Британские палеонтологи опубликовали описание весьма необычной окаменелости возрастом около 560 миллионов лет. Это старейший хищник, древнейшее существо с экзоскелетом, а также самый ранний известный представитель животного мира, чьи родственные виды сохранились до сих пор. До этого считалось, что организмы, похожие на современные, появились на Земле на 20 миллионов лет позже.

  Загадки Чарнвудского леса

Сотрудники биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучили и сравнили древнейшие скелеты организмов докембрийского периода, найденные в Сибири, Китае и Намибии и выяснили, что их появление связано с химическими особенностями окружающей среды, а именно — уровнем минерализации докембрийских морей. Результаты своей работы ученые опубликовали в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Фрагменты скелетных организмов (a-d) и их бесскелетных двойников (e-h)Ученые делают вывод, что пусковым механизмом образования и последующего усложнения скелетов у древнейших организмов стало изменение содержания кальция и магния в морях, или появление свободного  кислорода в атмосфере, а также возможное развитие проявлений хищничества. Однако четкого понимания, какой из факторов является наиболее важным, у ученых пока нет. В опубликованной работе отмечается, что скелеты Эдиакарского периода в основном сформированы из арагонита или из магниевого кальцита. Это соответствует химическому составу донных отложений, в которых они были обнаружены.

В ходе работы ученые изучили 4 разновидности древнейших организмов Cloudina, Sinotubulites, Suvorovella, Protolagena, которые, несмотря на значительное различие в конструкции, имеют сходную микроструктуру. Скелеты сформированы из микрогранул или микроволокон, размеры которых не превышают 4 микрометра. Кроме того, ученые обнаружили, что для всех исследованных организмов в тот же период существовали мягкотелые бесскелетные "двойники".

Гранулы формируют тонкие пластинки толщиной 40-60 микрометров, из которых и складывается скелет в трубчатой, вазоподобной или дискобразной формы. Химический состав воды того времени позволил микроорганизмам объединяться и создавать сложные конструкции, например, риф в Намибии шириной 10 метров и высотой 3 метра, отложения ракушек Suvorovella в километр длиной.

Ученые предположили, что если на первоначальном этапе развития формирование скелетов было обусловлено исключительно геохимическими особенностями среды, то в более поздние периоды усложнение строения скелета было связано с развитием самих организмов.

Источник: РИА Новости

Ученые под руководством Рэйчел Вуд (Rachel Wood) из Эдинбургского университета нашли подтверждения гипотезе о появлении скелетов у животных в ходе эволюции, связывающей это изменение с ростом содержания кислорода в атмосфере планеты. Статья опубликована в журнале Geology, кратко об исследовании сообщает сайт журнала Science.

CloudinaАвторы работы исследовали древние породы, обнаруженные в Сибири. Анализируя их состав, ученые смогли сделать выводы об изменениях химического состава воды. Так, выяснилось, что примерно 550 млн лет назад и ранее в породах преобладает минерал под названием доломит. Позже же растет доля известняка, включающего арагонит и кальцит, к чему привело как раз повышение содержания кислорода в воздухе. Именно эти вещества и стали строительным материалом для скелетов.

В слоях, богатых доломитом, преобладают окаменелости мягкотелых организмов: например, животное, носящее название Aspidella, было похоже на лист дерева и как якорь присасывалось к морскому дну. В слоях, богатых известняком, можно найти окаменелости первого известного науке животного, обладающего скелетом. Это Cloudina, животное размером не более миллиметра, в твердой оболочке, похожей по форме на конус от мороженого.

Сегодня кислород в атмосфере нашей планеты составляет примерно 20%, но 800 млн лет назад его доля была в тысячу раз меньше. При этом причины роста доподлинно ученым пока неизвестны.

Источник: Научная Россия

Палеонтологи выяснили, как мягкотелым многоклеточным организмам, известным как эдиакарская биота, удалось попасть в палеонтологическую летопись. Оказалось, что все дело в повышенной концентрации кремния в древних океанах.

К такому выводу пришли американские специалисты из Йельского университета, чья статья опубликована в журнале Geology.

Мало кого удивляет, что из далекого прошлого до нас доходят кости, раковины и другие твердые части древних организмов. Однако иногда в ископаемом виде сохраняются и мягкотелые существа. Это и произошло с древнейшими многоклеточными животными на Земле - эдиакарской биотой, существовавшей в океанах более 500 млн лет назад.

Авторы статьи решили выяснить, как же всем этим животным деликатной наружности, внешне похожим на листья, удалось окаменеть. Для этого ученые распилили несколько эдиакарских окаменелостей, найденных в Австралии (именно там эдиакарская биота достигает наибольшего разнообразия), на тончайшие срезы, и затем изучили их минеральный состав.

Оказалось, что окаменелости состоят из достаточно грубых песчинок, соединенных между собой кремнистым цементом. Отсюда исследователи заключили, что сразу после своей гибели эти существа погребались песком, который спаивался кремнием и образовывал своеобразный слепок мягких тканей животного еще до того, как оно успевало разложиться.

По словам авторов статьи, в древнем океане концентрация кремния превышала нынешние значения более чем в 20 раз. Именно это и позволяло быстро «цементировать» песчаные саркофаги над эдиакарскими организмами. Однако затем, в середине палеозоя, в океанах появились кремниевые губки и радиолярии (затем к их числу прибавился и диатомовый планктон), которые стали использовать растворенный кремний на построение собственного скелета. После этого эдиакарский тип сохранности стал невозможен.

