Свидетельства такого поведения ученые наблюдали как у древних существ, так и у современных.

Очередь из трилобитовНайденные в Марокко отпечатки тел примитивных членистоногих существ — трилобитов — указали на то, что те умели координировать свои действия с сородичами, организуя своеобразные «очереди» уже 480 млн лет назад. О том, что это открытие означает с точки зрения эволюции, палеонтологи рассказали на страницах научного журнала Scientific Reports.

«Отпечатки этих трилобитов показывают, что коллективные формы поведения появились среди членистоногих неожиданно рано, еще в начале палеозойской эры. Скорее всего, они помогали этим незрячим животным или быстрее достигать нерестилища, или выживать в опасной среде, коллективно избегая штормов или источники токсинов», — пишут исследователи.

Многие виды животных за миллионы лет эволюции выработали удивительно сложные стратегии поведения, которые они могут менять на ходу в зависимости от текущей ситуации. К примеру, многие перелетные птицы могут не только летать в форме клина или линии при движении на зимовье, но и «рассыпаться» по местности, если они сталкиваются с хищниками. Аналогичным образом ведут себя многие рыбы, а дельфины научились противодействовать этому, выработав уникальные групповые тактики охоты, которые позволяют им координировать свои действия.

В последние годы ученые открыли множество новых примеров подобного биологического «коллективизма» среди самых неожиданных представителей живого мира, которые раньше считались убежденными «волками-одиночками». В их число вошли осы, различные виды кукушек, которые объединяются в своеобразную «пернатую мафию», а также летучие мыши-вампиры, помогающие друг другу выживать при недостатке пищи.

Жан Ваннье из Лионского университета (Франция) и его коллеги, проводя раскопки на территории современного Марокко, выяснили, что подобные формы поведения были характерны даже для самых древних форм членистоногих животных.

Здесь залегают породы, которые сформировались в начале ордовикского периода, примерно 480 млн лет назад. В это время Земля только начала восстанавливаться после первого крупного вымирания многоклеточной жизни, которое случилось в конце кембрийской эпохи. Примерно в это же время началась так называемая Великая ордовикская радиация, период, в ходе которого видовое разнообразие морских беспозвоночных резко выросло, а устройство их тела заметно усложнилось.

Рождение сложности

Ваннье и его коллеги предполагают, что они открыли одно из проявлений этого процесса сверхбыстрой эволюции животных, найдя крайне необычные отпечатки трилобитов вида Ampyx priscus. Эти небольшие членистоногие существа были разбросаны в пласте, где их нашли, отнюдь не случайным образом. Трилобиты были сосредоточены в небольших группах, которые по форме были похожи на прямые или кривые линии. Иными словами, трилобиты были выстроились в своеобразные «очереди», в которых они двигались «гуськом» друг за другом.

В прошлом, по словам авторов статьи, ученые уже находили подобные группы древних беспозвоночных, однако они считали, что те были сбиты в кучу уже после смерти благодаря особой форме дна моря и характеру течений.

Открытие множества подобных «линий» из трилобитов, для которых характерна примерно одинаковая форма, и которые при этом разбросаны по разным участкам древнего дна моря, заставило ученых усомниться в этом. Палеонтологи предполагают, что трилобиты путешествовали вместе и были одновременно погребены под слоем песка или других отложений в результате внезапного удара шторма или какого-то другого катаклизма.

В этом отношении, как отмечают исследователи, марокканские трилобиты напоминают многих современных членистоногих, в том числе гусениц походных шелкопрядов (Thaumetopoeidae), которые выстраиваются в «цепи» и мигрируют с одного растение на другое очень похожим образом, а также некоторые виды морских лангустов. И те и другие беспозвоночные «коллективисты» обмениваются различными химическими сигналами для «общения» с сородичами и синхронизации коллективных действий.

Трилобиты, как предполагают ученые, могли координировать свои миграции не только при помощи химических сигналов, но и длинных «усов» и прочих выростов тела, которые помогали им поддерживать физический контакт друг с другом при движении «очереди». Для чего они это делали, пока не понятно, однако сам факт существования схожих форм коллективного поведения и в далеком прошлом, и сегодня, как считают исследователи, говорит о том, что «коллективизм» играл важную роль в жизни и эволюции древних членистоногих.

Источник: PaleoNews

Подобно современным омарам, жившие сотни миллионов лет назад трилобиты могли собираться группами и отправляться в совместные путешествия по дну древних океанов. К такому выводу пришли польские палеонтологи, изучив десятки окаменелостей трилобитов, выстроившихся цепочками друг за другом.

