Палеонтологи откопали в Китае древнейших мягкотелых шипастых организмов. Они являются родичами знаменитой галлюцигении и современных бархатных червей.

Collinsium ciliosumОписание находки, подготовленное китайскими учеными из Юньнаньского университета, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В кембрийском периоде в палеонтологической летописи внезапно появились все основные типы живых существ. Некоторые из них, вроде брахиопод и морских лилий, внешне мало чем отличались от своих потомков, живущих сегодня, а другие, наоборот, имели весьма причудливый облик. Одно из таких странных созданий и было найдено в отложениях раннего кембрия в южном Китае.

Всего ученым удалось обнаружить около 30 представителей нового вида и рода, получившего название Collinsium ciliosum. Они представляли из себя червеобразных существ с 15 парами конечностей. Первые шесть пар ног Collinsium ciliosum, напоминающие перья, были покрыты густыми щетинками. Остальные 9 пар конечностей, расположенные на заднем конце тела, были голыми, но имели на конце коготки.

Придатки Collinsium ciliosum плохо подходят для активного ползания по морскому дну, поэтому ученые предполагают, что своими задними ногами они цеплялись за неподвижные субстраты вроде губок, передними перьеобразными ногами отфильтровывая из воды питательные частицы, подобно некоторым современным ракообразным.

Неподвижность C. ciliosum делала их легкой добычей, поэтому они обзавелись острыми шипами на спине. Каждое из этих существ длиной всего несколько сантиметров несло 72 шипа разных размеров - это один из древнейших примеров подобного вооружения у мягкотелых животных.

Судя по морфологии шипов, которые состоят из нескольких слоев кутикулы, вложенных друг в друга, подобно матрешкам, C. ciliosum относится к кембрийским галлюцигениям и современным бархатным червям, имеющим аналогично устроенные коготки.

Источник: infox.ru

Найденные на раскопках в Канаде зубы галлюцигении, причудливого потенциального предка всех линяющих беспозвоночных, к числу которых принадлежат членистоногие и черви, помогли палеонтологам понять, как выглядела ее голова и рот, и опубликовать полученные изображения в журнале Nature.

Галлюцигения в представлении художника"До публикации этой работы у нас были сомнения, какой конец тела этого существа, собственно, представляет его голову, и какой из них является хвостом. Большой темный шарик на оконечности одного из окаменелых останков галлюцигении изначально считался головой. Мы выяснили, что на самом деле он не был частью тела, а просто пятном жидкости, вытекшей из кишечника беспозвоночного в тот момент, когда его тело было расплющено", — рассказывает Мартин Смит (Martin Smith) из Кембриджского университета (Великобритания).

Отпечаток галлюцигении, найденный в сланцах БёрджессСмит и его коллеги проводили раскопки на территории знаменитых сланцев Бёрджесс на западе Канады, где залегают породы времен кембрийского периода и где были найдены одни из самых причудливых и больших жителей первичного океана Земли.

Одним из самых необычных представителей этого мира являются галлюцигении – причудливые беспозвоночные существа, близкие родичи крайне примитивных бархатных червей и предки всех линяющих беспозвоночных (Ecdysozoa), чьи останки были найдены еще в 70 годах прошлого века. Вид отпечатков так удивил их первооткрывателей, что они назвали открытое ими животное Hallucigenia, "порождением бредней".

Необычный облик галлюцигении, не сравнимый ни с одним другим живым существом, породил "классическую ошибку" палеонтолога — изначально ученые "перевернули" ее с ног на голову во всех отношениях – шипы на ее спине они посчитал ногами, а хвост, из-за вышеупомянутого пятна – головой. Только после открытия когтей Hallucigenia и находки Смита и его коллег все стало на свои места.

Когда авторы статьи осознали природу пятна и поняли, как оно возникло, им в голову пришла следующая идея – если галлюцигении погибли в результате "грязевого потопа", то тогда в тех же отложениях сланцев, где были найдены их тела, должны находиться фрагменты их глаз и прочих частей головы.

Руководствуясь этой идеей, Смит и его коллеги вернулись к раскопкам в Берджессе, и им улыбнулась удача – они нашли не только примитивные "стебельковые" глаза, но и зубы Hallucigenia, которые помогали ей всасывать воду внутрь рта. Данная находка помогла им не только приделать голову беспозвоночного к "правильной" части его туловища, но и прояснить некоторые детали эволюции линяющих животных.

В частности, наличие зубов у галюцигений говорит о том, что общий предок насекомых, червей и других беспозвоночных был устроен гораздо сложнее, чем мы привыкли считать, опираясь на примитивную анатомию бархатных червей. По всей видимости, эти черви потеряли зубы в ходе дальнейшей эволюции.

Похожие зубы, как рассказывают ученые, были и у нескольких других групп беспозвоночных, появившихся чуть позднее – кембрийских приапулид, родичей бархатных червей, и гигантских "креветок"-аномалокарисов и прочих ранних членистоногих животных. Это позволяет прочертить эволюционную линию между галюцигениями и более поздними беспозвоночными, заключают паленотологи.

Исотчник: РИА Новости

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 тела и мозга Odaraia alata"Со временем, структура головы еще более усложнилась, и эта окаменелость дала нам первый ответ на вопрос, как членистоногие перешли от жизни в мягком теле к обитанию в прочном панцире. Это открытие дает нам возможность лучше понять то, как возникла и формировалась группа животных, претендующая на звание самой процветающей категории живых существ сегодня", — заявил Хавьер Ортега-Эрнандес (Javier Ortega-Hernandez) из Кембриджского университета (Великобритания).

Ортега-Эрнандес изучал окаменелости первых членистоногих существ Земли, населявших ее океаны во времена "кембрийского взрыва, найденные в знаменитых сланцах Берджесс в провинции Альберта на западе Канады. Благодаря уникальным условиям захоронения, здесь часто находят не только отпечатки панцирей беспозвоночных, но и их глаз и прочих мягких частей тела.

Отпечаток тела и мозга Helmetia expansaКак объясняет ученый, сегодня палеонтологи считают, что первые членистоногие животные были мало в чем похожи на всем знакомым сегодня тараканов, пауков, раков или мух. Они не обладали прочным внешним скелетом и по своему облику были больше похожи на червей, чем на современных насекомых, пауко- и ракообразных.

Останки этих существ практически не сохранились, из-за чего ученые активно спорят о том, как они превратились в "бронированных" членистоногих более позднего периода, таких как трилобитов или "королей кембрия", двухметровых хищных креветок аномалокарисов.

Изучая коллекции из запасников музея Торонто, собранные в сланцах Берджесс, Ортега-Эрнандес натолкнулся на удивительные отпечатки двух необычных членистоногих — Helmetia expansa и Odaraia alata, в которых сохранились следы мозга этих обитателей древних морей. Первое существо можно назвать мягкотелым аналогом трилобитов, а второе было похоже по своей форме на мини-подводную лодку.

Мозг и глаза этих необычных существ были защищены, как показывают отпечатки, небольшой, но достаточно толстой пластиной из хитина, которая похожа по своей форме на переднюю часть головного сегмента у современных и вымерших членистоногих. О существовании этой пластины ученые знали достаточно давно, но у них не было никаких свидетельств того, какую роль она могла играть.

Теперь, как считает Ортега-Эрнандес, мы можем с уверенностью говорить о том, что она была прообразом и своеобразной "заготовкой" будущей головы членистоногих, покрытой хитиновой броней. Кроме того, это открытие позволяет прочертить линию между примитивными членистоногими и аномалокарисами, чьи головы были защищены похожими пластинами.

Источник: РИА Новости

Международная группа палеонтологов обнаружила в сланцевых отложениях на западе Канады останки гигантской древней креветки, которая обладала длинными усами-"руками" и набором веслообразных конечностей, говорится в статье, опубликованной в журнале Paleontology.