Тем не менее, говорят ученые, в кембрии и даже в ордовике мягкотелые существа продолжали захораниваться по эдиакарскому типу. Это значит, что отсутствие эдиакарских организмов в более молодых слоях говорит об их реальном вымирании, а не о том, что они просто перестали сохраняться в ископаемом виде. Это же относится и к довольно внезапному появлению эдиакарской биоты в палеонтологической летописи - скорее всего, оно связано с реальным ходом эволюции, а не с особенностями захоронения.

Источник: infox.ru

Ученые из Великобритании, США и Канады воссоздали условия жизни трибрахидия (Tribrachidium) — существа из эдиакарской фауны, и установили, что оно питалось взвешенными в воде частицами. Авторы исследования опубликовали его в журнале Science Advances, коротко его пересказывает Live Science.

ТрибрахидийТрибрахидий обитал на мелководье, примерно 550 млн лет назад, во время позднего эдиакарского периода. В то время жизнь концентрировалась в океанах и сильно отличалась от современной. Трибрахидий напоминал диск с тремя щупальцами, торчащими из его плоской головы. Существо имело трехлучевую симметрию — это редкий и в прошлом, а ныне утраченный, вариант радиальной симметрии. Отпечатки трибрахидий находят в древних породах Австралии, России и Украины.

По словам ведущего автора статьи Имрана Рахмана (Imran Rahman) из Университета Бристоля (Великобритания), в мире нет аналогов таких существ, поэтому их сложно изучать. Непонятно, как они двигались, питались, размножались. Во всяком случае, данных о том, что они активно двигались, нет, а поэтому они могли иметь голофитный способ питания — т.е. путем перемещения растворенных питательных веществ через поверхностные структуры клетки — или захватывать и поглощать частицы побольше.

Исследователям пришлось применить динамику жидкостей, чтобы показать, как питались трибрахидии. Они создали объемную компьютерную реконструкцию организмов, основанную на окаменелостях, найденных в Австралии. Модель поместили в виртуальные условия мелководья и стали наблюдать за тем, как она взаимодействует с течениями. Оказалось, что водные течения ударяли в трибрахидии и завихрялись. Эти вихри помогали рециркуляции воды и двигали ее в промежутке между тремя симметричными «руками» трибрахидии. Таким путем существо могло принимать в себя питательные частицы с водой.

Авторы работы сделали вывод, что трибрахидий принадлежал к организмам, питающимся взвесью, или суспензией, органических частиц в воде. К современным организмам этого типа относят офиур, ракообразных и двустворчатых моллюсков.

Если трибрахидии были такими, как думают ученые, то они, фильтруя морскую воду, делали ее более проницаемой для дневного света и, возможно, увеличивали насыщение кислородом, а это уже значимые факторы окружающей среды, которые подготовили последующий кембрийский взрыв.

Источник: Научная Россия

Ученые из Новосибирского госуниверситета и Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН обнаружили доказательства первого массового вымирания живых организмов на Земле, которое им удалось точно датировать периодом в 550 млн лет назад и связать его с появлением на планете животных, разрушивших среду обитания господствующих тогда живых существ — вендской биоты. Исследование опубликовано в журнале Precambrian Research, кратко о нем рассказывается на сайте НГУ.

ДикинсонияТрадиционно первым массовым вымиранием считалось ордовикско-силурийское, случившееся 450–440 млн назад. Однако сейчас было установлено, что еще одно массовое вымирание живых существ произошло на 100 млн лет раньше. Российские ученые назвали это вымирание «котлинским кризисом», в тот момент бесследно исчезло целое царство живых организмов, что повлияло на всю биосферу планеты, в итоге вместо существующей пищевой пирамиды сформировалась новая.

Согласно данным геологической истории, около 580 млн лет назад основную часть биологического разнообразия планеты составляли необычные мягкотелые существа, не похожие ни на одну известную нам сегодня форму жизни и получившие название вендобиоты. Это различные по виду организмы размером от 1 см до 1,5 метров, состоявшие из большого количества трубочек, обитавшие на мелководье и питавшиеся слизью, сформированной сообществами бактерий.

Новосибирские ученые в течение 10 лет целенаправленно исследовали отложения на Южном Урале на территории Башкортостана и доказали, что примерно 550 млн лет назад эти живые существа полностью исчезли с лица Земли. В тот период на этих территориях практически непрерывно существовал морской бассейн, что позволило накопиться отложениям. Исследователям удалось точно датировать изучаемые слои благодаря обнаруженным тонким прослойкам вулканических туфов, которые они проанализировали уран-свинцовым методом. Реконструировав существующую в этих местах экосистему, ученые обнаружили большое разнообразие организмов: были найдены остатки палеопасцихнид, отпечатки водорослей, следы ползания первых животных, но никаких следов вендобионтов обнаружено не было.

Ученые предполагают, что причиной кризиса как раз и стали первые животные, следы движения которых найдены в отложениях. «Все организмы в разной степени трансформируют окружающую среду, однако благодаря способности к передвижению и активному поиску пищи, благодаря высокой эффективности в переносе питательных веществ и энергии между пищевыми уровнями в экосистеме, благодаря способности контролировать состояние пищевой цепи, животные стали могущественными конструкторами экосистем. Научившись зарываться в осадок, животные фактически уничтожили микробиальный субстрат, на котором жили вендобионты. Таким образом, первые животные уничтожили мир вендобионтов и дали возможность сформироваться новой экосистеме», – пояснил один из авторов исследования Дмитрий Гражданкин.