Походная колонна трилобитов Trimerocephalus chopini. Размер масштабной линейки - 50 мм.Группа польских палеонтологов из Института палеобиологии Польской академии наук еще несколько лет назад обследовала в горах Центральной Польши интересные слои, где сохранялось множество целых панцирей трилобитов, причем эти целые панцири были расположены цепочками друг за другом. И таких цепочек, длинных и не очень, нашлось  в разных слоях целых 78. Ясно, что это не просто посмертные скопления, а пример упорядоченного поведения, которое было продемонстрировано животными, возраст которых 365 млн. лет.

Дальнейшими исследованиями руководил Блазеж Блазежовски из того же Института палеобиологии: он решил пристальнее приглядеться к этому "ископаемому" поведению, предположив, что трилобитовые цепочки собрались отнюдь не случайным образом. Скорее, они представляют собой походные колонны наподобие современных членистоногих, которые двигаются к местам спаривания или откладки яиц.

"Подобные находки, действительно, не редкость, нам известны похожие колонны трилобитов из отложений ордовика Португалии и Марокко, – говорит Елена Наймарк, – например, в Марокко найдены цепочки из сотни трилобитов. Также мы знаем о более древних цепочках членистоногих: кембрийские породы возрастом 525 млн. лет содержат остатки ранних ракообразных Synophalos xynos, прозванных "цепными креветками". Синофалосы состыковывали свои панцири в длинные линии из десятков крепко сцепленных особей. Есть даже классификация таких походных колонн. Бывают колонны из особей одного вида, из нескольких разных видов, однонаправленные или разнонаправленные. И все это результат действия различных факторов, как абиотических, так и поведенческих. Большие скопления трилобитовых панцирей могут образоваться в результате массовой посмертной концентрации, тогда это просто беспорядочно расположенные остатки. В лучшем случае они оказываются развернуты в сторону направления водных потоков, то есть взаиморасположение панцирей определяется абиотическим воздействием. Но если взаиморасположение панцирей так или иначе упорядоченно, то нужно искать другие причины, поведенческие, обращая внимание на детали. Новая польская находка дает возможность обсудить именно эти детали. Два вопроса очевидно требуют решения: куда эти трилобиты направлялись и как они удерживались вместе".

Польские авторы так отвечают на эти вопросы: "Мы приводим свидетельства одного из самых древних эпизодов миграции животных в виде цепочек безглазых трилобитов Trimerocephalus chopini из позднего девона центральной Польши, – сообщают исследователи в своей статье. – Эти цепочки представляют собой массовые миграционные группы, координируемые с помощью хемотаксиса и сравнимые с наблюдаемыми сегодня ракообразными вроде лангустов". Иными словами, их поведение координировалось за счет химического чувства, а направлялись они к нерестовым аренам.

В наше время миграции как позвоночных, так и беспозвоночных достаточно распространены и неплохо исследованы. Как правило, массовая тяга к перемене мест связана у них либо с размножением, либо с питанием. Вышеупомянутые лангусты, например, отправляются за десятки километров на нерестилища, причем за сутки их походная колонна может преодолеть больше 10 км. Гипотеза о хемотаксисе вполне соответствует тому, что мы знаем о миграциях лангустов – не разбрестись по океанскому дну им помогает запах мочи других особей, расположение и концентрацию которой животные определяют достаточно точно своими антеннами.

Почему ученые решили, что польские Trimerocephalus тоже, как и лангусты держались вместе за счет хеморецепции? Просто потому, что у них не было глаз, это были слепые трилобиты, так что на зрение они полагаться не могли. Они, скорее всего, ориентировались по запаху.

"Трудно представить себе животное, лишенное хемосенсорного чувства, в особенности водное животное. У всех, и у одноклеточных животных в особенности, химическая сигнализация играет первостепеннную роль, – напоминает Елена Наймарк. – Но на ископаемом материале трудно доказать, что те или иные морфологические структуры выполняли именно эту функцию. У всех трилобитов имелись длинные членистые антенны, снабженные сериями щетинок. Антенны, по всей видимости, участвовали в восприятии химических сигналов. Кроме того, у некоторых трилобитов найдена особая булавовидная структура, расположенная около ротового отверстия – т.н. фронтальный орган. Он предположительно специализировался именно на хеморецепции".

Скорее всего, слепые польские трилобиты двигались к нерестилищу, предполагают Блазежовски и его коллеги. "Этот вывод следует из различий внешнего вида трилобитов в цепочках. Они четко разделяются на две группы по своим признакам, причем численное соотношение этих групп 1:1, как и самцов и самок в подавляющем большинстве видов животных. Так что скорее всего, это были самцы и самки, собравшиеся вместе для размножения, и мы имеем счастливую возможность наблюдать часть их брачного ритуала", – говорит Елена Наймарк.

