Геолог Грант Янг (Grant Young) из Университета Западного Онтарио (Канада) представил необычную концепцию, которая, по его мнению, объясняет и некоторые загадки докембрийской геологии Земли, и скачок в развитии живой природы, произошедший в кембрийский период.
Падение крупного небесного тела в океан, увы, не отставляет видимых ударных кратеров. Так как же найти виновника кембрийского взрыва? (Иллюстрация Alamy.) Примерно 570 млн лет назад на планете здорово изменился климат и засбоил углеродный цикл. Резко увеличилось и разнообразие видов живых существ: случился так называемый кембрийский взрыв. С давних пор учёные подозревают, что эти события так или иначе связаны, но вот об их первопричине единого мнения нет. С точки зрения г-на Янга, все эти коллизии могут быть привязаны к некоему катастрофическому столкновению нашей планеты с неким небесным телом, упавшим в покрытую водой часть Земли примерно 570 млн лет назад.
Как считает исследователь, столкновение было настолько мощным, что смогло скорректировать угол наклона земной оси, и это радикально изменило климат. Ну а поднятое в атмосферу огромное количество воды обеспечило загадочное окисление углерода в океанах, наблюдаемое в осадочных породах того времени. Последующая реорганизация климата стала, как ему кажется, краеугольным камнем последующего всплеска биоразнообразия. «Я не говорю, что теория столкновения на сто процентов верна, — осторожен в суждениях учёный. — Но всё это множество необычных перемен имело место практически одновременно, и самое убедительное из них — смена распределения ледяных массивов от тропиков до полюсов».
Речь идёт об известной гипотезе «Земля-снежок», согласно которой геологов не обманывают их глаза, ибо они действительно наблюдают ледниковые отложения в экваториальных и тропических зонах 600–700-миллионолетней давности. Грант Янг обращает внимание, что для этого периода (полного оледенения планеты) трудно найти непротиворечивое объяснение, совместимое с кажущимся отсутствием всепланетных оледенений во всей остальной истории Земли. Более того, уверяет геолог, убедительных свидетельств наличия в это же время следов ледников в полярных регионах нет.
Земля в эпоху тропических оледенений в представлении художника (иллюстрация MIT). Суть идеи, казалось бы, не нова: в 1975 году Джордж Уильямс (George Williams) из Аделаидского университета (Австралия) предположил, что в докембрийские времена планета имела угол наклона оси, значительно превышающий нынешний (23,5°), а именно около 54°. По его мысли, такой наклон мог быть создан титаническим столкновением двух планет, Земли и Тейи, которое произошло более четырёх миллиардов лет назад. Автор нынешней гипотезы полагает, что в этом пазле не хватало лишь завершающего элемента — другого мощного столкновения, случившегося 570 млн лет тому назад. До него из-за нелепого наклона земной оси экваториальные и тропические области часто освещались хуже полярных и тех же высоких широт. В итоге там образовывались «полярные» шапки... То есть, напротив, тропические ледяные шапки, как бы странно это ни звучало. Такой же наклон оси на полюсах других планет Солнечной системы не приводит к разнице температур в силу высокой плотности атмосферы. Но для Земли того времени, когда плотность атмосферы, судя по всему, была близка к нынешней, столь внушительный наклон не мог закончиться без серьёзных климатических последствий.
В 1990-х геологи нашли забавную аномалию в изотопном составе углерода в породах, впервые обнаруженных поблизости от Шурама в Омане. В тех скалах отношение углерода-13 к углероду-12 было самым низким изо всех когда-либо обнаруженных на планете. Позже этот резкий сбой в соотношениях так называемого органического и обычного углерода был выявлен в отложениях той поры по всему свету. Единственный логичный вывод изо всего этого напрашивается сам собой: что-то произошло с Мировым океаном. Сходные, хотя и более слабые спады в соотношениях изотопов уже случались, но все они ассоциировались с оледенением. Шурамская аномалия с оледенением напрямую не увязывалась. Следовательно, за окисление океанского углерода отвечало что-то другое, хотя попытки найти это «что-то» пока не привели к успеху. Согласно теории г-на Янга, окисление случилось само собой, когда огромные количества воды оказались в атмосфере, в контакте с кислородом.