Отметим, что недавно появились данные другого исследования, касающегося первого массового вымирания на Земле, в ходе которого ученого пришли к сходным выводам и датировкам.

Источник: Научная Россия

Ученые МГУ обнаружили отпечатки древних организмов, живших более 600 млн лет назад, на территории национального парка "Онежское Поморье" в Архангельской области. До этого в мире насчитывалось всего пять мест, где были найдены похожие следы, сообщил в среду корр. ТАСС пресс-секретарь парка Алексей Шашков.

Найденные Вендские организмыПо его словам, ученые обнаружили в вендских отложениях многочисленные отпечатки немиан - примитивных организмов, а также, предположительно, следы ископаемых медуз.

Научный сотрудник Музея землеведения МГУ Константин Скрипко считает, что эта находка может пролить свет на образование жизни на Земле. "Отпечатки древних животных из вендских отложений известны в южной Австралии, в Намибии / Африка/, на острове Ньюфаундленд, по юго-восточному берегу Белого моря и на западном склоне Урала, - сказал он. - Каждая новая находка может стать важным вкладом в науку, позволит больше узнать о развитии жизни на Земле и условиях обитания живых организмов в те давние времена". "Именно в этот период произошел "эволюционный взрыв" - на Земле появились первые настоящие многоклеточные организмы разных групп", - добавил ученый.

Как пояснил представитель нацпарка, образцы пород с отпечатками первых многоклеточных существ, собранные экспедицией, были тщательно упакованы и отправлены в Москву, в Музей землеведения МГУ. "Ученым предстоит идентифицировать отпечатки. Изучать их будут совместно с учеными РАН. Часть образцов вендской фауны передана для экспозиции в визит-центре национального парка "Онежское Поморье" в деревне Летняя Золотица", - отметил Шашков.

Впервые отпечатки древнейших ископаемых многоклеточных животных, обитавших на Земле около 600 млн лет назад, были обнаружены на территории Архангельской области в 1970-1980 годы. При этом беломорские ископаемые уникальны разнообразием и высокой степенью сохранности палеонтологического материала. Примерно из 57 видов, выявленных ранее в Беломорье, 27 нигде в мире за пределами района "Солзинский" не известны.

Национальный парк "Онежское Поморье" - один из самых молодых в стране. Он создан в феврале 2013 года на площади 201 тыс. га, включая акваторию Унской губы Белого моря. Деятельность парка направлена на сохранение природных комплексов Онежского полуострова, в том числе редких и находящихся под угрозой исчезновения объектов животного и растительного мира, занесенных в Красную книгу РФ, уникальных массивов реликтовых таежных лесов - последних в Европе, а также культуры и жизненного уклада поморского населения.

Источник: ТАСС

В Усть-Майском районе Якутии палеонтологи впервые обнаружили останки древнейших скелетных животных, возраст которых - более 550 млн лет. Это позволяет отодвинуть начало эволюции на Земле еще на 20 млн лет назад, считает доктор биологических наук, профессор МГУ имени М.В. Ломоносова Андрей Журавлев.

Древнейшие останки скелетных животных"Российско-китайско-английская экспедиция во главе с палеонтологом РАН Андреем Иванцовым обнаружила в Якутии на реках Мая и Юдома древнейшие скелетные морские организмы со сложной конституцией. Предположительная датировка - более 550 млн лет назад, и это самая древняя находка в мире, так как останки, обнаруженные в Китае и Намибии, относятся к более позднему периоду, и они очень просто устроены. Найденные в Якутии организмы имеют более сложное устройство и отодвигают первое появление скелетных животных на Земле еще на 20 млн лет назад", - рассказал палеонтолог ТАСС.

По его словам, раньше утверждалось, что первые скелетные были устроены просто, а новая находка позволяет пересмотреть эту теорию. "Первые животные были очень сложно устроены", - подчеркнул Журавлев.

Находки будут изучаться в Англии, Китае и Москве. "Ученые будут исследовать океанические осадки, чтобы узнать, что изменилось в мировом океане, будет проведен химический анализ, изучение кислотности, уровня насыщенности кислородом", - уточнил ученый.

Кроме того, будут проведены лабораторные исследования минерального скелета животных. Окончательные итоги появятся через год.

Этим летом на реке Буотама Хангаласского района Якутии ученые из Палеонтологического института РАН также с участием палеонтолога Андрея Иванцова обнаружили окаменелости древних беспозвоночных животных, возраст которых более 540 млн лет.

Источник: ТАСС

Ученые установили, что наиболее вероятной причиной первого массового вымирания в истории Земли были не абиотические факторы, а черви и другие беспозвоночные, уничтожившие своих менее удачливых предшественников.

Представитель эдикарской биотыК такому выводу пришли американские специалисты из Гарвардского университета, чья статья опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B.

Первым массовым вымиранием в истории Земли считается исчезновение эдиакарской биоты. К ней относились древнейшие многоклеточные организмы, радиально- и двустороннесимметричные, некоторые из которых внешне напоминали листья причудливой формы. О причинах их гибели до сих пор идут споры - одни специалисты винят во всем резкие изменения геохимических циклов, а другие считают, что эдиакарскую биоту вытеснили более продвинутые кембрийские организмы.