Окаменелость древней усатой креветки Yawunik kootenayiВ 1909 году американский ученый Чарльз Уолкотт обнаружил знаменитые сланцы Берджесс на территории Британской Колумбии. Особые условия формирования его пород обусловили то, что в их толщах сохранились великолепные отпечатки мягких тканей тысяч видов беспозвоночных животных и водорослей.

В частности, в 80 годах прошлого века здесь обнаружили останки аномалокариса – гигантского двухметрового топ-хищника Кембрия, похожего по облику на безногую креветку с гигантскими усами.

Седрик Ариа (Cedric Aria) из университета Торонто (Канада) и его коллеги проводили раскопки этих сланцев на территории национального парка Кутеней, где три года назад было обнаружено гигантское кладбище древних позвоночных и беспозвоночных животных, получившее название "Мраморный каньон".

Здесь им удалось обнаружить фрагменты крупного членистоногого существа, которое напоминало по своему облику увеличенную в несколько раз креветку длиной с руку и высотой в несколько пальцев.

Оно получило имя Yawunik kootenayi, в честь национального парка и морского монстра Яву-ника из мифов местных индейцев из племени ктунаха, распугавшего всех жителей моря и заставившего их забыть обиды и сообща охотиться на него. Яву-ник, судя по его анатоимическому устройству, входил в род леанхойлий – средних по размеру членистоногих, обладавших примитивными глазами и щупальцами.

Главной необычной чертой этого существа были его усы, обладавшие невероятно большой длиной и подвижностью, которые одновременно служили инструментом по захвату пищи, органами обоняния и своеобразными "плавниками".

"Мы знаем, что личинки некоторых видов ракообразных могут использовать свои усики для того, чтобы и плавать, и собирать пищу. Но с другой стороны, у всех крупных хищников, таких как раки-богомолы, за эти функции отвечают разные конечности. Яву-ник и его родичи рассказали нам о том, как выглядели членистоногие до того, как появилось это "разделение труда", — поясняет Ариа.

По его словам, яву-ники были очень распространены в водах Мраморного каньона, где они играли ключевую роль в цепях питания. Эти крупные креветки были, судя по их анатомии, типичными хищниками, которые питались более мелкими беспозвоночными, и могли быть жертвами аномалокарисов и других топ-хищников того времени.

Источник: РИА Новости

Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами.

Илистый прыгунОб этом говорится в статье бельгийских ученых из Университета Антверпена, опубликованной в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Как известно, рыбы захватывают добычу, засасывая ее в рот с потоком воды, которая затем выбрасывается наружу. Наземные же позвоночные «изобрели» для этой цели язык – он не только во многих случаях участвует в захвате пищи, но и, когда пища оказывается во рту, помогает направить ее в глотку.

Долгое время оставалось непонятным, как питались предки четвероногих, которые впервые очутились на суше и при этом еще не имели языка. Авторы статьи попытались ответить на этот вопрос, наблюдая за илистыми прыгунами (Channallabes apus). Эти тропические рыбы нередко выползают на берег, поедая там мелких членистоногих.

В лабораторных условиях ученые сняли на высокоскоростную видеокамеру нескольких илистых прыгунов, ползающих по влажному стеклу. Выяснилось, что перед тем, как выбраться из аквариума, эти существа набирают в рот немного воды. Завидев добычу (например, рачка), илистые прыгуны приближают к ней голову, выпускают изо рта порцию воды, а затем быстро засасывают обратно. В результате пища оказывается у них во рту.

Кроме того, ученые показали, что илистые прыгуны «булькают» во рту таким образом, что добыча отправляется им в глотку. При этом кость гиоид (элемент скелета головы) движется у этих рыб так же, как и у тритонов во время глотания, у которых имеется настоящий язык. По словам авторов, у илистых прыгунов вода играет роль «гидродинамического языка». Возможно, у первых позвоночных, осваивавших сушу, наблюдалось что-то подобное.

Напомним, недавно ученые экспериментально доказали, что в далеком прошлом рыбы действительно могли выйти на сушу и стать четвероногими животными. Этот феномен удалось продемонстрировать на примере современных многоперовых рыб.

Источник: infox.ru

Американские ученые опровергли сложившееся мнение о взаимосвязи морфологического разнообразия и экологической диверсификации живых существ. По новым данным исследователей Стэнфордского университета, не существует линейной зависимости между количеством жизненных форм и ассортиментом доступных для существования их обладателей экологических ниш.

Обитатели кембрия Как известно, все разнообразие современных морских животных сводится к девяти первоначальным планам строения тела, впервые появившимся еще во времена кембрийского взрыва, около 550 млн лет назад. Подобно тому, как гениальных художник творит множество шедевров, используя довольно ограниченный арсенал изобразительных средств, так и природа заполнила самые разные экологические ниши лишь малым числом жизненных форм. Правда, на это ей потребовалось много миллионов лет.

 Согласно распространенному сегодня в науке подходу, практически мгновенное по геологическим меркам появление в кембрийском периоде всех современных планов строения тела животных сопровождалось столь же стремительной экспансией жизни в самые разные экологические ниши. Поспорить с этой позицией решила группа ученых под руководством Джонатата Пэйна, палеобиолога Стэнфордского университета. Недавно он вместе с коллегами эмпирически подтвердил закон Копа (Cope's rule), остававшийся сомнительным на протяжении сотни лет, и вот теперь готов бросить вызов более молодому корифею – Стивену Гулду (Stephen J. Gould) и его концепции кембрийского взрыва.

 "Окаменелости обеспечивают нам четкое доказательство того, что основные планы строения тела, имеющиеся у морских животных сегодня, сложились примерно 542 млн лет назад, и почти все последующие новые виды являются просто вариациями на эти темы, – заявил Пэйн. – Однако обусловленные этими планами строения экологические способности драматически менялись, и животным потребовалось гораздо больше времени, чтобы достичь современного экологического разнообразия".

 Изучив более 18 000 родов, команда исследователей пришла к выводу, что функциональное разнообразие морских животных развивалось на протяжении очень долгого времени. Прежде исследований на аналогичную тематику не производилось.

 "Наши результаты очень ясно показывают, что в отличие от основных планов тела, экологические функции животных не появляются в начале кембрийского взрыва вообще. Скорее, наоборот, – пояснил ведущий автор исследования, сотрудник лаборатории Пэйна Мэтью Кноп. – Мы показываем, что все 542 млн лет морские животные следовали "модели позднего заполнения", чтобы прийти к нынешнему экологическому разнообразию. Мир, который мы видим сегодня, действительно создавался эволюцией на протяжении очень долгого времени".

 Еще одним важным выводом исследования стало понимание, что вскоре после двух крупнейших массовых вымираний – в конце пермского и в конце мелового периодов – экологическое разнообразие животных не только очень быстро восстанавливалось до прежнего уровня, но и выходило далеко за его пределы. "Похоже, после этих вымираний оказывались потеряны ранее доминирующие группы, что открывало самые широкие экологические перспективы для тех, кто выжил", – отметил Пэйн.

Источник: PaleoNews

Загадочное семейство морских животных Chancelloriidae, живших в кембрийском периоде, долгое время считали близкими родственниками губок. Однако новое исследование показывает, что по своему строению ханцеллорииды чем-то ближе к кораллам, а чем-то – к кактусам.

Слева направо: Chancelloria eros, Allonnia tintinopsis и Archiasterella coriacea. Реконструкция: Pollyanna von Knorring  Профессор палеозоологии шведского музея естественной истории Стефан Бенгтсон и руководитель отдела палеобиологии Королевского музея Онтарио Десмонд Коллинз устроили тихую революцию в одной из самых динамично развивающихся областей палеонтологии – изучении кембрийских животных. Они методично пересмотрели как известные прежде материалы из знаменитых канадских сланцев Burgess Shale, так и несколько сотен новых образцов Chancelloriidae, собранных экспедициями с 1975 по 2000 год. Результаты их совместной работы заметно меняют наши представления об этой группе ископаемых.