Это событие, считает исследователь, должно было вызвать временное затопление обширных областей и образование русел огромных, хотя и короткоживущих, рек. Именно такими руслами он считает близкие по моменту формирования каньоны в Уругвае, Южной Австралии и Калифорнии — эдакие «шпигаты» для стока огромного количества воды, выпавшей в виде осадков в глубине континентов и «стремившейся» вернуться обратно в море.
Исходя из этого, дальнейший бум в развитии жизни был ожидаем. Потоки воды с континентов обогатили море огромным количеством самых разных минералов, а резко стабилизировавшийся климат вызвал к жизни тёплые водоемы по всей Земле, что подтолкнуло развитие всего живого. «Важные биологические инновации этого периода, обычно относимые к теории "Земли-снежка", могут быть связаны с большими переменами в окружающей среде, которые сопровождали предполагаемый сценарий столкновения с падением крупного небесного тела в океан, — пишет Грант Янг. — Если ударная природа аномалии Шурама верна, её всесторонние эффекты и "мгновенная" природа должны обеспечить один из самых полезных и точных маркеров в геологической летописи».
Легко догадаться, что большинство сторонников теории «Земли-снежка» в её нынешнем виде не будут в восторге от гипотезы г-на Янга. Что не менее важно, она не так проста в подтверждении, поскольку даже крупный удар, пришедшийся в воду, очень сложно отследить в силу понятных проблем с обнаружением ударного кратера.
Есть и другие «но». Удар такой силы (скорректировавший земную ось!), к тому же пришедшийся на тонкую океаническую кору, должен был пробить её. Следовательно, магма попала бы в атмосферу. И всё это хоть в какой-то степени должно было повлиять на геологию эпохи. Следы такого рода лишь предстоит обнаружить...
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Geological Society of America Today (доступен полный текст).
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
Группа исследователей из Ливерморской национальной лаборатории и Университета штата Аризона (США) во главе с Грегори Бреннекой (Gregory A. Brennecka) исчерпывающе проанализировала метеорит, упавший на Землю в 1969 году. И сделала следующий вывод: по составу тело решительно отличается от других метеоритов, а также от лунных и земных пород, поэтому речь идёт о прямом происхождении «Альенде» от... сверхновой, взорвавшейся миллиарды лет назад.
Один из фрагментов метеорита «Альенде» (здесь и ниже иллюстрации Wikimedia Commons). Солнечная система образовалась 4,5 млрд лет назад — с этим согласны все. А вот как именно это произошло, до сих пор остаётся предметом дискуссий. Считается, что для запуска схлопывания протозвёздного облака в Солнце (или по крайней мере его ускорения) рядом должна была взорваться одна или несколько сверхновых. Среди прочего они обеспечили нам те тяжёлые элементы, что так часто встречаются на планетах системы.
Соответствующие исследования уставили, что разные типы внутризвёздного нуклеосинтеза — p-, s- и r-процессы, ответственные за возникновение всех элементов тяжелее никеля, — должны были образовывать разные изотопы одних и тех же элементов.
Проанализировав изотопный состав метеорита «Альенде» (он же «Айенде»), учёные решили, что для него характерны следы r-процессов. То есть этот материал, скорее всего, принесён взрывом близкой сверхновой.
Открытие подтверждает предположения о том, что появление Солнечной системы было спровоцировано именно таким взрывом. На первый взгляд может показаться, что метеорит, упавший в 1969 году на Землю, может быть гостем из иной звёздной системы, не так давно попавшим в нашу. Тем более что расчёты показывают вероятность систематических метеоритных миграций такого рода. Но присутствие в метеорите включений из материала, относящегося к ранней Солнечной системе («заимствованных» при влёте метеорита в систему вскоре после начала её формирования), снижает вероятность такого сценария до минимума. В общем, человечество с немалой долей уверенности может говорить об обнаружении первого материального свидетельства того самого взрыва, что породил Солнце и окружающие его планеты.
Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
Пираньи! Наверное, все знают об этих злобных рыбах с бульдожьим прикусом, стаи которых в мгновение ока разносят на клочки быка, если только почувствуют в воде его кровь. В массовой культуре пираньи успешно составляют конкуренцию белым акулам, только акулы живут в море, а пираньи — пресноводные, родом из рек Южной Америки.
Чешуя арапаим легко противостоит челюстям пираний. (Фото Hung-Jou Chen.) Однако в тех же местах водится рыба, которую соседство пираний, видимо, не так уж и беспокоит. Это тоже весьма «популярное» существо, зовущееся арапаимой (она же арапайма, пираруку, пайче). Рыба, достигающая 2–3 м в длину, по своей огромной эволюционной древности считается чем-то вроде пресноводной латимерии (правда, распространённость её по сравнению с латимерией не в пример шире).
Арапаимы легко уживаются с пираньями благодаря своей сверхпрочной чешуе, которую те — невероятно, но факт — не могут прокусить. Но что именно придаёт чешуе арапаим подобную прочность, стало известно только сейчас, за что надо поблагодарить исследователей из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США).
Чешуя арапаимы в разрезе; видны верхний бугорчатый слой и коллагеновая слоистая середина. (Фото авторов работы.) Степеней защиты у чешуи оказалось несколько. Во-первых, прочность ей придаёт то, что чешуйки перекрываются почти на 60%, то есть арапаима покрыта почти двойным слоем чешуи: один слой пиранья легко прокусывает, а со вторым ей справиться не так просто.
Во-вторых, каждая чешуйка снаружи покрыта 0,5-миллиметровым твёрдым кожухом, под которым лежит ещё 1 мм относительно мягкого коллагенового слоя. Коллаген добавляет всей структуре гибкости и эластичности, которой лишён хрупкий наружный слой.
И самое главное: в мягкой сердцевине чешуи Элизабет Циммерман (Elizabeth Zimmermann) и её коллеги нашли своеобразные белковые структуры: коллагеновые нити оказались свёрнуты наподобие гнутой фанеры или спиральной лестницы. Эти «спиральные лестницы» были в каждом слое коллагена, и при давлении они вращались и распределяли приложенную к точке силу по всей чешуе. Эту микроструктурную степень защиты чешуи арапаим от пираний исследователи описывают в Nature Communications.
Как выглядят и работают коллагеновые спиральные структуры в чешуе рыб, удалось увидеть с помощью малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. Таким способом и с таким разрешением на чешую до сих пор никто не смотрел, поэтому авторы работы не исключают, что так же может быть устроена чешуя и других рыб.
Понятно, что кроме чисто зоологического у полученных результатов может быть и довольно конкретное практическое значение: секрет чешуи арапаим может пригодиться тем, кто создаёт материалы повышенной прочности.
Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА
20 лет назад создатели фильма «Парк юрского периода» пофантазировали на тему клонирования динозавров из крови, найденной в древних комарах из янтаря. С тех пор энтузиасты упорно ищут подходящий образец. За прошедшие годы несколько различных исследовательских групп заявляли об обнаружении окаменелого комара с древней кровью в брюхе, но всякий раз эти открытия оказывались результатом ошибки или загрязнения.
Комар, найденный в Монтане, содержит кровь неизвестного существа, жившего 46 млн лет назад. (Фото Dale Greenwalt.) Но вот наконец-то объявлено, что такой экземпляр всё-таки найден. Наполненный кровью комар около 46 млн лет пролежал в сланцевой породе на северо-западе Монтаны. Знаете, что самое поразительное? Открытие было сделано 30 лет назад палеонтологом-любителем — аспирантом-геологом по имени Курт Констениус, и всё это время ценнейший экземпляр валялся в подвале, пока на него не наткнулся биохимик в отставке Дейл Гринуолт, искавший окаменелости на западе США для Смитсоновского музея естественной истории.
Образец находится в камне, а не в янтаре и (к сожалению для поклонников «Парка юрского периода») не настолько стар, чтобы заключённая в нём кровь могла оказаться кровью динозавров. Тем не менее это первая находка окаменелого комара с кровью.
Формация Кишенен (фото Dale Greenwalt). Итак, начало восьмидесятых. Констениус готовится получить степень магистра по геологии в Аризонском университете и вместе с родителями регулярно отправляется на выходные в окрестности национального парка Глейшер на северо-западе Монтаны, где находится геологическая формация Кишенен. Сотни окаменелых насекомых — вот его улов. Все они раскладываются по ящикам, отправляются в подвал, и о них благополучно забывают, ведь жизнь не стоит на месте.
В 2006 году на сцене появляется г-н Гринуолт, который приходит в музей и на общественных началах (а чем ещё заняться на пенсии?) приступает к каталогизации коллекции палеобиологического отдела. В каком-то учебнике по эволюции насекомых ему попадается мимолётное упоминание об открытиях Констениуса, которые так и не удостоились надлежащего научного описания. И с 2008 года г-н Гринуолт каждое лето ездит на формацию Кишенен искать, что там ещё осталоь.
Ему удаётся добыть тысячи образцов из 14 отрядов насекомых. Дело это было нелёгким: пожилому человеку приходилось сплавляться по реке Флатхед, по которой проходит граница парка, до места, где река пробила путь через породу формации Кишенен. Там и находятся сланцы, образовавшиеся на дне озера в эпоху эоцена около 46 млн лет назад.
Редкое сочетание обстоятельств (тонкие слои мелкозернистого осадка и нехватка кислорода) позволили образцам сохраниться в огромных количествах и с небывалым качеством. Работа г-на Гринуолта привела к открытию двух новых видов.
Совсем рядом, в городке Уайтфиш, г-н Гринуолт встретился-таки с семейством Констениус. Слово за слово, и эти милые люди решили подарить музею свою коллекцию. Как только г-н Гринуолт приступил к разбору древних сокровищ, он сразу приметил необычный экземпляр. К исследованию подключились британский энтомолог Ральф Харбак и сотрудники Смитсоновского музея.
Энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия показала, что брюшко насекомого битком набито железом, а масс-спектрометрия вторичных ионов позволила обнаружить гем — соединение, придающее эритроцитам характерный красный цвет и позволяющее им разносить кислород по организму. Прочие опыты продемонстрировали отсутствие этих соединений в других частях окаменелости.
Результаты категорически доказывают, что кровь в насекомом сохранилась. Но пока нет никакого способа узнать, кровь какого существа наполняет комариное брюшко. Видите ли, ДНК разлагается слишком быстро, и надежда на то, что она смогла пережить эти 46 млн лет, стремится к нулю. Недавно исследователи пришли к выводу, что период полураспада ДНК составляет примерно 521 год даже при идеальных условиях.
Даже если в распоряжении учёных окажется чудесным образом сохранившаяся ДНК древнего существа, осуществить клонирование, подобное показанному в «Парке юрского периода», практически невозможно. Чтобы собрать полный геном из фрагментов ДНК, требуется знание о том, как выглядит целый геном, а у нас его нет. Кроме того, для превращения ДНК в живое существо её нужно пересадить в яичник близкого родственника, но у нас нет никакого способа узнать, что это было за животное.
Так что, увы, никакие древние существа не вернутся к жизни благодаря данной находке. Однако это всё равно выдающееся открытие, ибо специалисты получили возможность ещё лучше изучить эволюцию кровососущих насекомых. Раньше самым близким родственником современного комара считался москит с остатками малярийного паразита, который служил косвенной уликой того, что комары питались кровью уже 15–20 млн лет назад. Новый экземпляр — прямое доказательство более глубокой древности кровососущего поведения. Кроме того, впервые показано, что биологические молекулы (в частности гем) сохраняются в палеонтологической летописи.
Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Источник: КОМПЬЮЛЕНТА
19-10-2016 Просмотров:6401 Новости Палеонтологии 
Антоненко Андрей
Отпечатки кожи огромного динозавра, жившего на территории современной Испании, нашли и описали местные палеонтологи. По их данным, эти окаменелости принадлежат одному из последних европейских динозавров – они сформировались примерно 66...
08-05-2015 Просмотров:8660 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Палеонтолог нашел в Канаде великолепно сохранившийся отпечаток "мозга" древнего членистоногого существа, который помог ему понять, когда предки насекомых, пауков и ракообразных обзавелись обособленной головой, защищенной броней из хитина, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology. Отпечаток...
17-05-2012 Просмотров:12558 Новости Генетики Антоненко Андрей
Первые биологические часы появились вместе с фотосинтезом и подчинялись не смене дня и ночи, а изменениям концентрации кислорода в клетке. Появление биологических часов у живых организмов случилось из-за накопления в атмосфере...
22-03-2014 Просмотров:8321 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей
Что получится, если скрестить эму с тираннозавром? По-видимому, нечто, напоминающее Anzu wyliei — новый вид двуногих динозавров. Три экземпляра этих животных с оперёнными передними конечностями и хвостами были найдены в...
19-01-2011 Просмотров:12417 Новости Зоологии Антоненко Андрей
Движение губок Российские ученые открыли новый механизм движения губок — на первый взгляд неподвижных прикрепленных организмов. Оказалось, что на новое место губка перемещается отдельными клетками: они покидают старое тело, прихватывая...
Палеонтологи из Имперского колледжа Лондона (Великобритания), под руководством Серджио Бертаццо (Sergio Bertazzo) и Сюзанны Мейдмент (Susannah Maidment) обнаружили в ископаемых костях динозавров структуры, очень похожие на кровяные клетки и волокна…
Botrytis cinerea, возбудитель серой гнили — на редкость универсальный плесневый грибок: он поражает боле 200 видов растений, среди которых почти все фрукты и овощи, которые мы едим. Его не останавливают…
Феноменальная способность птиц ориентироваться на местности хорошо известна. Считается, что у них есть целый арсенал «компасов», от банального зрения до магнитного чувства. Однако даже в совокупности эти способы не могут…
Вопреки распространённому мнению, существует, по крайней мере, ещё несколько видов клеток живых организмов, которые крупнее страусиного яйца. Возможно, страусиные яйца могут оказаться самыми тяжёлыми клетками в природе, но тесты ещё…
Ученые представили еще одно доказательство того, что таинственный ископаемый «рыбослон» из США относится к позвоночным. Об этом свидетельствует строение его глаз. Туллимонстр Tullimonstrum gregariumРезультаты исследования, проведенного британскими учеными из Университета Лестера, опубликованы в…
Обезьяны, как и люди, любят наблюдать за драками между соплеменниками. Хотя разнять дерущихся свидетели не пытаются, после драки они как будто хотят утешить побеждённого. Зоологи часто наблюдали, как проигравшая обезьяна…
Дасплетозавры, ближайшие родичи тираннозавров, оказались лишены толстых губ и перьев более знаменитых родичей, но при этом они обладали особым кошачьим "шестым чувством", позволявшим им очень чутко ощущать вибрации и давление, говорится в статье, опубликованной…
Всего 41 тыс. лет назад стрелка компаса на нашей планете показала бы на юг — как на Марсе сейчас. Учёные из Гельмгольцовской ассоциации германских исследовательских центров (точнее, из входящего в…
Журнал BBC Wildlife подвёл итоги ежегодного конкурса среди автоматических фотоаппаратов-ловушек, с помощью которых учёные следят за жизнью дикой природы. В отличие от людей, эти устройства не просят пить-есть, не спят,…
Вверх