Чтобы разобраться с этой проблемой, авторы статьи проанализировали состав самого позднего комплекса эдиакарской фауны, найденного в Намибии. Его возраст составляет около 545 млн лет. Всего там было извлечено 106 эдикарских организмов, из которых 79 удалось идентифицировать. Ученые насчитали среди них представителей 5 родов, что говорит о весьма малом разнообразии данного комплекса.

В принципе, низкое разнообразие может объясняться небольшим числом находок. Чтобы отмести это предположение, авторы статьи сравнили фауну из Намибии с тремя более древними эдиакарскими комплексами - из Канады (возраст - 565-580 млн лет), Австралии (555-550 млн лет) и с берегов российского Белого моря (555-550 млн лет). Расчеты показали, что даже если бы из этих регионов было собрано столь же небольшое число находок, как из Намибии, то и в этом случае более древние комплексы были бы разнообразнее на 40-100%.

Проведенный анализ отложений свидетельствует, что в то время, когда существовали последние эдиакарские организмы, в океане не снижался уровень кислорода и не происходило других изменений химического состава. Следовательно, падение разнообразия в конце эдиакарской эпохи нельзя объяснить абиотическими факторами.

Зато пласты с последними эдиакарскими существами буквально перепаханы норками и следами, которые оставляли более развитые беспозвоночные. По мнению ученых, именно они могли истребить своих неподвижных предшественников. «Эти новые виды были "экологическими инженерами", которые меняли окружающую среду так, что она становилась все менее пригодной для эдиакарской биоты», -- пояснил Саймон Дарроч, соавтор статьи.

Источник: infox.ru

Интересное палеоэкологическое открытие сделали американские палеонтологи. Проанализировав недостатки окаменелостей эдиакарской биоты Австралии, они смогли реконструировать условия жизни в те далекие времена.

Dickinsonia. Реконструкция: Nobu Tamura Эдиакарские организмы считаются одними из первых крупноразмерных и достаточно сложно устроенных обитателей Земли. Они жили в океанах между 635 и 542 млн лет назад и резко отличались от всех живых существ, которых мы знаем сегодня. Одной из самых многочисленных и широко распространенных представительниц эдиакарской биоты была дикинсония (Dickinsonia), выглядевшая наподобие сегментированного диска без головы, хвоста, конечностей, рта и прочих неотъемлемых атрибутов современных животных.

Профессор палеонтологии Калифорнийского университета Мэри Дрозер и ее аспирант Скотт Эванс посвятили свое новое исследование австралийским дикинсониям, многочисленные остатки которых встречаются в Эдиакарских горах к северу от Аделаиды. Внимание ученых привлекло то обстоятельство, что некоторые окаменелости дикинсоний сохранились не полностью, а утратив один из боков. Сравнив расположение этих пропавших фрагментов с прижизненной ориентацией организмов, американские палеонтологи выявили в этих недостатках странную закономерность – обычно у близколежащих дикинсоний фрагменты тела оказывались утрачены примерно с одной стороны.

Согласно гипотезе Дрозер и Эванса, на самом деле дикинсонии до самой смерти оставались целыми, а некоторым частям их тела помешали сохраниться особенности условий фоссилизации – подводные течения или глубинные волны, добиравшиеся до дна мелкого моря во время шторма. Поток воды приподнимал тело дикинсонии и заносил в образовавшееся пространство песок или другой обломочный материал, не поддерживающий формирование отпечатка. В результате на окаменелости образовывался пробел, совпадающий с преобладающим направлением потока.

"Это не просто организмы, застывшие во времени, – говорит Эванс. – Они рассказывают нам о тех местах, в которых обитали, и о том, как среда влияла на них. Глядя на эти окаменелости, мы видим, что они были смяты потоком, который протекал через них более 550 млн лет назад".

По его словам, исследование показывает возможность перемещения дикинсоний в пространстве. Если волны легко приподнимали их края, значит, эти существа скорее всего не заякоривались на грунте специальными выростами. "Мы не можем доказать, что они были подвижными в прямом смысле слова, но полагаем, что имеем дело как минимум со свободноживущими, не прикрепляющимися, организмами", – добавил Эванс.

Стоит отметить, что дикинсонии традиционно вызывают большой интерес у палеонтологов, потому что являются первыми животными, достигшими крупных (до полутора метров) размеров, относительно сложного строения и способности образовывать сообщества. Однако многие вопросы про них пока остаются без ответов. Сотрудники лаборатории Мэри Дрозер пытаются понять, например, как дикинсонии получали питательные вещества, размножались, взаимодействовали друг с другом и в каких условиях жили.

"Эти вопросы могут показаться простыми современному биологу, но наши окаменелости очень отличаются от животных, которых мы видим сегодня, – рассказала Дрозер. – Поскольку мы не можем наблюдать их в реальной жизни, дать ответы оказывается очень трудно. И это исследование добавляет небольшой фрагмент к нашим знаниям об этих животных".

В поисках новых знаний Дрозер и Эванс на несколько месяцев отправились в экспедицию в Южную Австралию. Им пришлось жить в пустынной глубинке, в старом сарае для стрижки овец, где из всех удобств имелись только кровать, электричество и водопровод. "Мы провели много часов на солнцепеке, разглядывая окаменелости. Площадь раскопанного эдиакарского дна была примерно с пол небольшой аудитории, позволяя нам охватить взглядом весь этот участок. Поэтому мы и смогли измерить углы утраченных фрагментов и ориентировать их по отношению друг к другу", – вспоминает американский профессор.