 Обычно от ханцеллориид остаются отпечатки дирежаблеобразного мягкого тела и твердые шипы – склериты. Описавший эту группу животных знаменитый первооткрыватель местонахождения Burgess Shale Чарльз Уолкотт решил, что склериты были аналогичны спикулам губок и являлись элементами каркаса, поддерживавшего тело странных созданий в вертикальном положении. И хотя формально к типу Spongia никто Chancelloriidae не относил, почти целый век палеонтологи воспринимали их просто как экзотическую разновидность древних губок.

 Бенгтсон и Коллинз с помощью новых материалов показали, что во многом ханцеллорииды ближе к кишечнополостным. Мягкое тело загадочных кембрийских жителей своим базальным концом крепилось к субстрату – донным камням, раковинам бентосного животного или просто каким-нибудь обломкам. На противоположном, верхнем конце тела располагалось одно округлой формы отверстие, ведущее во внутреннюю полость. Вокруг него своеобразным шипастым венчиком росли склериты, также разбросанные и по всей внешней поверхности животного, что придавало животному визуальное сходство с кактусом.

 Мнение Уолкотта о том, что эти колючки находились внутри тела, не подтвердилось – на многих хорошо сохранившихся образцах видно, что почти полностью они располагаются именно снаружи. Скорее всего, как и у настоящих кактусов, эти шипы служили животному защитой от хищников, разнообразие которых стремительно нарастало в кембрийском периоде.

 О том, как питались Chancelloriidae, пока ничего определенного сказать невозможно. Обычно для прикрепленных существ с мешкообразной формой тела рассматривается две модели – захватывание пищи вместе с водой через ротовое отверстие и последующая эвакуация отходов тем же путем, но в обратном направлении, как коралловые полипы и актинии, или альтернативная схема – фильтрация воды с пищевыми частицами через поры, пронизывающие тело, с удалением "отработанной" воды через верхнее отверстие. Вторая модель типична для губок, в отличие от которых у ханцеллориид не было пор на теле.

 Добавляет сложностей интерпретации и мускулатура, следы которой обнаружили исследователи. Похоже, кембрийские недогубки-протокактусы могли сжимать свое тело в определенных участках. Если представить себе, как волна сокращений прокатывается от базального к верхнему концу животного, то можно посчитать это актом удаления отходов из внутренней полости. К сожалению, никаких деталей строения этой самой полости или, например, кишечника, пока обнаружить не удалось.

 Как бы то ни было, но к единственному виду семейства Chancelloriidae – Chancelloria eros – теперь добавились два других: Allonnia tintinopsis и Archiasterella coriacea. А наши представления об одной из самых древних экосистем планеты стали еще немного полнее.

Источник: PaleoNews

 Тип: Полухордовые (Hemichordata)

1. Общие сведения о полухордовых (Hemichordata) животных

Представители полухордовых (Hemichordata): кишечнодышащие, крыложаберные и граптолитыК типу полухордовых животных (лат. Немсноrdата) относится небольшая группа донных морских беспозвоночных организмов с хордоподобным органом (нотохордой), жаберными щелями и спинным нервным стволом, отличающиеся от представителей хордовых тем, что их тело можно разделить на три отдела: хоботок (кишечнодышащие) или головной щит (перестожаберные), воротник и туловище. Другими отличительными чертами полухордовых является наличие помимо спинного - брюшного нервного тяжа, отличие строения сердца, нервной системы и другими особенностями внутренней организации.

Данный тип билатеральных вторичноротых животных включает в себя 104 известных вида и делится на три класса - кишечнодышащие или кишечножаберные (Enteropneusta), перистожаберные или крыложаберные (Pterobranchia) и вымершие граптолиты (Graptolithina). Все представители полухордовых являются обитателями морского дна, одни из них (представители типа кишечнодышащих) по форме тела напоминают червей ведущих свободноподвижный образ жизни и роющихся в придонном иле, другие же (представители типа перистожаберных) образуют колонии и являются прикрепленными сидячими организмами напоминающими мшанок. Третий тип полухордовых - граптолиты обитавший во времена палеозойской эры (вплоть до начала карбона). Представители этого типа образовывали колонии подобно современным кораллам и мшанкам, состоящие из большого количества мелких особей.

В результате сходства личинок полухордовых - торнарии, с личинками иглокожих - бипиннариями считается, что полухордовые являются промежуточным звеном между хордовыми и иглокожими. 

2. Происхождение полухордовых животных

Первые представители полухордовых животных появились еще в раннем кембрии.

Надцарство: Эукариоты -Царство: Животные - Подцарство: Эуметазои - Раздел: Билатеральные

- Надтип: Вторичноротые

Одному из самых странных ископаемых животных, — галлюцигении (Hallucigenia), — червеобразному существу с ногами, шипами и головой, трудно отличимой от хвоста, наконец-то нашлось место на эволюционном древе.

HallucigeniaИсследователи из Кембриджского университета обнаружили, что эта «эволюционная неудачница» (ее родство с современными видами долгое время не удавалось установить) на самом деле являлась важным предком современных бархатных червей (также известных как онихофоры), наземных беспозвоночных, живущих в тропических лесах.

Для галлюцигении очень долго не могли найти «родственников» не только из-за ее специфичности, но по слегка комичной причине — первоначально ее рассматривали вверх ногами, принимая шипы за щупальца.

Галлюцигения жила 505 млн лет назад в период т.н. Кембрийского взрыва, когда появилось множество новых видов животных. У нее были жесткие шипы по всему телу, 7 или 8 пар ног, заканчивающихся когтями. Длина ее составляла от 5 до 35 мм, а жила она на дне океана.

Доктор Мартин Смит (Martin Smith), один из автор статьи, описывающей результаты исследования, опубликованной в Nature, объяснил, что «часто кажется, будто все современные группы животных появились во время Кембрийского взрыва. Но эволюция — постепенный процесс, и привычная нам анатомия современных животных оттачивалась шаг за шагом, и именно на таких примерах как галлюцигения это можно увидеть лучше всего».

Истчоник: Научная Россия

Ученые рассмотрели мозг представителя загадочных аномалокарисов, крупных хищников, бороздивших океаны более 500 млн лет назад. Оказалось, что эти существа были ближе к бархатным червям, чем к членистоногим.

Отпечаток АномалокарисаРезультаты исследования, проведенного китайскими палеонтологами из Юньнаньского университета и их американскими коллегами, опубликованы в свежем выпуске журнала Nature.

Аномалокарисы жили в кембрийском периоде, когда на Земле почти одномоментно появилось множество типов организмов. Отдаленные потомки некоторых из них существуют и в наши дни, а другие представители кембрийской биоты, включая аномалокарисов, полностью вымерли. Тем не менее, ученым необходимо разобраться с их внутренним строением, чтобы лучше понять закономерности эволюции.

Сопоставление мозгов онихофоры (слева) и аномалокаридиды Lyrarapax unguispinus. Автор: Nicholas StrausfeldАвторы статьи получили возможность заглянуть внутрь аномалокарисов, изучая окаменелости, найденные на территории китайской провинции Юньнань в отложениях нижнего кембрия возрастом около 520 млн лет. Среди находок им попалось три экземпляра прекрасной сохранности, относящихся к ранее неизвестному виду. У них ученым удалось разглядеть нервную систему – на отпечатках она темнее, чем остальные ткани.