Однако в пути эту колонну застал шторм, и поднятая из донных понижений вода с высокими концентрациями сероводорода и углекислоты буквально отравила животных.

"Ясно, что животные были пойманы "врасплох", и кроме того, будучи захороненными под слоем осадка, они не сдвинулись со своих позиций ни при движении осадка, ни с токами воды по поверхности осадка, их не потревожили роющие донные обитатели. Скорее всего, такая ситуация означает катастрофическое погребение под толстым слоем, который плохо аэрируется и глубина которого больше, чем сфера жизни обитателей грунтов, – резюмировала Елена Наймарк. – Я не думаю, что дело тут в асфиксии, на которую уповают авторы работы. Их доводы базируются на присутствии свернутых (принявших позу безопасности) одиночных трилобитов рядом с этими цепочками. По мнению польских специалистов, это говорит о том, что у трилобитов в принципе было время свернуться, но они этого не сделали, не успели, потому что их настигла смерть от удушья. В противном случае, они все были бы свернуты. Я полагаю, что здесь есть над чем подумать, потому что и многие другие цепочки трилобитов из Марокко и Португалии состоят из несвернутых особей, тогда как расположенные рядом одиночные трилобиты, как правило, свернуты. Так что нужно искать альтернативное объяснение, и мне очень не хватало его, когда я читала работу польских коллег. Вероятно, оно заключено в данных по изотопному составу осадков из данного местонахождения. Такие данные, хотя и представленные, но практически не истолкованные, могут помочь разгадать причину внезапной гибели трилобитов".

Источник: PaleoNews

Палеонтологи нашли доказательство, что уже на заре эволюции трилобиты активно охотились на червей. Своими многочисленными ножками они обхватывали тела жертв, не давая им вырваться.

ТрилобитыК такому выводу пришли американские специалисты из Университета Миссури, чья статья опубликована в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.

Трилобиты – это класс морских членистоногих, вымерший в конце пермского периода. Окаменевших трилобитов можно в большом количестве найти по всему миру, однако прямые свидетельства, помогающие реконструировать их образ жизни, встречаются гораздо реже. На одно из таких свидетельств – следовые дорожки трилобитов – и наткнулись авторы статьи.

Находка была сделана на территории штата Миссури, в отложениях позднего кембрия (в кембрийском периоде на Земле появились все основные группы многоклеточных существ, включая трилобитов). Разглядывая плиты, на которых иногда попадаются отдельные фрагменты трилобитов, ученые заметили норки, вырытые какими-то червеобразными существами.

Нередко эти норки были испещрены следами от ножек трилобитов. Проанализировав более 1700 подобных отметин, ученые подсчитали, что следы трилобитов пересекают норки слишком часто, чтобы объяснить это простым совпадением. Гораздо более вероятно, что трилобиты охотились на червей, выкапывая их из субстрата.

По словам палеонтологов, трилобиты набрасывались только на небольших червей, а более крупные норки они обходили стороной. Кроме того, трилобиты часто подходили к червям боком, чтобы надежно зафиксировать их между двумя рядами своих ножек.

Источник: infox.ru

Группа американских палеонтологов сообщила о находке яиц примитивных палеозойских членистоногих – трилобитов. Яйца и мягкие ткани животных сохранились на протяжении почти полумиллиарда лет благодаря уникальному стечению обстоятельств – при окаменении они полностью заместились пиритом.

Пиритизированный трилобит Triarthrus с сохранившимися конечностями Несмотря на то, что трилобиты широко распространены по земному шару и являются популярным объектом для изучения и даже коллекционирования, об их размножении ученые могут сказать не слишком много. В ископаемом состоянии не сохранилось достоверных остатков ни гениталий, ни яиц трилобитов, а самые ранние стадии их развития представлены личинками – протасписами. В прошлом было сделано несколько попыток описать найденные вместе с трилобитами мелкие округлые образования диаметром 0,5-4 мм как их яйца, но достоверность этих сообщений и корректность их интерпретации оставляла желать лучшего.

И вот Маркус Мартин и Томас Хегна из Западного Иллинойского университета обнаружили в ордовикских породах штата Нью-Йорк остатки яиц трилобита Triarthrus eatoni, жившего 445 млн лет назад. Предположительно неоплодотворенные, эти яйца сферической и эллиптической формы диаметром около 0,5 мм размещаются на нижней поверхности головного щита (цефалона), что практически бесспорно указывает на их взаимосвязь с трилобитом.