Источник: PaleoNews

Палеонтологи обнаружили в Китае древнейшую губку. Несмотря на небольшие размеры, экземпляр отличаются превосходной сохранностью.

Eocyathispongia qianiaОписание находки, сделанной китайскими учеными из Нанкинского института геологии и палеонтологии, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что одним из важнейших событий в истории жизни было эволюционное расхождение между губками и настоящими многоклеточными с дифференцированными тканями. Ученые предполагали, что оно произошло еще до кембрийского периода (540-480 млн лет назад), во время которого в осадочных породах появились все основные типы живых существ.

Как рассказал Цзунцзюнь Инь, последний общий предок губок и настоящих многоклеточных, к которым относятся все остальные более развитые животные, включая медуз и червей, существовал около 750 млн лет назад в докембрийскую эпоху. Соответственно, древняя губка, которая имеет возраст 600 млн лет и была найдена в так называемой формации Доушаньто на юге Китая, вероятно, представляет что-то вроде общего предка всех губок или, по крайней мере, образец одной из самых ранних губок. Однако, чтобы понять какое место займет находка в классификации губок, нужны дополнительные исследования. 

Несмотря на ее солидный возраст и крошечные размеры (1,2х1,1 миллиметр), на окаменелости можно разглядеть мельчайшие детали клеточного строения - достаточно сфотографировать ее с помощью сканирующего микроскопа.

Губка, получившая название Eocyathispongia qiania, состоит из трех полых трубочек, соединенных общих основанием. Снаружи она покрыта аналогами пинакоцитов (так называются покровные клетки современных губок), между которыми располагаются крошечные поры. Во внутреннем слое E. qiania ученым удалось разглядеть аналог воротничковых жгутиковых клеток, которыми современные губки создают ток воды, помогающий фильтрации.

Экземпляр, чей объем равен всего 2-3 кубическим миллиметрам, сложен сотнями тысяч клеток. Пока ученые не смогли найти в этих же слоях, относящихся к началу эдиакарского периода, хотя бы еще одну такую «крошку».

Напомним, в прошлом году биологи впервые за последние полвека обнаружили организмов, относящихся к ранее неизвестному типу живых существ. Не исключено, что они являются живыми ископаемыми, чьи родичи существовали на Земле более 550 миллионов лет назад.

Источник: infox.ru

Палеонтологи нашли в Китае окаменелости, которые являются древнейшими эмбрионами многоклеточных существ. Ученые разглядели у них зачатки органов бесполого размножения.

Эмбрион MegasphaeraОписание находки, сделанной китайскими палеонтологами из Нанкинского института геологии и палеонтологии, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.

Специалистам было давно известно о странных окаменелостях Megasphaera, которых находят в отложениях эдиакарской эпохи в южном Китае. Они представляют собой округлые образования диаметром несколько миллиметров, похожие на пчелиные соты. До настоящего времени считалось, что Megasphaera - не что иное, как окаменевшие группы бактерии или же колонии водорослей наподобие вольвокса.

Однако авторы статьи показали, что в действительности эти образования являются эмбрионами настоящих многоклеточных существ. Они собрали новый материал, позволивший им проследить развитие Megasphaera от одноклеточной стадии до зародыша с дифференцированными клетками.

Выяснилось, что на последних этапах развития у Megasphaera появляются компактные органы, которые исследователи назвали матрешками. В их состав входят мелкие клетки, существенно уступающие по размерам клеткам остального тела. Однако важнее всего то, что они являются продуктами другого типа клеточных делений.

Обычные клетки Megasphaera по мере увеличения их числа уменьшаются в объеме, то есть они делятся, но не растут. А вот размер клеток в матрешках одинаков и не зависит от их количества. Это значит, что во время клеточных делений они успевают немножко подрасти. Данная особенность никогда не наблюдалась в колониях водорослей и бактерий, из чего ученые заключили, что Megasphaera - это многоклеточные, а матрешки следует интерпретировать как зачатки органов размножения.

Напомним, что в эдиакарскую эпоху на Земле существовали многоклеточные существа, которых нельзя отнести ни к одному современному типу животных. Недавно палеонтологи создали их 3D-реконструкцию.

Источник: infox.ru

Остатки самого древнего существа, обладавшего настоящими мышцами, обнаружили британские палеонтологи на канадском острове Ньюфаундленд. По предварительным данным, первый потенциальный бодибилдер планеты был родственником кораллов и жил на дне морском в эдиакарском периоде.

Haootia quadriformis. Реконструкция: Martin Brasier Новое существо назвали Haootia quadriformis. Внешне оно напоминало четырехугольную вазочку для конфет, балансирующую на тонкой ножке. Симметрия четвертого порядка, которой обладала хаоотия, навела ученых на мысль о том, что она могла бы приходиться родственницей книдариям – типу ископаемых и современных животных, к которому относятся кораллы, медузы и актинии.

Весьма почтенный возраст Haootia quadriformis составляет 560 млн лет. Традиционно изучение появления, развития и распространения животных начинается с так называемого кембрийского взрыва, стартовавшего около 540 млн лет назад. Более древние остатки живых существ, безусловно, тоже встречаются, но их мало и они, как правило, достаточно плохой сохранности.