Выяснилось, что аномалокарисы, получившие название Lyrarapax unguispinus, обладали довольно примитивным мозгом. От него отходили два выроста в сторону сложных глаз, а спереди располагалось два ганглия, иннервировавших парные щупальца хищника, служившие ему для захвата добычи. Это строение доказывает, что аномалокарисы ближе к онихофорам (бархатным червям), а не к Euarthropoda, с которыми их пытались породнить ранее.

Дело в том, что антенны и хелицеры, передние членистые придатки на голове у Euarthropoda (к ним относятся насекомые, паукообразные, ракообразные и некоторые вымершие членистоногие) управляются дейтоцеребрумом – средним отделом мозга, который лежит за протоцеребрумом, передним отделом, отвечающим за иннервацию глаз. У аномалокарисов же головными придатками «заведуют» особые ганглии перед протоцеребрумом.

Похожее строение наблюдается лишь у онихофор, считающихся родственниками Euarthropoda. На голове у этих червеобразных организмов, живущих в тропиках Южного полушария, имеются два длинных щупика. Они также иннервируются вынесенными вперед ганглиями. «Мы были очень удивлены, когда увидели похожую картину у наших окаменелостей» , -- пояснил Никлас Страусфилд, соавтор статьи.

Длина тела Lyrarapax unguispinus составляла менее 10 сантиметров, однако другие аномалокарисы могли достигать метровой длины. Напомним, недавно в Гренландии были обнаружены щупальца аномалокариса, который относился к фильтраторам, подобно современным китам.

Источник: infox.ru

Палеонтологи обнаружили в Китае древнейшую рыбу, жившую в середине кембрийского периода. Она обладала крупными глазами и зачатками челюстей.

MetasprigginaОписание находки, сделанной канадскими учеными из Университета Торонто, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.

В 2012 году экспедиция палеонтологов обнаружила в Мраморном каньоне на территории национального парка Кутеней (Канада) новое местонахождение ископаемых организмов кембрийского периода возрастом около 500 млн лет. В начале кембрия возникли почти все типы современных животных, такие как членистоногие и хордовые, поэтому изучение окаменелостей того времени особенно важно для понимания эволюции органического мира.

Среди находок, сделанных в Мраморном каньоне, оказались несколько десятков представителей малоизученного рода Metaspriggina. Проанализировав их, ученые заново реконструировали строение тела этого существа и пришли к выводу, что Metaspriggina относится к позвоночным и является самой древней рыбой из известных на сегодня.

Палеонтологи насчитали в головном отделе Metaspriggina семь пар хрящевых дуг, каждая из которых состоит из двух сегментов. Первая пара хрящей немного утолщена и, возможно, является зачатком челюстей, остальные шесть, по-видимому, поддерживали жабры. Кроме того, Metaspriggina обладала большими глазами камерного типа, какие сейчас имеются у большинства позвоночных и некоторых головоногих моллюсков.

Судя по тому, что глаза располагались на верхней стороне головы рыбы, они помогали ей видеть животных, парящих над ней в толще воды. Благодаря этому Metaspriggina избегала нападений хищников, в роли которых выступали крупные беспозвоночные. Чем питалась сама рыба, пока остается неизвестным - дальнейшее изучение строения ее головы позволит выяснить, была ли она фильтратором или же ловила некрупную добычу.

Истчоник: infox.ru

Представители типа Губки традиционно считаются одной из самых архаичных и просто устроенных групп животных. Однако новые научные данные заставляют усомниться в верности этого подхода и предположить, что ранние губки были вовсе не так примитивны, как современные.

Окаменелая губка В настоящее время большинство биологов уверено в том, что губки представляют собой старейшую на планете группу животных, план строения которой сложился одним из самых первых. Эту точку зрения вроде бы подтверждают генетические исследования, помещающие момент отделения предков губок от предков других животных в глубины докембрия, а также общий уровень организации тела губок, лишь немного превосходящий колониальных простейших, лишенных нормально сформированных органов и тканей. Поэтому в научных кругах прочно устоялось мнение о том, что глядя на современных губок, мы как бы видим древнейших многоклеточных Земли.

Прогресс генетики и биохимии в последние годы поставил под сомнение это хрестоматийное впечатление о простоте губок. Новые данные палеонтологов говорят, скорее, о том, что ранние губки в некоторых отношениях были более сложными, чем их современные потомки. К сожалению, изучение первых шагов их эволюции сталкивается со значительными трудностями, ведь хотя они и обладали минеральным скелетом из твердых спикул, в процессе захоронения и окаменения остатки деформировались до полной неопределенности.

Впрочем, время от времени палеонтологи находят местонахождения с исключительно хорошей сохранностью ископаемой фауны, и зачастую среди находок там встречаются древнейшие губки. В большинстве случаев эти остатки напоминают современную глубоководную группу Hexactinellida, однако это сходство на поверку оказалось чисто внешним, искусственным. И все же окаменевшие остатки представителей этой "стволовой группы" древних губок имеют жизненно важное значение для понимания того, какими были ранние губки и чем они отличаются от ныне живущих видов.

Большинство хорошо сохранившихся окаменелостей ранних губок имеет шаровидную или вазообразную форму с единственным круглым отверстием в верхней части тела. Характерные для современных видов неправильные формы появились позже и не могут считаться примитивным признаком. При этом некоторые ранние губки, время от времени встречающиеся в разных уголках Земли, имеют угловатые очертания, как правило, восьмигранные. Хотя палеонтологи хорошо осведомлены об этой особенности, до сих пор никто не придавал ей значения, поскольку такие угловатые губки встречаются достаточно редко и нерегулярно, что указывает скорее на случайное совпадение, чем на закономерность. Кроме того, предполагалось, что призматические контуры являются не проявлением настоящей симметрии, а всего лишь ответом на условия внешней среды.

Опровергнуть эту точку зрения удалось благодаря открытию ранних губок замечательной сохранности, найденных в Южном Китае в составе хэтанской биоты, датирующейся ранним кембрием (около 520 млн лет назад). Как рассказал изучавший этих губок доктор Джозеф Боттинг из Нанкинского института палеонтологии академии наук Китая, окаменелости, которые он отнес к роду Metaxyspongia, имеют примерно округлые очертания и симметричный скелет из четырех рядов крупных спикул, расположенных вертикально по всей высоте животного. Реконструировав несколько особей этих губок, палеонтологи пришли к выводу, что они тесно связаны с Takkakawia, найденными в знаменитом канадском местонахождении Берджесс Шейл. Правда, у Takkakawia четыре "колонны" из спикул уже в нижней части тела разветвляются, придавая животному восьмилучевую симметрию.

Эти данные позволяют поставить под сомнение случайность находок восьмигранных ранних губок. Скорее, речь идет о самой настоящей, генетически обусловленной симметрии. Изучение нескольких бесформенных древних губок также обнаружило признаки четырехлучевой симметрии, присутствовавшей у них на начальных стадиях индивидуального развития и исчезнувших по мере взросления особи. Четырехлучевая симметрия сохранилась даже у некоторых современных губок, например, у личинок класса Calcarea.

По всей видимости, потомки древних четырехлучевых губок утратили симметрию, чтобы лучше соответствовать условиям густых донных зарослей, в которых они обычно обитают. Но сам факт присутствия симметрии достаточно высокого порядка опровергает гипотезу о том, что губки произошли непосредственно от колониальных простейших. Скорее, губки имели общих предков с типом Стрекающих (Cnidaria), представители которого единственные в современном мире обладают такой же четырехлучевой симметрией. И конечно, неожиданная сложность строения ранних губок означает, что мы больше не можем считать их аналогами общего предка животных, заключает EurekAlert!

Источник: PaleoNews

Мягкотелые обитатели докембрийских морей 540 млн лет назад были буквально сметены волной закованных в жесткие панцири животных современного типа. Драматические события, разыгравшиеся в начале кембрийского периода, практически мгновенно положили конец трехмиллиардолетней истории древнейших земных экосистем.