В качестве дополнительного аргумента авторами приводится то обстоятельство, что примерно в том же районе тела у современных родственников трилобитов – мечехвостов – открываются наружу протоки половой системы, из которых в воду выбрасываются неоплодотворенные яйца. Откуда выделяли яйца и гаметы трилобиты, точно не известно, но предположительно, для этой цели им служили половые поры, вероятно, располагавшиеся у задней границы головы.

Как отмечают исследователи, найти и идентифицировать окаменелости яиц трилобитов им удалось благодаря исключительной сохранности, характерной для отложений фомации Lorraine Group. Они представляют собой тонкую, буквально несколько сантиметров толщиной, прослойку пиритизированных сланцев, в которой пиритом заместились не только панцири, но также и многие мягкие ткани трилобитов. Благодаря этому палеонтологам удалось значительно продвинуться в изучении анатомии и морфологии этих созданий.

Если модель размножения Triarthrus eatoni была характерна и для других видов, то можно говорить о том, что эта группа последовательно придерживалась r-стратегии размножения. Исследования продолжаются, и палеонтологи намерены подключить к работе синхротронную рентгеновскую томографию.

Подробнее: PaleoNews

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

На территории американского штата Нью-Йорк обнаружены останки трилобита Eldredgeops rana с пятнистой окраской.

Трилобит Eldredgeops rana.Ведущий автор исследования Кристофер Макробертс из Университета штата Нью-Йорк в Кортленде (США) отмечает, что пятна на экзоскелете трилобитов впервые заметили столетие назад, но в 1960–80-х годах было доказано, что это либо следы минералов (например, пирита), проникших туда в процессе фоссилизации, либо отметки внутренних образований (скажем, мест, в которых к скелету крепились мышцы).

Поначалу г-н Макробертс и его коллеги тоже решили, что пятна, обнаруженные на девонском образце возрастом 360 млн лет, представляют собой пирит, однако химический анализ не выявил никаких минеральных включений. «Веснушки» бежали практически по всей длине экзоскелета, а также под глазами и никак не были связаны с мышцами. В нижней части каждого пятна были видны маленькие поры. Анализ показал, что за миллионы лет они не изменились, а потому можно считать, что трилобит располагал ими при жизни.

Затем выяснилось, что пятна в действительности представляют собой сферы, заполненные крошечными кристаллами кальцита. Они бесцветны, но исследователи полагают, что экзоскелет в целом обладал какой-то окраской, и тогда трилобит должен был выглядеть очень красиво: с рядком белых пятен на цветном панцире. Возможно также, что эти пятна обнажали эпидермис под скорлупой. И не исключено, что пятна лучше отражали свет, а потому казались ярче остальной поверхности тела.

Действительно, некоторые современные ракообразные несут белые пятна, а также имеют яркую и радужную «маркировку», однако они создаются иным способом.

Но зачем трилобитам такая раскраска? Г-н Макробертс полагает, что это был своего рода камуфляж. Возможно, таким образом внешний вид животного менялся настолько, что хищник его не распознавал. Конечно, знать наверняка невозможно.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Сотни миллионов лет назад моря кишели трилобитами — твердопанцирными существами, похожими на колючих тараканов. Поскольку экзоскелеты благосклонны к фоссилизации, мы довольно хорошо знаем, как выглядели их тела. А вот внутреннее устройство трилобитов по-прежнему остаётся загадкой.

Трилобит (врезка) имел сложный глаз с многочисленными хрусталиками. (Изображение Brigitte Schoenemann.)Теперь вы понимаете, насколько важно то исследование, о котором мы сейчас расскажем.

Считается, что трилобиты, подобно сегодняшним насекомым и ракообразным, обладали сложными глазами с несколькими хрусталиками, которые фокусировали свет на скоплениях чувствительных клеток, лежавших под ними. В результате изображение синтезировалось примерно так же, как на экране компьютера, то есть на каждый хрусталик приходился один «пиксел». Поскольку хрусталики были из кальцита, они часто окаменевали вместе с остальными частями экзоскелета. Сенсорные клетки, однако, распадались без следа.

Представьте себе изумление физиолога Бригитты Шёнеман из Боннского и Кёльнского университетов (ФРГ), когда она обнаружила такие клетки с помощью рентгеновской компьютерной томографии. Это побудило её привезти этот и некоторые другие образцы в Европейскую установку синхротронного излучения (Франция), где высокоэнергетическое рентгеновское излучение дало возможность ещё глубже заглянуть в глаза трилобитам. По словам учёного, это позволило ей восстановить всю зрительную систему вымершего животного.