"Проблема в том, что хотя животные явно существовали и до кембрийского взрыва, очень немногие окаменелости, найденные в более древних породах, обладают особенностями, которые позволили бы убедительно идентифицировать их как животных, – констатировал ведущий автор исследования, доктор сказал Алекс Лю из Кембриджского университета. – Поэтому нам приходится изучать различные аспекты их экологии, питания и размножения, чтобы понять, что они представляли собой на самом деле. В последние десятилетия было найдено немало следовых дорожек и химических доказательств, происходящих из этих древних, докембрийских пород. Они и некоторые молекулярные сопоставления дают нам косвенные основания предложить, что животные имеют гораздо более древнее происхождение, чем это считалось ранее".

По словам доктора Лю, Haootia quadriformis отличается от любого известного науке эдиакарского организма. Кроме нестандартного плана строения с редко встречающейся симметрией четвертого порядка она также определенно обладала пучками мышечной ткани, проходящими по ребрам "вазочки" и продолжающимися в раздваивающиеся выросты по ее углам. Это обстоятельство переводит хаоотоию из разряда просто редких докембрийских организмов в первое в мире существо, обладавшее настоящими мышцами.

До сих пор наличие мышц у эдиакарских обитателей определялось лишь по косвенным признакам вроде следовых дорожек. Раз были оставившие следы конечности, рассуждали палеонтологи, значит, были и приводившие их в движение мышцы. Однако теперь отпечатки мышечных пучков описаны и сами по себе.

"Эволюция мускулистых животных, обладавших мышечной тканью, позволявшей точно контролировать свои движения, проложила путь к освоению широкого спектра пищевых стратегий и экологических ниш и в конечном итоге позволила животным стать доминирующей формой жизни на Земле", – подчеркнул Лю.

Истчоник: PaleoNews

Первые многоклеточные обитатели Земли коренным образом отличались от всех современных животных и не имеют аналогов среди знакомых нам существ. Палеонтологи Кембриджского университета предложили свою математическую модель, объясняющую появление, развитие и вымирание одной из групп этих загадочных созданий, известных под именем рангеоморфов.

 По мнению ведущего автора исследования, доктора Дженнифер Хоял Катхилл с геологического факультета Кембриджа, внешне рангеоморфы были больше похожи на растения, чем на животных. Их широко распространенные в горных породах эдиакарского возраста листья-ветви располагались вокруг центрального ствола-канала, объединявшего их в единый организм. "Но мы знаем, что рангеоморфы жили слишком глубоко в океане, чтобы получать энергию с помощью фотосинтеза, как настоящие растения, – рассказала доктор Хоял Катхилл. – Более вероятно, что они поглощали питательные вещества непосредственно из морской воды всей поверхностью тела".

Такой способ питания именуется осмотическим и до сих пор встречается у водных микроорганизмов. Но трудно представить себе современных, и в то же время достаточно крупных животных, ведущих подобный образ жизни – все доступные свободные питательные вещества в мировом океане почти мгновенно усваиваются армиями разнообразных микроорганизмов и мелких водных животных. Однако в эдиакарское время, когда обитали рангеоморфы, океан был населен куда меньше и напоминал жидковатый бульон, насыщенный органическими соединениями. Конкуренция за этот ценнейший пищевой ресурс практически отсутствовала, поэтому основной задачей рангеоморфов было как можно эффективнее извлечь даровое угощение из окружающих водных масс.

Наращивая всасывающие площади своей поверхности, рангеоморфы изобрели фрактальный принцип организации, позволяющий им постепенно заполнять все доступное пространство. Эта модель, признанная кембриджскими учеными самой эффективной для данного типа питания, делала их непревзойденными едоками своего времени. "Эти существа были удивительно хорошо приспособлены к своей среде обитания – океанам, лишенным конкуренции и полным питательных веществ, – говорит Хоял Катхилл. – С точки зрения математики, они заполняли пространство почти идеальным способом".

Чтобы придти к такому выводу, британским ученым пришлось изучить множество образцов рангеоморфов, собранных в разных регионах мира и находящихся на разных этапах индивидуального развития. Результатом работы стала реконструкция объемной морфологии 11 таксонов рангеоморфов, позволяющая измерять их функциональные свойства и демонстрирующая преимущества фрактального строения для увеличения площади поверхности.

Однако этим практически совершенным эдиакарским созданиям все же пришлось уступить свое место более прогрессивным существам, появившимся в результате так называемого кембрийского взрыва. У рангеоморфов не было никаких защитных механизмов, поэтому они оказались не в состоянии противостоять самым первым хищникам, и были довольно быстро съедены в самом начале кембрийского периода. Временами остатки эдиакарских реликтов находят в породах, датируемых кембрием, но это уже не свидетельства их мирового господства, а, скорее, чудом дожившие до тех времен остатки бывших океанских властелинов.

Источник: PaleoNews

Эдиакарская биота пополнилась очередным загадочным организмом – американские палеонтологи представили широкой публике червеобразного Plexus ricei, достигавшего чуть ли не до метра в длину. Правда, подобрать ему родственников среди современных или вымерших животных пока не удалось, более того, у ученых даже нет уверенности в том, что их находка действительно была живым существом.

Plexus ricei "Plexus не похож на любого известного нам жителя докембрия, – рассказала одна из авторов исследования, профессор Калифорнийского университета Мэри Дрозер. – Он обладал двусторонней симметрией в те времена, как другие билатеральные животные – то есть все, кроме губок и кораллов – еще только появлялись. Он, кажется, был очень длинным и плоским, примерно как современные цепни".