Вендобиота Напомним, что в далеком докембрии океаны Земли населяли странные мягкотелые существа, аналогов которым в современной фауне не существует. Основой экосистем тех времен служили бактериальные маты, устилавшие дно океана и располагавшиеся в самом нижнем ярусе тогдашних пищевых пирамид. Три миллиарда лет микробные сообщества выступали в качестве геологического фактора, формируя слоистые донные отложения, покрывавшие огромные пространства.

По мнению ряда ученых, докембрийские микробные сообщества исчезли из-за изменившихся в неблагоприятную сторону условий среды, а процесс их вымирания растянулся на миллионы лет. Согласно другой популярной гипотезе, некоторые вендобионты и прочие докембрийские существа продолжали существовать бок о бок с животными современного типа чуть ли не несколько геологических периодов, а их остатки мы не находим лишь из-за того, что окаменеть мягкотелые могут при чрезвычайно редком сочетании различных геологических факторов. Канадский палеонтолог Луис Буатуа, изучающий раннекембрийские отложения острова Ньюфаундленд, уверен, что все было совсем не так.

"Во времена кембрийского периода лицо нашей планеты изменилось навсегда, и у нас пока есть много вопросов, остающихся без ответов, – рассказал Буатуа, работающий профессором в университете Саскачевана. – Но результаты нашего исследования показывают, что кембрий был поистине уникален тем, что современные группы животных уже появились, но в то же время экология оставалась похожей на эдиакарскую еще в течение нескольких миллионов лет".

По мнению профессора Буатуа, исчезновение эдиакарской биоты представляет собой яркое и быстрое эволюционное событие, вызванное появлением животных современного типа, а не плавное вымирание в связи с постепенной ликвидацией условий, подходящих для эдиакарской фауны.

Внимательно изучая отложения Ньюфаундленда, Буатуа с коллегами обнаружили там типичнейшие бактериальные маты, соответствующие самому началу кембрия. Чуть выше по разрезу на смену им приходят окаменевшие донные отложения, перемешанные в результате деятельности донных организмов, что является характерной чертой морских экосистем с кембрия и до наших дней.

"Существует гипотеза, что появление на Земле "животных-экоинженеров" привело к окончанию царства бактериальных матов, затянувшегося почти на 3 млрд лет, и к старту "кембрийского взрыва" биологического разнообразия. Появление организмов с жесткими скелетами, коэволюция хищников и жертв привели к "агрономической революции", когдароющие организмы с твердыми скелетами перерыли, разрушили консервативную структуру бактериальных матов и тем самым открыли доступ кислорода и биогенов в более глубокие слои планеты", – пишет о происходивших в раннем кембрии событиях А.Б. Казанский, старший научный сотрудник Института эволюционной физиологии и биохимии им. И.М.Сеченова РАН.

Как показывают данные Буатуа, никаких заметных изменений экологических условий на границе докембрия и кембрия не происходило, а главным агентом вымирания причудливых докембрийских мягкотелых стали представители Bilateralia, оснащенные панцирями и переработавшие бактериальные маты в донный субстрат совершенно иного типа. Лишившимся привычных источников питательных веществ и не имеющим возможности сопротивляться челюстям и хелицерам животных современного типа вендобионтам осталось только тихо исчезнуть с лица Земли.

Источник: PaleoNews

Примитивное членистоногое Fuxianhuia из кембрийских отложений Китая продолжает удивлять ученых. Как выяснили американские палеонтологи, находясь на самых ранних этапах эволюции своего типа оно, тем не менее, обладало сложнейшей сердечно-сосудистой системой.

Сердечно-сосудистая система Fuxianhuia protensa. Реконструкция: Nicholas Strausfeld  Fuxianhuia protensa представляла собой нечто вроде восьмисантиметровой мокрицы или креветки, копошившейся на дне или в придонных слоях океана около 520 млн лет назад. Познакомиться с ней ученые смогли благодаря открытию местонахождения Чэнцзян, в тонких аргиллитах которого сохранились уникальные окаменелости мягкотелых кембрийских беспозвоночных. За высочайшее качество остатков это местонахождение прозвали "Помпеями для беспозвоночных".

Вид со спины Fuxianhuia protensaКак заключили палеонтологи, фуксяньхуйя была своеобразным животным, сочетавшим передовые анатомические решения с примитивным строением тела. Некоторое время назад исследующие ее ученые пришли к выводу, что мозг и нервная система фуксяньхуйи находились на вполне современном уровне и мало чем уступали знакомым нам скорпионам и паукам. Новое открытие, сделанное профессором Николасом Стросфилдом из Аризонского университета, убеждает в том, что и сердечно-сосудистая система жившего в кембрийском периоде членистоногого соответствует лучшим современным образцам.

"Это животное выглядит довольно просто, но его внутренняя организация тщательно продумана. Например, к мозгу подходит несколько артерий – схема, очень похожая на современных ракообразных", – рассказал Стросфилд. По его словам, сосудистая система Fuxianhuia устроена даже более сложно, чем у многих современных ракообразных.

"Кажется, мы нашли базовую схему, на основании которой развивались все остальные, – продолжает профессор. – Сегодня разные группы ракообразных обладают по-разному устроенными сосудистыми системами, но все они восходят к тому, что мы видим у Fuxianhuia. С ходом эволюции некоторые сегменты тела животных специализировались на конкретных задачах, другие утратили свое значение, и находящиеся в них элементы сосудистой системы стали менее сложными".

Остатки сердца и кровеносных сосудов сохранились в виде углефицированных структур, окруженных минерализованными остатками животного. Соавтор Стросфилда Сяоя Ма из лондонского Музея естественной истории смогла идентифицировать сердце, вытянутое вдоль животного, и многочисленные боковые артерии, соответствующие каждому сегменту тела. Артерии состоят из богатых углеродом участков породы и продолжаются длинными каналами, которые, предположительно, доставляли кровь к конечностям и другим органам.

На основании новых данных можно попытаться представить себе поведение фуксяньхуйи, пишет EurekAlert! "Из-за обилия снабжающих мозг кровью сосудов мы можем предположить, что это было очень активное животное, способное к различным поведенческим выборам", – уверен Стросфилд.

Источник: PaleoNews

Полмиллиарда лет назад Мировой океан патрулировали свирепые хищники, походившие на креветок. Не позавидуешь тем, кто оказывался в их острых когтях. Но по крайней мере один представитель этого семейства Anomalocarididae был, скажем так, «добрым». 

Tamisiocaris borealis (изображение Bob Nichols / University of Bristol).Окаменелости, выкопанные на севере Гренландии в 2009 и 2011 годах, говорят о том, что вид Tamisiocaris borealis добывал себе пропитание (планктон величиной в полмиллиметра) с помощью тонких передних придатков длиной около 12 см, напоминавших расчёску. Как и его собратья из рода Anomalocaris (название переводится как «необычная креветка»), Tamisiocaris borealis жил 520 млн лет назад в раннем кембрии. Длина особи составляла примерно 70 см — по кембрийским меркам настоящий великан. 

Исследователи подозревают, что животное отказалось от способности хватать крупную добычу и предпочло фильтрацию планктона в процессе эволюционной конкуренции с высшими хищниками. Изменив свои повадки, Tamisiocaris borealis уже не нуждался в том, чтобы поддерживать гонку вооружений с самыми свирепыми обитателями океана, добывая пищу, отмечает соавтор описания палеобиолог Якоб Винтер из Бристольского университета (Великобритания). Таким образом, животное перестало представлять угрозу своим соперникам и, в свою очередь, перестало чувствовать себя под угрозой. 

Такое поведение развивалось неоднократно в земной истории, и всегда в периоды изобилия «морепродуктов», добавляет учёный. Например, китовый ус появился, когда между Южной Америкой и Антарктидой открылся водный проход, что вызвало подъём богатой питательными веществами донной воды и, соответственно, расцвет водорослей и криля. По-видимому, какое-то аналогичное увеличение пищевых ресурсов привело к эволюции нашего героя. 

Tamisiocaris borealis — первый из известных науке крупных организмов-фильтраторов. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Миллионы лет назад на Земле внезапно возникло множество новых видов живых существ, от членистоногих до иглокожих. Этот феномен назвали кембрийским взрывом, и учёные до сих пор пытаются найти ему объяснение. Одним из важных факторов кембрийского взрыва считают увеличение кислорода в атмосфере, что подтверждается и геологическими данными. Правда, не совсем понятно, почему уровень кислорода повысился именно в это время. 

Древние цианобактерии, возможно, помогли появиться на Земле новым формам жизни. (Фото Dr. Ron Dengler.)Исследователи из Бристольского университета (Великобритания) полагают, что дело тут было не столько в кислороде, сколько в азоте. Используя генетические данные, они попытались восстановить взаимоотношения между сине-зелёными водорослями, кои, благодаря своему фотосинтезу, могли вызвать в атмосфере значительные перемены и повлиять тем самым на пути эволюции. 

В журнале Current Biology исследователи сообщают, что среди тогдашних цианобактерий были такие, которые могли превращать атмосферный азот в биодоступную форму, и в таком биодоступном виде он вполне мог входить в морскую экосистему. Геномный анализ показал, что такие виды сине-зелёных водорослей могли появиться около 800 млн лет назад. 

Тут надо вспомнить знаменитую кислородную катастрофу, которая случилась около 2,3 млрд лет назад. Тогда в атмосфере благодаря тем же цианобактериям впервые появился кислород, и Земля перестала быть прежней: анаэробные организмы, которые её населяли, вынуждены были если и не исчезнуть, то сильно потесниться. Однако, по мнению Патрисии Санчес-Баракальдо (Patricia Sanchez-Baracaldo) и её коллег, эти «кислородные» цианобактерии долгое время не могли активно заселять древний океан — попросту из-за нехватки питательных веществ с биодоступным азотом. 

Этот азот им как раз предоставили другие цианобактерии, появившиеся, как уже сказано, около 800 млн лет назад. «Кислородные» цианобактерии после этого наконец-то смогли войти в полную силу: они стали активно колонизировать океан и наполнять его кислородом. А это, в свой черёд, дало толчок к развитию новых форм жизни. 

Так что кислород, с одной стороны, действительно мог спровоцировать кембрийский взрыв, но — благодаря вовремя подоспевшему биодоступному азоту.

Авторы работы утверждают, что в пользу такой последовательности событий говорят и некоторые климатические события, происходившие в то время на Земле, однако не будем забывать, что все теории, касающиеся древнейшего прошлого планеты, являются лишь более или менее вероятными. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Новое местонахождение окаменелостей мягкотелых морских организмов кембрийского периода обнаружено в Скалистых горах. Оно находится всего в 40 км от знаменитого Берджесс Шейл и сохранило до наших дней чуть более молодую ископаемую фауну.

Мраморный каньон Знаменитое месторождение сланцев Берджесс в национальном парке Йохо было открыто около 100 лет назад и стало широко известно благодаря остаткам бесскелетных морских обитателей, обычно не сохраняющихся в ископаемом состоянии. Теперь, век спустя, в 42 километрах от главного места находок – карьера Уолкотт – найден новый слой, содержащий такие же окаменелости, что и знаменитые берджесские сланцы. Правда, на дневную поверхность этот слой выходит уже в другом национально парке – Кутеней.

Обнаружили новое местонахождение в 2012 году сотрудники совместной экспедиции Королевского музея Онтарио, колледжа Помона и университетов Торонто, Саскачевана и Упсалы. Первооткрыватели нарекли его Мраморным каньоном (Marble Canyon) и заявили, что возможно, по своему значению для науки оно даже превзойден Берджесс.

"Это открытие является эпическим продолжением истории, начавшейся на рубеже прошлого и позапрошлого веков, и у меня нет никаких сомнений в том, что новый материал позволит значительно улучшить наше понимание ранней эволюции животных. Скорость, с которой мы находим тут животных, многие из которых являются новыми, удивительна, и весьма вероятно, что мы в конечном итоге найдем здесь больше видов, чем на прежнем месте, в национальном парке Йохо. Мы очень хотим вернуться сюда летом, чтобы увеличить количество открытых новых видов", – рассказал доктор Жан-Бернар Карон, куратор отдела палеонтологии беспозвоночных в Королевском музее Онтарио, доцент Университета Торонто и ведущий автор исследования.

Администрация национальных парков Канады предпочитает не раскрывать точные координаты нового местонахождения окаменелостей, чтобы защитить его сохранность. Не исключено, однако, что в "Мраморный каньон" будут водить организованные экскурсии.

"Нам было известно о находках некоторых окаменелостей из сланцев Берджесс в национальном парке Кутеней. У нас даже было предчувствие, что если мы проследим нужный слой горных пород, то, возможно, нам будет сопутствовать удача. Хотя никогда, даже в самых смелых мечтах, мы не думали, что сможем разыскать подобное местонахождение. Открытие Берджесс Шейл было великим событием, и мы невероятно гордимся тем, что стали частью новой главы о сохранившейся здесь истории, которая живет в воображении каждого", – приводит EurekAlert! слова геолога колледжа Помона доктора Роберта Гейнса.

За более чем 100 лет исследований в местонахождении Берджесс Шейл было найдено около 200 видов. Для этого палеонтологам потребовалось в общей сложности 600 дней полевых исследований. В новом местонахождении - Мраморном каньоне – только за 15 дней полевых сборов были собраны более 50 видов животных. Некоторые из них уже известны ученым, но только не из Йохо, а из Китая – они входят в состав так называемой чэнцзянской биоты, которая на 10 млн лет старше сланцев Берджесс. При этом геологические данные указывают на то, что разрез Мраморного каньона захватывает самую верхнюю часть разреза карьера Уолкотт, то есть ископаемые обитатели нацпарка Кутеней моложе, чем их соседи из Йохо.

Всего на месте новых раскопок из интервала горных пород толщиной два метра было собрано 3053 образцов, представляющих как минимум 52 таксона. Среди них лишь половина известна из карьера Уолкотт, и по крайней мере 15 являются новыми. Первенство по численности держат членистоногие, среди 34 таксонов которых определены Liangshanella, Marrella, Misszhouia, Molaria, Naraoia, Sidneyia, и новый вид семейства Leanchoiliidae. Также найдены по меньшей мере два новых таксона двустворчатых моллюсков и считавшиеся ранее уникальными представителями карьера Уолкотт редкое хордовое Metaspriggina и вероятно полухордовое Oesia.

Наличие членистоногих Misszhouia и Primicaris, ранее известных только из раннего кембрия Китая, говорит о том, что палеогеографические диапазоны и долговечность обитателей Берджесс Шейл может быть недооценена.

В целом в сообществе Мраморного каньона доминировали подвижные организмы, а прикрепленные донные жители были очень редки. Анализ таксономического состава фауны членистоногих в сопоставлении с берджесскими статистическими данными дает основания надеяться на то, что в дальнейшем сбор ископаемых на новом местонахождении должен принести немалое количество новых видов.

Истчоник: PaleoNews

Климат Земли не расстилал красный коврик первой многоклеточной жизни. Кембрийскому взрыву предшествовал криогений, во время которого лёд, возможно, дважды сковывал всю планету целиком. Кембрий, напротив, превратил Землю в теплицу: атмосферная концентрация углекислого газа с тех пор никогда не была настолько высокой. Затем вновь похолодало, хотя до уровня морозильника температура больше не опускалась. 

