров дали жизнь новому классу, господствующему в воздухе уже более 65 миллионов лет.

Немного об истории теорий эволюции птиц.

Тероподовая теория была впервые озвучена Томасом Хаксли аж в XIX веке, но почти тут же была вытеснена текодонтной. Текодонтная теория говорит о параллельном развитие динозавров и птиц с самого триаса. Вплоть до семидесятых годов прошлого столетия именно она считалась основной. Но при тщательном анализе скелетов археоптерикса в семидесятых возродилась тероподовая и появилась архозавроморфная теория (как более прогрессивная текодонтная, которая также исключала птиц из динозавров.) Чем всё это отличается друг от друга? Какие сильные и слабые стороны у этих теорий? Это я и попробую донести до своих подписчиков в следующих постах.

Археоптерикс

И начнём мы с тероподовой теории. Как я сказал выше в семидесятых годах XX века были подробно рассмотрены скелеты "древнего крыла" - археоптерикса. Первоптица жила на границе юры и мела. Подробное сравнение археоптерикса Джоном Осторном с дейнонихами натолкнули его на мысль, что предки птиц намного моложе, чем считалось ранее. Юрские тероподы подходили на роль предков по морфологии больше, чем триасовые псевдозухии или архозавроморфы.

Псевдозухий триасового периода

Дейноних мелового периода

Джон Остром не только воскресил тероподовую теорию, но и впервые подробно описал дейнониха. Он нашёл множество сходств у археоптерикса и дейнониха: строение лап, хвоста, таза, шеи. При этом археоптерикс обладал большим набором птичьих черт: густое оперение, асимметричное маховое опахало, полые кости, строение внутреннего уха.

Тероподовая теория рассказывает нам, как птицы, быстро бегая, научились летать. Их предки - небольшие тероподы из ранней юры, которые и дали начало как птицам, так и дейнонихозаврам. Точное положение в кладистике предка птиц пока определить невозможно, но большинство палеонтологов склоняются к группе целурозавров. Самая многочисленная группа тероподов, жившая с середины юры до самого позднего мела (если включить птиц, то целурозавры живы до сих пор).

Целурозавр возрастом 160 млн лет.

Небольшие целурозавры должны были спасаться от хищников. Быстрый бег идеально подходил для бипедальных животных с длинным хвостом. Шаг за шагом примитивные динозавры наращивали себе перья на передних конечностях для прижимной силы во время бега, а кто-то полез на дерево. Так или иначе, передние лапы развивались, а оперение наращивалось. Естественный отбор выкашивал мелких динозавров с короткими маховыми перьями. Когда динозавры нарастили опахало достаточной площади, они стали пытаться им махать, чтобы подпрыгнуть повыше. Древесные тероподы учились планирующему полёту. Так через каких-то 30 млн лет появились уже полноценные птицы с веерообразным хвостом и самым настоящим пигостилем.

Иберомезорнис - базальный представитель энанциорнисовых птиц, схожих с современными веероохвостными внешне, но сильно отличающихся от них строением крыла

Здесь и кроется главная проблема тероподовой теории. Эволюция от бегающего теропода до прекрасно летающей птицы прошла слишком быстро. В тех же семидесятых архозавроморфная теория также набирала популярность и отодвигала тероподовую на задний план. Стоит отметить, что оперённость динозавров подтвердилась лишь в девяностых, поэтому тероподовая теория никак не могла развиться. Но с течением времени всё менялось. Ни архозавроморфная, ни текодонтная теории не находили подтверждений. Палеонтологи никак не могли найти предка птиц в столь древних отложениях, в то время как тероподовая подтверждалась с каждой новой находкой оперённых динозавров. Маховые бугорки на предплечьях динозавров, асимметричное опахало у дейнонихозавров намекали на общего предка. Так же, более подробное изучение археоптерикса склоняло учёных к предположению о взлёте птиц именно с земли, а не с деревьев. Изначально археоптерикс считался планирующим животным, но подробное изучение палеоэкологии заставило их передумать. Ведь древняя недоптица жила не в густых лесах, а на субтропическом архипелаге с кустарниками не выше трёх метров. С такой растительностью особо планировать не получится. Скелет археоптерикса также был пересмотрен. Сейчас наш герой - уже бегающий динозавр способный на короткие полёты в прыжке с земли.