Длина отдельных особей Plexus ricei колеблется от 5 до 80 см, а ширина – от 5 до 20 мм. Внешне животные напоминали сегментированные садовые шланги или водопроводные сильфоны, а их тело четко делилось на прочную внутреннюю осевую структуру и более хрупкие боковые стенки. Никаких признаков головы или хвоста ни у одного экземпляра обнаружить не удалось. Жили плексусы 575-540 млн лет назад, а их окаменелости палеонтологи обнаружили в южноавстралийских кварцитах, датируемых эдиакарским периодом.

Одной из важнейших экологических особенностей того времени было полное отсутствие биотурбации, то есть перемешивания донных осадков живыми организмами. Благодаря этой недостижимой сегодня стабильности обширные пространства океанского дна покрывали толстые пленки – маты – фотосинтезирующих бактерий. Большинство эдиакарских макроорганизмов имели трубчатую форму и, вероятно, как-то адаптировались для использования ресурсов этих матов.

"Отсутствие биотурбации создавало уникальный режим сохранения ископаемых, – отметил ведущий автор исследования Лукас Джоэл. – Тело умершего организма, будучи погребено осадками, придавало свою форму вышележащим слоям. Затем, после растворения тела, эта полость также заполнялась осадком, образуя своеобразный слепок с бывшего животного. Такие окаменелости не являются точными копиями настоящих организмов, но более-менее на них походят".

Эта особенность сохранности докембрийских животных объясняет некоторую неуверенность ученых – ведь Plexus ricei, хотя и имеет двустороннюю симметрию, может оказаться просто следом ползания какого-то неизвестного науке организма. Если бы у плексусов удалось найти голову или хоть какое-то ее подобие, их систематическое положение было бы более определенным.

"В эдиакарской биоте мы действительно должны видеть разницу между окаменелостями настоящих трубчатых организмов и следами ползания древних животных, потому что если наше ископаемое – действительно животное, а не просто след, то это будет иметь огромные последствия для самых ранних истоков двустороннесимметричных организмов, способных перемещаться в пространстве независимо от окружающей среды", – сказал также Джоэл, отметив, что, по его мнению, хотя плексусы и очень похожи на следы ползания, но на самом деле они относятся к настоящим животным.

Родовое название нового животного – Plexus – в переводе с латыни означает "сплетение" и отсылает к общему виду окаменелости. Видовое имя ricei дано в честь австралийца Денниса Райса – волонтера, помогавшего палеонтологам в экспедиции, пишет Red Orbit.

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

Больше – действительно значит лучше. Во всяком случае, так было в докембрийские времена, когда первые многоклеточные организмы вступили в жестокую борьбу за существование с прежними властителями Земли – плотными бактериальными сообществами.

Дно эдиакарского моря. Реконструкция: John Sibbick Исследовательская группа NASA похоже, нашла ответ на вопрос, почему на заре жизни примитивные микроскопические существа эволюционировали в более крупных животных. Большие рост и размер давали первым многоклеточным явные преимущества перед основными их конкурентами в борьбе за продовольственные ресурсы – бактериальными колониями, уверены американские и канадские ученые.

Группа смоделировала течения, существовавшие в мировом океане примерно 580 млн лет назад. Именно вода была в те времена основным источником необходимых для жизни веществ – минералов, кислорода и прочего. Поэтому, разобравшись с тем, что происходило с течениями, можно понять и почему живые существа вдруг стали быстро увеличиваться в размерах.

Основными объектами, которые исследовали палеонтологи в ходе своей работы, стали рангеоморфы – напоминавшие перья или щетки первые многоклеточные создания, встречающиеся довольно широко по всему миру и достигавшие размеров от нескольких миллиметров до десятков сантиметров. Они жили на экстремальных глубинах, где полностью отсутствовали возможности для фотосинтеза, уточнил ведущий автор исследования Дэвид Джейкобс, профессор эволюционной биологии Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Сложные поверхности рангеоморфов убеждает в том, что они поглощали необходимые им для жизни вещества прямо из морской воды, пишет UCLA Newsroom. Так же действовали и бактерии, с которыми первым многоклеточным пришлось конкурировать. Как оказалось, более крупные многоклеточные, приподнимаясь над морским дном, получали лучший доступ к ресурсам, переносимым придонными течениями. Более того, крупные скопления многоклеточных могли оказывать на эти течения определенное влияние, еще серьезнее улучшая условия своей жизни.

Самые высокие представители эдиакарской биоты, которую исследовало NASA, могли достигать метра и более в высоту, то есть обладали размерами, вполне сопоставимыми с современными живыми существами. В то же время бактериальные пленки – прежние обитатели донных пространств, были заключены в «двумерную плоскостную клетку», и не имели возможности дотянуться до более богатых ресурсами слоев течений.

После того, как эдиакарские многоклеточные получили преимущества в доступе к жизненно важным веществам, они смогли направить их на дальнейшее увеличение своих размеров, окончательно закрепив эволюционный успех, уверены исследователи.

"Науке всегда было сложно объяснить, как и почему ранние формы многоклеточных стали увеличиваться в размерах, – рассказал профессор университета Торонто Марк Лафламм. – Наше исследование позволяет прояснить вопрос о том, как из мира, в котором правят микроскопические бактерии, мы попали в сегодняшний мир современных растений и животных. Также мы смогли объяснить некоторые эволюционные механизмы кембрийского взрыва".