Гора Шаста в Калифорнии, входящая в систему Каскадных гор — континентальной дуги (фото NASA Earth Observatory). Кое-какие данные о тогдашней температуре и атмосферном уровне углекислого газа сохранились, но трудно сказать, по каким причинам в то время происходили изменения. Геолог Райан Маккензи из Техасского университета в Остине (США) и его коллеги попытались разобраться в свидетельствах вулканической активности того периода, ибо это основной источник CO₂ в геологической летописи. Чтобы это сделать, пришлось поискать множество иголок в самых разных стогах сена.

В магматических породах, таких как гранит и его вулканический двойник риолит, можно найти крошечные кристаллы минерала под названием циркон. Циркон — лучший друг геолога во многих отношениях. В его ловушку попадают радиоактивный уран и свинец, и по их распаду можно в точности определить возраст кристалла. К тому же это удивительно прочный минерал, способный пережить эрозию, которая разрушает многие другие кристаллы. Самая старая часть Земли из когда-либо датированных — миниатюрная крупинка циркона возрастом 4,4 млрд лет, найденная в осадочной породе, которая сформировалась «всего лишь» около 3 млрд лет назад. 

Цирконы — это летопись характеристик магматических пород, в которых они сформировались. Иными словами, они могут рассказать исследователям о вулканах, которые произвели их на свет. Поскольку вулканы вдоль зон субдукции — наиболее распространённый источник тех видов магматических пород, которые включают в себя цирконы, последние способны указать на местоположение этих вулканов, даже если с тех пор попали в осадочные породы. 

Исследователи свели результаты анализа цирконов в осадочных породах всего мира в один набор данных. Возраст цирконов говорит о том, когда континентальные дуги вулканов были активны вдоль зон субдукции. А когда вулканы работают, они не только формируют новые вулканические породы, но и извергают CO₂ и, следовательно, влияют на климат. 

Таким образом удалось обнаружить низкую активность континентальных дуг во время ледниковых периодов криогения, пик активности в кембрийском периоде и последующее снижение. Иными словами, вулканическая активность повышалась во время тёплых периодов, когда рос уровень CO₂ в атмосфере, и снижалась в холодные периоды. 

В прошлом году аналогичная корреляция была описана для мелового периода. Утверждалось, что, поскольку тектоника плит привела к более активному формированию континентальных дуг, вулканическая деятельность могла освободить CO₂ из карбонатных пород вдоль границ континентов. Вопреки предыдущим гипотезам, новая идея гласит, что континентальные дуги — более важный источник атмосферного CO₂, чем подводный вулканизм срединно-океанических хребтов. 

Когда кембрийский период подошёл к концу, сложился суперконтинент Гондвана (позднее ставший южной половиной Пангеи). Поскольку моря, разделявшие части будущей Гондваны, оказались закрыты, субдукция остановилась, и континентальные дуги утихли. 

Исследователи указывают на Гималаи как пример такого явления, но в меньшем масштабе. Индийский субконтинент был соседом Австралии, когда образовалась Пангея. Когда же она распалась, Индия пошла на север, толкая перед собой океанскую кору и создавая тем самым вулканическую дугу на переднем крае своего движения. Однако к тому времени, когда Индия столкнулась с Евразией, уже не было никакой океанской коры, поэтому субдукция не состоялась — и вулканы, некогда возвышавшиеся по обе стороны исчезнувшего моря, остались без топлива. 

Одного этого было достаточно, чтобы снизить выделение углекислого газа в атмосферу. Кроме того, сжатие континентальных плит привело к образованию горной цепи внушительных размеров, которая быстро разрушалась, и силикатные породы, распадаясь, впитывали CO₂. Результатом стало значительное уменьшение CO₂ в атмосфере. 

Собирание Гондваны было лишь одним из многих столкновений, происходивших в то время. Континентальные арки, спавшие в криогении, воспламенились, когда континенты начали двигаться друг к другу, выбрасывая в воздух CO₂ и нагревая планету. Когда континенты столкнулись, вулканическая активность прекратилась, и эрозия, возможно, помогла охладить Землю. 

Таким образом, вполне вероятно, что континентальные дуги сыграли важную роль в изменении климата в течение этого времени, то есть климатические экстремумы были неизбежным следствием тектоники плит. И, соответственно, тектоника плит определила состояние биосферы. Многоклеточные организмы впервые появляются в палеонтологической летописи в период криогения и начинают бурно развиваться с потеплением. В кембрии, однако, на пике жары происходит несколько массовых вымираний. Когда мир немного остыл, жизнь снова начала процветать и разносторонне развиваться. 

Возможно, тектоника плит и изменения климата были не только злодеями. Некоторые исследователи полагают, что эти факторы ответственны также за появление скелетов из карбоната кальция — событие, сыгравшее ключевую роль в кембрийском взрыве. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Знаменитые палеозойские членистоногие – трилобиты – обычно считаются типичными обитателями морского дна. Среди них известно несколько плававших форм, но в массе своей эти животные входили в состав бентосных сообществ. Однако был в истории Земли период, когда трилобиты чуть было не выбрались на сушу, выяснили профессор геологии университета Саскачевана Габриэла Мангано (Gabriela Mangano) и ее соавторы.

Представитель отряда Olenellida Изучая детали событий, происходивших на североамериканском континенте во времена так называемого "кембрийского взрыва", Мангано обнаружила следы ползания трилобитов в горных породах нижнего кембрия, сформировавшихся более 500 млн лет назад. Судя по размерам и некоторым другим характерным чертам, протоптавшие тропинки по территории современного штата Теннесси трилобиты принадлежали к отряду Olenellida.

Следовые дорожки кембрийских членистоногих оказались повреждены трещинами усыхания – структурами, свидетельствующими о том, что перед окончательным окаменением эти участки дна оказывались выше уровня моря. Очевидно, такие условия возможны лишь в том случае, если дело происходило в так называемой приливной зоне – литорали.

"Трилобиты совершали набеги на верхнюю часть литорали, – говорит Мангано. – Наши находки подтверждают факты миграции субтидальных (обитающих ниже приливно-отливной зоны) организмов в прибрежно-морские, межприливные области и свидетельствуют о том, что трилобиты внесли свой вклад в формирование кембрийских приливных экосистем. Последовательность колонизации раннепалеозойских приливных пространств согласуется с идеей о том, что большинство наземных таксонов произошло от морских, а не от пресноводных предков, и что именно прибрежно-морские экосистемы были вовлечены в колонизацию континентальных пространств на заре фанерозоя".

Освоение трилобитами литорали дает основания предполагать, что и многие другие загадочные окаменелости кембрийского периода, найденные в породах, сформировавшихся в приливной зоне – следы, вертикальные и горизонтальные норки и тропы – могут принадлежать именно им. В наши дни многие морские организмы мигрируют на литораль в поисках еды и защиты от хищников, причем некоторые животные бывают там набегами, а другие обитают постоянно. В кембрийское время приливные области существенно отличались от современных. Там, например, полностью отсутствовали наземные хищники, да и продуктивность наземной компоненты была, вероятно, намного меньше. Но, не смотря на это, уже тогда литораль была достаточно богата пищевыми ресурсами и обеспечивала защиту от хищников, чтобы привлекать к себе мигрантов из более глубоких областей, уверена Мангано.

К сожалению, попытки трилобитов продвинуться дальше на сушу были, по всей видимости, обречены на провал в силу особенностей их строения. Старший научный сотрудник Палеонтологического института РАН Андрей Иванцов привел сразу несколько причин, по которым сухопутные районы оказывались для трилобитов недоступными.