Строение скелета археоптерикса (самый большой) в сравнение с некоторыми представителями меловых птиц

Дальнейшие открытия оперённых целурозавров укрепляло тероподовую теорию и предположение о взлёте птиц с земли, а не с деревьев. Лишь микрораптор, открытый в 1999 году, внёс новую смуту в ряды палеонтологов. Ведь данный четырёхкрылый представитель планирующих рептилий был предсказан ещё в 1915 году. Но об этом подробнее в следующих посте!

Представители целурозавров

Всем снова привет! Мы продолжаем нашу экскурсию по силурийскому периоду, и второе по значимости событие силура после появления сосудистых растений произошло уже не на суше, а в морях, продолжавших быть центром биоразнообразия на планете. Это появление челюстноротых рыб - предков большинства ныне живущих рыб, всех амфибий, рептилий, птиц, млекопитающих и нас с вами в том числе.

Entelognathus primordialis - ископаемая позднесилурская рыба, найденная на территории современного Китая, длинной около 20 см, занимающая промежуточное положение между панцирными и костными рыбами.

Хотя климат силура был засушливым, мелководные моря вновь покрыли обширные континентальные шельфы, и в них забурлила жизнь.

Говоря о появлении и эволюции рыб, многие представляют себе изобилующие рыбными косяками моря, аналогичные сегодняшним, с гигантскими, бороздящими водные толщи акулами и юркими коралловыми рыбками, то есть представляют морские сообщества примерно такими же, какие они есть сейчас. Это поверхностный взгляд, рыбы на протяжении палеозоя и большей части мезозоя жили в тени моллюсков.

Аналогично тому, как млекопитающие на протяжении миллионов лет не могли вытеснить из насиженных экологических ниш динозавров, также и рыбам пришлось долго состязаться с головоногими, прежде чем победить.

Моллюски Kionoceras cancellatum из диорамы Денверского музея естествознания

В силурийских морях водилось очень много наружнораковинных головоногих. Были моллюски с  прямыми раковинами - ортоцериды, схожие с ордовикским камероцерасом, существовали разнообразные онкоцериды - моллюски, у которых раковины были изогнутыми.

Cyrtoceras sp

После ордовикско-силурийского вымирания восстанавливают свое разнообразие брахиоподы, появляются первые фораминиферы-фузулиниды с известковыми раковинами, принадлежащие к одноклеточным эукариотам.

современные фораминиферы Baculogypsina sphaerulata

Кроме головоногих на шельфах силурийских морей процветали членистоногие, в том числе разнообразные ракоскорпионы. Хотя в большинстве своем это были животные размером несколько десятков сантиметров, среди них попадались и гигантские, самый большой из найденных экземпляров достигает 1.3 м в длину.

В таких конкурентных условиях рыбы "изобретают" челюсти. Челюсти возникли из передних жаберных дуг, а поскольку зубы у рыб уже были (одна из первых функций зубов - защита от хищников в виде чешуи или пластинок), то теперь появилось очень удобное эволюционное хватательное приспособление - челюсти с зубами.

Guiyu oneiros - древнейшая костная рыба, жила в самом конце силурийского периода (422,9-418,7 млн лет назад) тоже на территории современного Китая.

Помимо самих челюстей с зубами, от челюстноротых рыб их потомкам достались парные конечности и адаптивная иммунная система - очень существенное эволюционное достижение. Адаптивный, или приобретенный, иммунитет не является врожденным, он адаптируется к чужеродным вторжениям на протяжении жизни организма, давая иммунный ответ различной силы, в зависимости от степени "обучения". Основное преимущество адаптивного иммунитета - это способность отвечать более быстро и эффективно на патоген, с которым у организма был предварительный контакт. Такой механизм резко повышает эффективность иммунной защиты при повторном поступлении патогена и фактически предотвращает повторное развитие заболевания.

Что в итоге? В ходе эволюции в силуре наши непосредственные предки получили ряд важных свойств, которые потом разовьются в полной мере - это, конечно, и челюсти с зубами, и улучшенная иммунная система, и самое, пожалуй, перспективное - конечности, которые непременно пригодятся в будущем, когда сосудистые растения на суше еще немножко подрастут.