Итак, что же внутри? Нечто вроде цветка, говорит г-жа Шёнеман. Под каждым хрусталиком круглые сенсорные клетки располагаются подобно лепесткам вокруг ромбовидного фоторецептора, регистрирующего тусклый свет, который пробивается сквозь толщу воды на дно древнего океана. Пространство между лепестками занимают пигментные клетки, из-за чего глаза трилобитов приобретали тёмно-карий оттенок.

Похожей структурой обладает современный мечехвост Limulus polyphemus. Выходит, зрительная система трилобитов была эффективной, раз эволюция не нашла причин от неё отказаться.

Возможно, тот же метод пригодится и для изучения других вымерших животных.

Результаты исследования опубликованы в журнале Scientific Reports.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

2.3. Животный мир ордовикского периода

    Ордовикский период (490 - 443 млн. лет назад)

Ордовикский период — ордовик, второй период палеозойской эры геологической истории Земли. Ордовикский период вытекает из кембрийского и перекрывается силурийским периодом. Начало ордовикской системы радиологическими методами определяется 490-500 млн. лет назад, а длительность составила примерно 60 млн. лет.

Рис. 2.3.1. Морское дно ордовикского периода.Морская фауна характеризовалась таким богатством форм, что ордовикский период представляется нам важнейшей эпохой всей истории Земли. Именно в ордовике сформировались основные типы морских организмов. Жизнь в ордовикских морях (рис. 2.3.1) была еще более разнообразной, чем в морях кембрия.

В ордовикском периоде появились первые рыбы, но большинство обитателей моря оставались мелкими — мало кто из них вырастал до длины больше чем в 4 —5 см. Формирование твердых покровов у многих животных означало, что они приобрели способность приподниматься над донными отложениями и кормиться в богатых пищей водах над морским дном.

В течение ордовикского периода появлялось все больше животных, извлекающих пищу из морской воды. Некоторые группы беспозвоночных в этот период достигли расцвета, другие группы только начали более пышно развиваться. В общем эволюция органического мира в это время настолько продвинулась вперед, что в более позднем ордовике появились позвоночные животные. Из иглокожих (3, 4 рис. 2.3.1) морские пузыри (MITROCYSTELLA, DENDROCYSTITES, ARISTO-CYSTITES, ЕСНINOSPHARITES и другие) достигли в это время вершины своего развития. Впервые в большом числе появились представители другого класса иглокожих — морские лилии CRINOIDEA - 2, рис. 2 .3 .1), вероятно произошедшие от более древних морских пузырей. Если в кембрии морские лилии не пользовались широким распространением и не было таких красивых форм, как в более поздних морях, в ордовикских морях они были одним из лучших украшений. Их тело, покрытое табличками, образовывавшими правильные венчики, было прикреплено к дну при помощи длинного подвижного стебля, состоявшего из большого числа кольцеобразных члеников. Вокруг ротового отверстия находился венец из подвижных, иногда ветвившихся рук - лучами. Длинными гибкими лучами, покрытыми клейким веществом, морские лилии улавливали из воды частицы пищи. У некоторых видов таких лучей было до 200. Морские лилии, как и их бесстебельчатые родичи - морские звезды,- благополучно дожили до наших дней. Морские лилии часто образовывали красивые подводные заросли. И если мы себе представим, что над чашевидными телами морских лилий, которые сильно напоминали бутоны или цветы и колыхались на длинных стеблях, проплывали стаи прозрачных колоколообразных или шляповидных медуз с лентообразными щупальцами, то мы сможем с уверенностью сказать, что в те времена появилось и начало существовать на нашей Земле то, что мы называем красотой. Плеченогие (рис. 2.3.2) в ордовике образовали ряд новых семейств, родов и видов, причем в начале этого периода уже преобладали формы с известковыми раковинами и с замком (СLITAMBONITES, PORAMBONITES, ORTHIS и другие). Самыми распространенными обладателями раковин были похожие на устриц брахиоподы, достигавшие размера 2 — 3 см.

Рис. 2.3.2. Представитель плеченогих. Брюхоногие и пластинчатожаберные моллюски были представлены значительным числом родов и видов.Рис. 2.3.3. Наутилоидеи.