"Проблема с наземными трилобитами следующая, – рассказал он. – Во-первых, как всем известно, панцирь на спинной стороне большинства трилобитов был толстым и минерализованным, а на конечностях – тонким и лишенным минерализации. Различие существенное. В тех фациях, где сохраняются также неминерализованные ножкиракоскорпионов, трилобитовые отсутствуют. Это может означать, что они были какие-то особенно мягкостенные. В водной среде такие конечности могли поддерживать тело трилобита, но на суше – вряд ли. Дыхательные отростки трилобитов также были мягкими, а значит, на воздухе должны были слипаться. Они не защищены от высыхания при движении трилобита и располагаются выше ходильной части конечности. Обвисая в воздушной среде, они должны были препятствовать движению ноги.

Во-вторых, описанные в статье следы принадлежат водному животному. И сформированы они не на суше, а в водной среде. Присутствие их в периодически осушаемой зоне может означать лишь то, что данные трилобиты могли выдерживать временное отсутствие воды, как морское население современной литорали. Но как они переживали этот временной интервал? Например – могли отсиживаться под водорослями или в изолированных лужах, как это делают литоральные организмы, сворачиваться, наконец.

Стоит отметить, что присутствие трещин усыхания, пересекающих следы трилобитов, говорит о том, что верхний слой осадка был скреплен микробным сообществом (иначе осадок не растрескался бы на большие полигоны). Возможно, что именно эти микроорганизмы и были объектом питания оставивших следы трилобитов".

Таким образом, попытка завоевания суши трилобитами провалилась. Но теперь следы этих животных уже нельзя воспринимать как решающее доказательство относительно глубоководных морских обстановок, существовавших в местах формирования пород, в которых они обнаружены, отмечает Габриэла Мангано.

Истчоник: PaleoNews

 Тип: Хордовые (Chordata)

1. Общие сведения о хордовых (Chordata) животных

Рис. 1. Различные представители типа хордовых относящиеся к подтипу позвоночных, головохордовых и оболочников.Хордовые (лат. Chordata) — тип вторичноротых животных широко распространившихся по нашей планете. Представители данного типа обитают на всех континентах и встречаются во всех средах: на суши, под землей, под водой и в воздухе. Сейчас известно более 60000 видов хордовых животных проживающих на нашей планете, из них более 43000 видов проживают на территории России  [1].

 Данный тип разделяется на три подтипа: позвоночные (такие, как - рыбы, птицы, рептилии, млекопитающие), головохордовые (ланцетники) и оболочники (рис. 1).

Рис. 2. Схема строения головохордовых на примере Ланцетника: 1 — утолщение нервной трубки спереди («мозг»); 2 — хорда; 3 — спинной нервный тяж («спинной мозг»); 4 — хвостовой плавник; 5 — анус; 6 — пищеварительный канал; 7 — кровеносная система; 8 — выходное отверстие околожаберной полости (атриопор); 9 — околожаберная полость; 10 — глоточные (жаберные) щели; 11 — глотка; 12 — ротовая полость; 13 — околоротовые щупальца; 14 — ротовое отверстие; 15 — половые железы (семенники или яичники); 16 — глазки Гессе; 17 — нервы; 18 — метаплевральная складка; 19 — слепой печёночный вырост. Дыхание (газообмен): синей стрелкой указан вход воды, богатой кислородом, а красными — выход обогащённой углекислым газом.Несмотря на громадное разнообразие хордовых животных, все представители данного типа обладают рядом общих черт строения и развития проявляющиеся по крайней мере в некоторый период их жизни (рис. 2). Основные из них таковы:

1. Хорда. У всех хордовых имеется осевой скелет , первоначально возникающий в виде спинной струны, или хорды. Хорда представляет собой упругий нечленистый тяж, эмбрионально развивающийся путем отшнуровывания его от спинной стенки зародышевой кишки: хорда имеет энтодермальное происхождение. Последующая судьба хорды различна. На протяжении всей жизни она сохраняется только у низших хордовых (за исключением асцидии и сальп). У большинства представителей, хорда в той или иной мере редуцируется в связи с развитием позвоночного столба. У высших хордовых она является эмбриональным органом и у взрослых животных в той или иной мере вытесняется позвонками, в связи с этим осевой скелет из сплошного нечленистого тяжа становится сегментированным. Позвоночник, как и все другие скелетные образования (кроме хорды), имеет мезодермальное происхождение и формируется из соединительно тканного чехла, окружающего хорду и нервную трубку. 
    2. Нервная трубка. Над осевым скелетом располагается центральная нервная система, представленная полой трубкой. Полость нервной трубки носит название невроцеля. Трубчатое строение центральной нервной системы характерно практически для всех хордовых. Исключение составляют лишь взрослые оболочники. Почти у всех хордовых передний отдел нервной трубки разрастается и образует головной мозг. Внутренняя полость сохраняется в этом случае в виде желудочков головного мозга. Эмбрионально нервная трубка развивается из спинной части эктодермального зачатка. 
    3. Жаберные щели. Передний (глоточный) отдел пищеварительной трубки сообщается с наружной средой двумя рядами отверстий, получивших название висцеральных щелей. У низших форм на их стенках располагаются жабры. Жаберные щели пожизненно сохраняются только у низших водных хордовых. У остальных они появляются лишь как эмбриональные образования, функционирующие на некоторых стадиях развития или не функционирующие вовсе.

4. Мышечный хвост. Часть тела расположенная после анального отверстия.

5. Эндостиль.  желобок на вентральной стороне глотки. У низших хордовых-фильтраторов в нём производится слизь, помогающая собирать частицы пищи и доставлять их в пищевод. Также в нём накапливается йод и, возможно, он является предшественником щитовидной железы позвоночных. Как таковой, эндостиль у позвоночных есть только у пескоройки.

Наряду перечисленными основными особенностями хордовых должны быть упомянуты следующие характерные черты их организации, которые, однако, кроме хордовых имеются и у представителей некоторых других групп. Хордовые, так же как и иглокожие, имеют вторичный рот. Он образуется эмбрионально путем прорыва стенки гаструлы на конце, противоположном гастропору. На месте же зарастающего гастропора формируется анальное отверстие. Полость тела у хордовых вторичная (целом). Этот признак сближает хордовых с иглокожими и кольчатыми червями. Всем представителям хордовых свойственна билатеральная симметрия [2]

2. Происхождение хордовых животных

Рис. 3. Реконструкция внешнего вида ХайкоуэллыНа данный момент нет единой гипотезы происхождения хордовых тк ископаемые останки их предков, указывающие на связь с более примитивными существами на данный момент не найдены. Предполагается, что первые представители хордовых животных появились еще в раннем кембрии более 530 млн лет назад. Найденные кембрийские окаменелости включают в себя два вида позвоночных относящихся к рыбам. Старейшие из найденных ископаемых обнаруживающихся с раннего и среднего кембрия,  принадлежат к группам иглокожих и полухордовых. Другим из старейших ископаемых относящихся к шеньженьгской биоте является Yunnanozoon, предполагается, что она принадлежала к полухордовым или хордовым [3]. Самым древним представителем непосредственно хордовых и скорее всего позвоночных, относящийся к той же биоте, что и предыдущий представитель, является Haikouella lanceolata (рис. 3). Хайкоуэлла обладала уже всеми признаками хордовых, у нее имелись, артерии с сердцем, мозг с нервной трубкой, жаберные лепестки и скорее всего глаза [4]. Кроме хайкоуэллы были найдены такие представители хордовых относящихся к подтипу позвоночных, как Haikouichthys, Myllokunmingia и пикайя.

Надцарство: Эукариоты -Царство: Животные - Подцарство: Эуметазои - Раздел: Билатеральные - Надтип: Вторичноротые

- Тип: Хордовые