Маленький шаг для растений и огромный шаг для всей биосферы

Сегодня речь пойдет о следующем после ордовика периоде - силурийском. Силурийский период длился почти 25 млн лет (примерно с 443,8 по 419,2 млн лет назад), это самый короткий период палеозоя. Однако, даже за такое непродолжительное по геологическим масштабам время в биосфере произошли два изменения, которые существенно повлияли на облик нашей планеты в будущем.

Первое из этих важных событий - появление сосудистых растений. К сосудистым относятся все привычные нам семенные растения, а также папоротники и плауны. Сосудистые растения отличаются от клеточных тем, что у них есть проводящие ткани, транспортирующие воду и растворенные в ней питательные вещества к различным частям растения. Например, от корней к листьям поступают вода и минеральные вещества, а от листьев к корням - растворенные органические соединения, полученные в процессе фотосинтеза. Такая транспортировка позволила тканям стать более дифференцированными, а также сняла ряд размерных ограничений, позволив растениям в будущем вырастать до гигантских размеров. 

Сложная картинка, которую можно пропустить)
На схеме изображен срез листа растения и проводящие ткани

Но вернемся обратно в прошлое, наземная флора в начале силура представляла собой леса в миниатюре из различных мохообразных по берегам проток и озер. Мхи первыми заняли наземные околоводные пространства? богатые влагой, хорошо к ним приспособились и не спешили их покидать. Вероятно, конкурировать с мхами за уютное место под Солнцем предкам сосудистых растений было тяжело, но, "изобретя" проводящие ткани, они получили гораздо большие возможности, чем мохообразные, стали менее зависимы от воды и чуть выше ростом.

После окончания хирнантского оледенения климат на Земле стал преимущественно засушливым, и, чтобы выжить, наземным растениям-пионерам пришлось как-то приспосабливаться. В этих условиях наличие проводящих тканей у предшественников сосудистых растений могло оказаться очень полезным.

Наиболее ранним (около 433 млн лет назад) из сосудистых растений считается куксония. Она представляла собой небольшие ветвящиеся фотосинтезирующие стебли, высотой не более 5 см, на верхушке которых находились небольшие спорангии. Размножалась куксония спорами и росла в заболоченных районах. Сегодня она кажется примитивным растением без корней и листьев, но для силурской флоры оно было очень развитым по сравнению с предшествовавшими ей мохообразными и представляло переходное звено от мхов к сосудистым растениям. От палящего силурского Солнца куксонию защищала кутикула, а также специальные устьица в восковой оболочке, контролирующие испарение.

Как в первом приближении выглядели сосудистые растения силура и начала девона может помочь понять современное "живое ископаемое" среди растений - псилотум. Псилотум - это тоже лишенное корней дихотомически ветвящееся травянистое растение. Однако такое сходство облика обманчиво, потому что внешний вид псилотума имеет, вероятно, конвергентное с куксонией эволюционное происхождение. У псилотума, а так же мхов, лишайников и некоторых других растений, как и у куксонии нет настоящих корней, вместо них существуют ризоиды, представляющие собой выросты клеток, с помощью которых они крепятся к субстрату и впитывают из него воду и питательные вещества.

Псилотум можно даже дома выращивать, как комнатное растение

Конечно, таким положением дел - когда на суше уже было много доступной еды, а в море за тобой гонялась масса хищников - не могли не воспользоваться животные. Первыми по-настоящему наземными животными были членистоногие, а именно многоножки. Двупарноногая многоножка Pneumodesmus newmani - самое древнее известное наземное животное, она жила примерно 428 млн лет назад на территории современной Шотландии, входившей тогда в состав древнего материка Лаврентия и располагавшейся в тропиках Южного полушария.

Таким образом, именно растения сделали возможным первый выход животных на сушу. В дальнейшем такая тенденция продолжится. Наземные сосудистые растения будут только увеличивать свое разнообразие, осваивая и создавая все новые и новые экологические ниши, в конечном итоге преобразовав однообразные пустынные ландшафты Земли в леса, болота, джунгли, саванны и степи. Теперь сосудистые растения есть практически везде на планете, от арктических пустынь, до экватора.

Напоследок еще немножко куксонии - вероятного предка всех большинства окружающих нас растений.

А о том, что происходило в силурийских морях, в следующем посте.