Источник: PaleoNews

Надтип: Первичноротые (Protostomia)

1. Общие сведения о первичноротых (Protostomia) животных

Представители первичноротых: линяющие, спиральные, platyzoa и acoelomorpha.Первичноротые (лат. Protostomia) — надтип (подраздел) животных относящихся к двусторонне-симметричным (билатеральным). К первичноротым животным относят надтипы: линяющих, спиральных, Platyzoa и не входящий ни в один из перечисленных надтипов, тип Acoelomorpha [1].

Рис. 2. Особенности эмбрионального развития первичноротых и вторичноротых животных.Противоположным к  первичноротым животным является надтип вторичноротых животных.

Названия "первичноротые" (Protostomia) и "вторичноротые" (Deuterostomia) произошли от способа развития ротового отверстия в эмбриогенезе у билатеральных животных.

Главной отличительной особенностью первичноротых животных от вторичноротых является специфика их раннего эмбрионального развития (рис. 2). В период зародышевого развития первичноротых животных бластопор (возникающее в эмбриональном развитии отверстие первичного кишечника) частично или полностью переходит в ротовое отверстие, в отличие от его превращения в анальное отверстие у вторичноротых. Другим отличием является характер дробления оплодотворенного яйца, так у первичноротых животных оно спиральное в отличие от радиального у вторичноротых. Кроме того, у них различный способ закладки целома - у первичноротых животных стенки вторичной полости тела происходят от двух клеток, а у вторичноротых за счет выпячивания карманов эмбрионального кишечника. Следующим важнейшим различаем, является развитие зачатков первичного мозга, так у первичноротых животных он дает начало мозгу взрослых форм, в отличие от его редуцирования у вторичноротых. [2]

2. Происхождение первичноротых животных

Рис. 3. Самый первый известный представитель первичноротых животных - Кимбирелла (Kimberella)Первые представители первичноротых животных появились еще в вендском периоде, как например обитавшая в эдикарских морях 555 млн. лет назад кимбирелла (Kimberella) (рис. 3) [3]. Скорее всего предок вторичноротых животных был двусторонне-симметричным животным имевшим сквозной кишечник и три пары целомов, ползавший или плававший с помощью полосок ресничек на брюшной стороне. С помощью щупальцевого аппарата он собирал мелкие пищевые частички. В последствии могло произойти обособление самого заднего отдела тела, с помощью которого предки вторичноротых временно зарывались в верхние слои грунта. [2].

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

- Надтип: Первичноротые

Надтип: Вторичноротые (Deuterostomia)

1. Общие сведения о вторичноротых (Deuterostomia) животных

Рис. 1. Представители вторичноротых - хордовые, полухордовые, иглокожие, щетинкочелюстные и ксенотурбеллиды.Вторичноротые (лат. Deuterostomia) — надтип (подраздел) животных относящихся к двусторонне-симметричным (билатеральным). К вторичноротым животным относят все хордовые (позвоночные - млекопитаюшие, рептилии, амфибии, птицы, рыбы и др.), полухордовые, иглокожие (морские ежи, морские звёзды, морские лилии и др.), щетинкочелюстные и ксенотурбеллиды. Кроме перечисленных входящих пяти типов животных, предполагается, что к вторичноротым относился тип вымерших морских животных - ветуликолий обитавщих в кембрийском периоде [1].

Рис. 2. Особенности эмбрионального развития первичноротых и вторичноротых животных.Противоположным к  вторичноротым животным является надтип первичноротых животных.

Главной отличительной особенностью вторичноротых животных от первичноротых является специфика их раннего эмбрионального развития (рис. 2). В период зародышевого развития вторичноротых, на месте первичного рта (бластопора) образуется анальное отверстие, а сам рот появляется независимо в передней части тела. Другим отличием является характер дробления оплодотворенного яйца, так у вторичноротых оно радиальное в отличае от спирального у первичноротых.  Кроме того у них различый способ закладки целома - у вторичноротых, стенки вторичной полости тела происходят за счет выпячивания карманов эмбрионального кишечника, а у первичноротых из двух клеток. Следующим важнейшим различаем, является развитие зачатков первичного мозга, у вторичноротых он всегда редуцируется, в результате чего, новый нервный центр возникает в другом месте заново (у первичноротых же, он дает начало мозгу взрослых форм). [2]

2. Происхождение вторичноротых животных

    Рис. 3. Сравнение планов строения различных групп вторичноротых (личинка асцидий и ланцетник изображены в перевернутом положении). 1 - целомы первой пары, 2 - целомы второй пары, 3 - целомы третьей пары, 4 - кровеносная система, 5 - нервная система. Стрелки показывают направление тока крови.Первые представители вторичноротых животных появились еще в вендском периоде, как например обитавшая в эдикарских морях 549-543 млн. лет назад эрниетта (Ernietta) [3]. Скорее всего предок вторичноротых животеных был двусторонне-симметричным животным имевшим сквозной кишечник и три пары целомов, ползаюший или плавающий с помощью полосок ресничек на брюшной стороне. С помощью щуапльцеыого аппарата он собирал мелкие пищевые частички. В последствии могло произойти обособление самого заднего отдела тела, с помощью которого предки вторичноротых временно зарывались в верхние слои грунта. [4].

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

А.С.Антоненко