Рис. 2.3.4. Строение аммонита.В морях ордовика произошло первое значительное развитие четырехжаберных головоногих моллюсков, характерной особенностью которых является наличие многокамерной раковины; все это примитивные представители наутилоидей рис. 2.3.3 (NAUTILOIDEA), древнейшие формы которых мы уже видим в кембрийских морях (VOLBORTHELLA) и последний вымирающий род которых, кораблик (NAUTILUS), живет еще сейчас в количестве четырех видов на значительных глубинах в Индийском океане. Раковины ордовикских наутилоидей, в отличие от роговидно изогнутых раковин современных видов наутилуса, были прямыми или коническими; в последней, жилой, камере помещалось само животное, остальные камеры, отделенные друг от друга перегородками, были наполнены воздухом или газом, благодаря чему вся раковина представляла гидростатический аппарат. В каждой перегородке было отверстие с трубковидно оттянутым краем. Через эти отверстия проходил, начинаясь в начальной камере раковины, особый тяжевидный отросток тела животного, так называемый сифон. Назначение сифона пока точно не установлено; видимо, он служил для прочного соединения животного с раковиной и позволял управлять ею. Эти головоногие моллюски (ENDOCERAS, ORTHOCERAS и др.) были хищниками, разбойничавшими в ордовикских морях. Наибольшей высоты развития достигли в ордовикских морях и трилобиты, обладавшие очень различной величиной и формой тела (ASAPHUS, ILLENUS, CYCLOPYGE с гипертрофированными глазами, CRYPTOLITHUS, с широкой подковообразной каймой по краю головного щита, DALMANITINA, SELENOPELTIS, с крупными шипами на головном щите и туловищных сегментах).

Рис. 2.3.5. Граптолиты. Совершенно новой группой животных были появившиеся в ордовикских морях граптолиты (рис. 2.3.5). Они эволюционировали очень быстро и, ведя в основном планктонный образ жизни, были распространены очень широко. Граптолиты образовывали кустообразные или лентовидные колонии, которые у одной группы (DENDROIDEA) широко прикреплялись к плавающим водорослям (реже они прикреплялись к морскому дну), а у второй группы (GRAPTOLOIDEA) плавали непосредственно у поверхности моря при помощи особых плавательных пузырей, или же длинной нитью прикреплялись к водорослям. Каждая особь этих мелких животных помещалась в трубчатой ячейке из гибкого хитина.

Граптолиты размножались почкованием и таким образом создавали колонии. Прежде граптолиты относились к кишечнополостным, в настоящее же время, на основании исследований польского палеонтолога Р. Козловского, их относят к крыложаберным (PTEROBRANCHIA), которые вместе с кишечнодышащими (ENTEROPNEUSTA) образуют во многих отношениях высоко организованную группу беспозвоночных, так называемых гемихордовых. Граптолиты полностью вымерли к концу палеозоя, но в современной фауне имеются животные, являющиеся их отдаленными родственниками. К ним принадлежит, например, RHABDOPLEURA NORMANNI, живущая в Северном море.

Колонии более древних граптолитов были кустовидными. В процессе их эволюции количество ветвей постепенно сократилось до двух. Эти ветви отходили в сторону или образовывали вилку; в более позднее время они стали загибаться кверху в направлении нити до тех пор, пока последняя не оказалась включенной между ними. Таким образом возникли так называемые двурядные типы граптолитов. В дальнейшем (в силуре) исчез один ряд ячеек и возникли однорядные граптолиты. На этой стадии развития граптолоидные граптолиты вымерли. Лишь кустовидные и фунтикообразные формы дендроидных граптолитов просуществовали до карбона. Из ордовикских граптолитов важны: DICHOGRAPTUS — с восемью ветвями, TETRAGRAPTUS — с четырьмя ветвями, DIDYMORGRAPTUS — с двумя ветвями в виде вилки, DICELLOGRAPTUS — с двумя загнутыми вверх ветвями, PHYLLOGRAPTUS — с четырьмя взаимно прорастающими ветвями, двурядный DIPLOGRAPTUS и другие.

Рис. 2.3.6. Мшанки.В те времена появилась и еще одна странная группа колониальных животных, помогавшая строматопороидеям и кораллам возводить рифы. Это были мшанки (BRYOSO.E), в удивительном многообразии населяющие моря до настоящего времени (рис. 2.3.6). Некоторые мшанки образовывали тонкосетчатые прекрасные кусты с правильными ячеями, которые старые чешские плитоломы метко называли «кружевами».

Важным событием в ордовикских морях было также появление кораллов (ANTHOZOA), относящихся к трем различным группам. Первою из них составляли четырехлучевые кораллы (TETRACORALLA), характерные также и для всех последующих морей палеозоя, в которых они играли одинаковую роль с более поздними, шестилучевыми кораллами (HEXACORALLA), которые произошли от них, заместили их в морях, начиная с начала мезозоя и живут до настоящего времени. Эти кораллы отличаются друг от друга главным образом тем, что у четырехлучевых кораллов число перегородок и щупалец кратно четырем, а у шестилучевых — кратно шести. Кораллы были одиночными или образовывали колонии. Вторая группа кораллов, так называемые табуляты (TABULATA), всегда создавала колонии самой разнообразной формы, в которых каждый полип строил твердый известковый скелет, разделенный многочисленными поперечными перегородками — днищами (TABULA). Последнюю группу кораллов ордовикских морей составляли так называемые гелиолитиды, которые также образовывали колонии разнообразной формы, достигавшие иногда величины в несколько метров.[1]

Рис. 2.3.7. Arandaspis prionotolepis (из группы арандаспид) рис. википедияВ песчаниках возле Хардинга, штат Колорадо, были обнаружены фрагментарные остатки бесчелюстной рыбы. Возраст этих пластов составлял около 450 млн. лет. Из тех же пород были извлечены другие интересные остатки позвоночных существ, в том числе чешуя гнатостомы — похожего на акулу хищника, снабженного челюстями. Самыми древними ископаемыми, чьи остатки хорошо сохранились, были сакабамбаспида, найденная в Боливии, и арандаспида из Австралии (рис. 2.3.7).

Ископаемые остатки показывают, что бесчелюстные ордовикского периода сильно отличаются от немногих существующих сегодня бесчелюстных видов - миног и миксин. Их тела и головы были покрыты жесткими кожистыми пластинами, состоявшими из вещества, похожего на кость. Только чешуйчатые хвосты обладали гибкостью, необходимой для плавания. Не имея ни челюстей, ни зубов, они были вынуждены питаться мелкой пищей, встречавшейся в больших количествах, — например, планктонными микроорганизмами. [2]

Рис. 2.3.8. Конодонты    Одними из самых первых животных у которых появились зубы были конодонты (рис.2.3.8) появившиеся в конце Кембрия. Группа конодонтов объединяет ископаемые скелетные элементы, принадлежавшие различным типам животных, — протоконодонты, параконодонты и эуконодонты. Самих животных теперь также называют конодонтоносителями (Conodontophora). Они представляли собой угреподобные создания, ротовой аппарат которых состоял из 15 или, реже, 19 элементов и радикально отличался от челюстей современных животных. Форма элементов — зубовидная, гребенчатая, листообразная; состав — фосфат кальция. Среди конодонтоносителей были как совсем крошечные (длиной около 1 см), так и гигантские (напр., Promissum, длина которого достигала 40 см). В настоящее время палеонтологи сходятся во мнении, что для конодонтоносителей характерно наличие больших глаз, плавников с плавниковыми лучами, хорды и мощной поперечно расположенной мускулатуры.

Рис. 2.3.9. Морской мир ордовика.По мнению исследователей, «зубы» некоторых конодонтов представляли собой подобие фильтровальных аппаратов, при помощи которых планктон отфильтровывался из воды и отправлялся в глотку. Другие зубы, исходя из их строения, по их мнению, предназначались для того, чтобы «хватать и разрывать плоть». Боковое расположение глаз конодонтов, однако, заставляет считать маловероятным их хищный образ жизни. Сохранившиеся отпечатки мускулатуры позволяют предположить, что некоторые конодонты (Промисумы, во всяком случае) были умелыми пловцами, неспособными, однако, к стремительным броскам. [3]

Удивительно разнообразная морская жизнь ордовика (рис. 2.3.9) - ученые насчитывают 600 различных семейств обитателей моря — просуществовала недолго. Климат на планете становился все холоднее и суше, а в конце периода перешел в глобальное оледенение, ставшее причиной вымирания множества видов. Полярные ледовые шапки поглощали в себя все больше океанской воды, уровень моря понизился на 330 м. Мелкие моря континентального шельфа превратились в засушливые равнины, и существа, обитавшие в этих морях, погибли, особенно те, кто не мог никуда мигрировать с морского дна. [4]

Животный мир ордовикского периода 

<< Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв  <<

|>> Животный мир силура>>

А.С.Антоненко

2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке (рис. 2.2.1). Этот период стал временем расцвета эволюционных чудаков. Например, в морях обитали беспозвоночные с бронированными телами, сложными глазами и множеством ног, расположенными самым удивительным образом. 

Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.

Рис. 2.2.1. Животные кембрийского периодаЖивотные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окамснелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.

Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.

Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.

Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захватывания добычи.

Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и боыло меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.[1]

Рис. 2.2.2. Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия.На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия (рис. 2.2.2) осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились практически все нынешние типы твердотелых животных. Некоторые животные жившие в это время уже обладали довольно сложным мозгом, сравнимым с мозгом современных насекомых и некоторых ракообразных.

Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

 Рис. 2.2.3. Трилобиты.Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них - трилобиты (рис. 2.2.3), членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле. Трилобиты были также первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.

Вместе с трилобитами в кембрийском периоде, лопастеногие - предки членистоногих к которым относятся современные насекомые, ракообразные и паукообразные обзаводятся твердым скелетом. Процесс появления экзоскелета насекомых начался с конечностей проживавших тогда их предков, таких, как "ходящий кактус" (Diania cactiformis) [2], а для добычи пищи многие из них использовали особые ножки.

 Рис. 2.2.4 Морская фауна кембрийского периода.В морской воде обитало и множество других организмов (рис. 2.2.4). Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служащих пищей друг другу), в основе которой находились миллионы плавающих водорослей и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрийского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски являвшиеся предками современных осьминогов и кальмаров или примитивные панцирные рыбы. Предки современных осьминогов были небольшого размера -2-5 см как например нектокарис (Nectocaris pteryx) [3].

В донном иле копошились многочисленные черви, питавшиеся падалью, примитивные моллюски, похожие на современных блюдечек и морских улиток, а также брахиоподы - животные с двустворчатыми раковинами, что-то вроде двустворчатых моллюсков на стебельке, которые извлекают пищу из окружающей их воды. Над морским дном колыхались целые леса морских перьев, тщательно фильтрующих воду, тюльпанообразных Cotyledion tylodes и Siphusauctum gregarium, различные виды перистожаберных, а в тихих водах обитали хрупкие стекловидные губки. К концу периода появилось множество различных иглокожих, в том числе морские звезды и морские ежи. С этого же периода известны и первые норы прорытые животными и использовавшиеся для кладки икы [4].

Ближе к концу кембрийского периода появляются первые ядовитые животные - конодонты (conodonts) у которых имелись ядовитые зубы с продольными канавками [5].

Рис. 2.2.5. Кембрийский период. Архиоциаты, Микродиктион и Томмотия.Хищники усердно разрушали древние докембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты (рис. 2.2.5), примитивные губкообразные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы - правда, они еще не начали строить рифы.

Рис. 2.2.6. Реконструкция кембрийского хищника Peytoia (Laggania)Самыми крупным хищником обитавшем в морях кембрийского периода являлись аномалокариды. Размеры некоторых из них, как например Peytoia в конце кембрия достигали одного метра (рис. 2.2.6) [6], а размеры похожего на гусеницу с 33 ногами и имевшего мягкую раковину на спине Tegopelte gigas - 30 см.[7]

Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.

Первое хордовое животное рыба была с хвостовым плавником, V-образными группами мышц и некой структурой, напоминающающую ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле человека. Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоночник или хребет, отчего высшие хордовые получили название позвоночных животных. Часть такого хребта, тянущаяся за анальным отверстием животного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую струну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоночных, включая человека.

Рис. 2.2.7. Первое хордовое животное - Пикайю.В кембрии предположительно существовали три группы ранних хордовых. У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка переходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни - это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники.

Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бургесских глинистых сланцев (рис. 2.2.7). Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. [8]

Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

<< Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария)  <<

 |>> Животный мир ордовика >>

 А.С.Антоненко

Карлтон Бретт из Университета Цинциннати (США), Адриан Кин из Ягеллонского университета (Польша) и их коллеги готовы представить анализ большого количества групповых окаменелостей трилобитов.

Трилобит (фото Trailmix.Net) Эти древние членистоногие вымерли свыше 250 млн лет назад. Их останки порой встречаются в прекрасном состоянии и в больших количествах: вероятно, они были погребены под огромными массами ила, поднятыми ураганом. Смерть была настолько быстрой, что животные навеки замирали, занимаясь повседневными делами. Из их положения учёные могут сделать множество далекоидущих выводов.

В данном случае их два, и оба главные.

Как и все остальные членистоногие, трилобиты время от времени линяли. Сброшенные экзоскелеты иногда лежат большими кучами. Из этого, по мнению специалистов, следует, что, подобно современным крабам и омарам, они во время линьки собирались вместе для защиты друг друга. Как и их потомки, трилобиты также не упускали возможности заняться в этот момент спариванием, на что указывают массовые захоронения, содержащие большое количество особей похожих размеров и, следовательно, одинакового возраста.

Кроме того, г-н Бретт и коллеги обнаружили пример иного типа поведения: длинные цепочки трилобитов. Вероятно, смерть настигла их в процессе миграции. Если вывод верен, то это древнейший пример кочевой вереницы, ныне встречающейся у ракообразных.

В целом массовые захоронения трилобитов свидетельствуют о наличии коллективного поведения, которое схоже с тем, что сегодня можно наблюдать у тех же ракообразных.

Результаты исследования будут представлены на заседании Геологического общества Америки. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА