Палеонтологи случайно открыли возможное "потерянное звено эволюции" между рыбами и сухопутными животными и выяснили, что первые обитатели суши были похожи на своеобразную помесь змей и рыб, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Lethiscus stocki"Это открытие заставляет нас радикально переосмыслить то, чего могла достичь эволюция при развитии ранних четвероногих существ. Мы привыкли считать, что трансформация плавников в конечности была очень постепенной и медленной. Наша находка показывает, что это изменение было резким и почти мгновенным, и некоторые первые четвероногие теряли ноги практически сразу после их приобретения", — рассказывает Джейсон Андерсон (Jason Anderson) из университета Калгари (Канада).

Как сегодня считают ученые, древнейшие предки человека, лопастеперые рыбы, покинули первичный океан Земли и начали колонизировать сушу примерно 375-370 миллионов лет назад, в конце Девонского периода. Первые настоящие земноводные существа появились гораздо позже, примерно через 20-30 миллионов лет после выхода рыб на сушу.

Как именно происходил этот процесс, никто точно не знает, так как это время является, по сути, гигантским белым пятном для палеонтологов, которое они называют "провалом Ромера". Останки первых амфибий и "рыбо-животных", по пока непонятным для нас причинам, не сохранились в породах того времени. Нам известны лишь единичные примеры причудливых существ этой переходной эпохи, такие как педерпес, уотчерия и акантостега и рыба-тиктаалик, останки которых были найдены в основном в последние десять лет.

Андерсон и его коллеги повторно открыли еще одну необычную окаменелость, которая, как заявляют сами ученые, фактически полностью перечеркивает те представления об эволюции конечностей, которые были выработаны при изучении тиктааликов, акантостег и других "земноводных" Девона.

Это открытие пришло к ученым практически случайно. Они изучали останки древней амфибии Lethiscus stocki, принадлежавшей к числу так называемых аистопод – земноводных, похожих по своей анатомии и образу жизни на морских змей, обитавших в морях Земли в каменноугольном и пермских периодах. В отличие от других примитивных амфибий, у них не было конечностей и они передвигались по суше и в воде, изгибая свое длинное тело.

Останки Lethiscus stocki были открыты в Шотландии более 60 лет назад, и они долгое время не привлекали внимания ученых, так как они сохранились достаточно плохо, и палеонтологам не удавалось понять, как была устроена черепная коробка и некоторые другие части тела этих существ.

Команда Андерсона заполнила этот пробел, просветив останки Lethiscus stocki при помощи компьютерного томографа и реконструировав трехмерную форму черепа, челюстей и других частей тела этой "амфибии".

К большому удивлению палеонтологов, Lethiscus stocki изнутри оказалась совсем не похожей на своих предполагаемых родственников – она была гораздо более примитивно устроена и больше похожей на рыбу, чем на земноводное.

Проанализировав все необычные черты этих животных и сравнив их с обликом педерпеса, тиктааликов и прочих древних "пионеров" освоения суши, ученые пришли к выводу, что находка из Шотландии является на самом деле не аистоподом, а "потерянным звеном" в эволюции сухопутных животных или его ближайшим родичем.

Существование подобных змееподобных существ в эту эпоху, как считает Андерсон, говорит о том, что история эволюции ног и перехода к сухопутному образу жизни была не такой простой, как считалось ранее, и могла параллельно идти разными путями. Кроме того, не исключено и то, что ноги могли несколько раз появиться и исчезнуть в ходе ранней эволюции амфибий.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи обнаружили древнего ракоскорпиона с изогнутым хвостом с длинной иглой на конце. Возможно, он убивал своих жертв, нанося удар сбоку.

Slimonia acuminataОб этом говорится в статье канадских ученых из Университета Альберты, опубликованной в журнале The American Naturalist.

Ракоскорпионы – это группа вымерших водных (преимущественно морских) существ, существовавшая 460-248 млн лет назад. К ним относятся крупнейшие из когда-либо живших на Земле членистоногих, достигавшие в длину 1,5 метров и более. Авторы статьи откопали в Шотландии ракоскорпиона меньшего размера, который, тем не менее, отличался впечатляющим вооружением.

Ракоскорпион, найденный в силурийских породах возрастом 430 млн лет, относится к виду Slimonia acuminata. Его длина составляла 40 см. Находка свидетельствует, что на конце тельсона (анальной лопасти) ракоскорпион нес длинный шип. При этом, судя по положению хвоста на отпечатке, ракоскорпион мог легко двигать им в горизонтальной плоскости, изгибая конец тела вперед.

Хвост ракоскорпиона не был приплюснут, так что он не мог использоваться в качестве весла при передвижении. Зато представители S. acuminata, по-видимому, задействовали его при охоте: зажав жертву передними конечностями, они протыкали ее шипом, нанося боковой удар.

Интересно, что современные скорпионы, которые также используют хвостовое жало, наносят удар не сбоку, а сверху, изгибая хвост над спиной. Напомним, недавно было показано, что зрение самых крупных ракоскорпионов не отличалось остротой, так что они не могли проявлять проворность при ловле добычи.

источник: infox.ru

Первые животные Земли были похожи не на морских губок и гидр, как сегодня предполагает большинство ученых, а на медуз и гребневиков, заявляют генетики в статье, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

"Сегодня ученые собирают большие количества генетической информации, анализируют ее, определяют связи между ее элементами и затем заключают, что их выводы верны из-за тех улучшений в методике анализа, которые они применили. В 95% случаев это работает, но в оставшихся 5% древо эволюции никак не собирается", — объясняет Антонис Рокас (Antonis Rokas) из университета Вандербильта в Нэшвилле (США).

Большая часть современных групп и типов животных появилась примерно 540-520 миллионов лет назад, в ходе так называемого "кембрийского взрыва" – резкого ускорения эволюции и увеличения многообразия многоклеточных существ. В это время возникли предки червей, насекомых, рыб и прочих позвоночных животных.

Традиционно считается, что первые многоклеточные существа на Земле были похожи на современных гидр и губок. Они были крайне примитивно устроены — они состояли всего из двух слоев и питались, пропуская через себя воду и отфильтровывая из нее микробов, планктон и частицы органических материалов.

Рокас и его коллеги заявляют, что подобное утверждение было сделано на базе неполных генетических данных и их некорректного анализа —  на самом деле, самыми древними существами на Земле являются не губки и их родичи, а предки современных гребневиков и медуз. Подобные утверждения уже делались генетиками в 2008 году, однако тогда их не восприняли серьезно из-за проблем в методологии ведения исследования.

Как рассказывает Рокас, они пришли к такому выводу, используя совершенно иную методику определения формы "древа эволюции", которая использует только общие для всех организмов гены, а не всю их совокупность. Иными словами, ученые брали два потенциальных кандидата на роль предков тех или иных видов, отбирали их общие гены и определяли, как много похожих участков ДНК имеют их потенциальные потомки.

Подобный подход, по его словам, позволяет избегать появления ложных ассоциаций или исчезновения настоящих связей, связанных с резкими различиями в структуре относительно несущественных генов. Изъятие одного-двух таких генов из анализа, как отмечает Рокас, часто приводит к тому, что родственные связи между "спорными" организмами часто меняются на противоположные.

Руководствуясь этой идеей, генетики проанализировали родственные связи в 17 эволюционных деревьях животных, грибов и растений, в том числе и общее древо эволюции всех многоклеточных живых существ.

Как показал этот анализ, гребневики и медузы, а не губки, являются предками человека и других многоклеточных животных, а черепахи оказались родичами и птиц, и крокодилов, а не только крокодилов, как считали раньше палеонтологи.

Конечно, выводы Рокаса и его коллег вряд ли убедят всех сторонников "губочной" гипотезы, однако ученые уверены, что их методика анализа дает более точные и менее противоречивые результаты, нежели классические методы филогенетики.

Источник: РИА Новости

В научном мире вновь разгорелись споры вокруг одного из самых загадочных ископаемых организмов - туллимонстра. Ученые поставили под сомнение недавние попытки отнести его к рыбам, так что статус этого существа вновь оказался под вопросом.

Tullimonstrum gregariumО своих выводах американские специалисты из Университета штата Пенсильвания рассказали на страницах журнала Palaeontology.

Странное существо, получившее название Tullimonstrum gregarium, было обнаружено на территории штата Иллинойс еще в середине XX века. Оно происходит из отложений формации Мейсон-Крик, относящихся в позднему каменноугольному периоду (307-309 млн лет). Неповторимый облик туллимонстру придает длинный «хобот» на переднем конце тела, усаженный зубами. В США туллимонстр настолько популярен, что фирма U-Haul, сдающая в аренду грузовики и прицепы, даже разместила его изображение на своих автомобилях.

К сегодняшнему дню были найдено более тысячи отпечатков туллимонстра. Тем не менее, среди ученых до сих пор не утихают споры о том, к какой группе животных принадлежит это создание. Одни относили его к моллюскам, другие – к червям-полихетам, третьи - к родичам аномалокариса. Однако в прошлом году сразу две группы исследователей заявили о том, что им удалось, наконец, разгадать тайну туллимонстра. Они обнаружили у него хорду, а также пигментный эпителий, устроенный так же, как у позвоночных животных. На этом основании был сделан вывод, что туллимонстр близок к круглоротым рыбам, таким как миноги и миксины. Это открытие было широко растиражировано мировыми СМИ.

Авторы статьи показали, что сторонники «рыбьей гипотезы» поторопились со своими выводами. А именно, они не учли, что ни у одного экземпляра туллимонстра не сохранилась ни боковая линия, ни слуховая капсула - органы, которые есть у всех без исключения рыб и позволяют им сохранять равновесие и ориентироваться в воде. А между тем они различимы у всех других ископаемых рыб из Мейсон-Крик, в том числе и у известных оттуда миксин Myxinikela. Следовательно, если бы туллимонстр был рыбой, то эти органы сохранились и у него.

Кроме того, глаза и зубы «рыбьего типа», имеющиеся у туллимонстра, неоднократно возникали в процессе эволюции и у многих беспозвоночных. Всё это, говорят исследователи, доказывает, что туллимонстра следует рассматривать именно среди беспозвоночных, таких как моллюски, черви или членистоногие. Но к кому именно из этих групп он относится, пока так и останется загадкой.

Исочник: infox.ru

Исследователи подтвердили гипотезу о ядовитости звероящера Euchambersia, изучив строение его зубов. Оказалось, что прямо над его верхними клыками располагалась ямка с ядовитой железой, откуда яд стекал по костным каналам.

Результаты исследования, проведенного южноафриканскими специалистами из Университета Витватерсранда, опубликованы в журнале PLOS ONE.

С середины перми до середины триаса, пока не появились динозавры, на Земле господствовали звероящеры (Therapsida) - именно от них позднее произошли млекопитающие. Одним из самых известных звероящеров является Euchambersia, жившая в конце перми (около 260 млн лет назад) на территории Южной Америки. Считалось, что она задолго до змей научилась вырабатывать яд.

Тем не менее, многие специалисты ставили ядовитость Euchambersia под сомнение. Чтобы поставить точку в этом вопросе, авторы статьи изучили на томографе два черепа этого животного (это всё, что сохранилось от них). Выяснилось, что в его верхний челюсти располагались специальные ямки, связанные с основанием клыков максиллярным каналом.

Обычно в этом канале проходят нервы и кровеносные сосуды, но Euchambersia могла пользоваться им также для доставки яда. Интересно, что у змей, повившихся 100 млн лет спустя, эта система устроена более совершенно: ядовитая железа сообщается с зубами не с помощью максиллярного канала, а связана с ними отдельным протоком.

Кроме того, у змей в зубах есть специальные бороздки, по которым они впрыскивают яд, как из шприца. Euchambersia была лишена этой особенности, зато ее зубы несли дополнительные острые гребни. Благодаря им зубы лучше впивались в добычу, а вместе с укусом в тело жертвы проникал и яд. Не исключено, что ядовитые зубы звероящер использовал и для обороны.

Источник: infox.ru

Древнейшие морские рептилии, прообразы Лох-Несского чудовища, были живородящими существами, выращивавшими потомство внутри утробы уже в начале юрского периода, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Диноцефалозавры"Положение этого вида на древе эволюции говорит о том, что все архозаврообразные рептилии могли уметь вынашивать детенышей в своей утробе. Более того, без комбинации живорождения и генного механизма определения пола зародыша, животные, подобные диноцефалозаврам, просто не могли бы жить в воде. Нас крайне радует, что случайная находка в Ките помогла нам раскрыть корни эволюции целой группы древних животных", — рассказывает Майкл Бентон (Michael Benton) из Бристольского университета (Великобритания).

Бентон, известный британский палеонтолог, и несколько ученых из Китая и ряда других стран, как они сами рассказывают, совершили это открытие случайно – прогуливаясь по пластам юрских пород на одной из раскопок в уезде Лопин, ученые заметили необычную трещину в скале. Раскопав ее, они обнаружили в ней останки крупной рептилии, принадлежавшей к числу так называемых проторозавров, длинношеих пресмыкающихся, живших на Земле в конце пермского и в триасовом периодах.

Проторозавры обладали длинной шеей и крупными конечностями, что заставляет большинство палеонтологов считать, что они вели водный или полуводный образ жизни. Авторам статьи удалось найти однозначные свидетельства в пользу этого, и открыть еще одну гораздо более удивительную вещь.

Обнаруженные ими останки, судя по их размерам и анатомии, принадлежали к числу так называемых диноцефалозавров – крупных проторозавров, обладавших очень длинной шеей и челюстями с острыми и тонкими зубами. Как сегодня считают ученые, эти рептилии питались рыбой на мутных мелководьях, нападая на них из засады, ударяя по жертве с огромной скоростью подобно змее.

В окаменелых останках диноцефалозавра, когда ученые присмотрелись к ним, они нашли кое-что еще – миниатюрный зародыш рептилии. По своей анатомии он был идентичен взрослому диноцефалозавру, что заставило ученых заключить, что они имеют дело с так и не родившимся зародышем этой рептилии, погибшем вместе с матерью.

Почему ученые уверены, что речь идет о зародыше в утробе матери, а не об эпизоде каннибализма? В пользу этого говорят несколько вещей. Во-первых, зародыш был повернут шеей в сторону головы взрослой особи и расположен точно в его утробе, что было бы невозможным, если бы его останки просто находились в желудке диноцефалозавра.

Как правило, съеденная добыча бывает повернута или головой в сторону хвоста морского хищника, или ее кости бывают случайно перемешаны. Во-вторых, кости зародыша были необычно хорошо развиты и они вряд ли могли сформироваться внутри яйца, что опять же свидетельствует в пользу наличия живорождения у диноцефалозавров.

Отсюда следует еще один интересный вывод – пол диноцефалозавров, в отличие от современных рептилий и динозавров, определялся не температурой, в которой инкубировались яйца, а генетическим образом, как у млекопитающих и птиц.

Если выводы Бентона и его коллег верны, то это означает, что живородящие рептилии появились уже около 260 миллионов лет назад, за 50 миллионов до появления первых ихтиозавров и других морских рептилий "эры динозавров". Учитывая близкое положение диноцефалозавров ко всем предкам современных и вымерших рептилий, ученые полагают, что подобная способность могла быть общей для всех них в прошлом. Остается понять, почему птицы и современные рептилии отказались от этой "опции".

Источник: РИА Новости

Ученые из Бристольского университета (Великобритания) обнаружили в Марокко предка моллюсков возрастом 480 миллионов лет. Это ископаемое проливает свет на эволюцию целой группы беспозвоночных, куда входят моллюски, улитки и кальмары. Исследование опубликовано в журнале Nature, кратко его пересказывает сообщение на сайте университета.

Calvapilosa kroegeriОдна из определяющих характеристик моллюсков — наличие радулы, своего рода зубчатого языка, который используется для соскребания и измельчения пищи. В радулах встречаются сотни различных подобий зубов, модели которых могут быть использованы для определения питания и идентификации видов. И хотя не все моллюски имеют радулу, зато ни в каких других группах животных радулы не встречаются.

«Моллюски — одни из самых ранних животных, идентифицируемых в палеонтологической летописи, однако определить, как выглядели их предки достаточно трудно. Дело в том, что многие из этой группы появлялись и исчезали в сравнительно небольшом отрезке времени, из-за этого сложно собрать воедино последовательность эволюционных событий», — сказал доктор Якоб Винтер (Jakob Vinther), ведущий автор исследования.

Открытие нового вида моллюска позволило палеонтологам пересмотреть эту проблему и вывести внешний вид предка всех моллюсков.

Новые виды является частью Fezouata Biota — группы организмов из раннего ордовика (485-470 млн лет назад), обитавшей в горных породах на юго-востоке Марокко. Fezouata Biota славится своей исключительной сохранностью, что позволяет палеонтологам идентифицировать такие уникальные детали, которые не сохранились ни в одном другом ископаемом.

«Обнаруженный Calvapilosa kroegeri напоминает слизняка, верхняя часть тела которого покрыта короткими колючками и с большим «ногтем» над головой. В центре два ряда зубов, которые мы идентифицировали как радулу», — сказал Люк Пэрри (Luke Parry), соавтор исследования.

Источник: Научная Россия

Ученые обнаружили в Канаде длинноногих червей, родичей знаменитой галлюцигении. Они были одними из первых фильтраторов на Земле, отцеживая органические частицы щетинками на своих конечностях.

OvatiovermisК такому выводу пришли канадские специалисты из Университета Онтарио, чья статья опубликована в журнале BMC Evolutionary Biology.

Находка была сделана в знаменитых раннекембрийских сланцах Берджес в Британской Колумбии (Канада). Там было обнаружено множество древних существ, появившихся во время кембрийского взрыва, когда на Земле за короткий срок возникли все основные группы ныне существующих животных.

В частности, из Берджес происходит знаменитая галлюцигения – существо настолько необычного облика, что первоначально ученые спутали ее спину с брюхом, а голову – с хвостом. Однако недавно выяснилось, что галлюциногения, судя по строению ее коготков, относится к современным бархатным червям, и, вместе с тихоходками и членистоногими, является членом группы Panarthropoda.

На этот раз исследователям посчастливилось найти в Берджес родственницу галлюцигении – червя Ovatiovermis. Он известен всего в двух экземплярах (находки других видов исчисляются тысячами), что делает этого червя одним из самых редких животных в фауне Берджес.

На своем теле Ovatiovermis несет девять пар нечленистых конечностей, аналогичных тем, что имеются у тихоходок и бархатных червей. Первые шесть пар усажены многочисленными щетинками и предназначены для отцеживания органической взвеси. Последние три пары ног несут по острому длинному когтю каждая – скорее всего, с их помощью животное заякоривалось за дно. Интересно, что похожее приспособление имеется и у современных морских козочек Caprellidae – донных рачков.

По словам ученых, предки всех Panarthropoda - самой разнообразной группы из всех ныне живущих организмов – могли быть фильтраторами, как Ovatiovermis и другие кембрийские черви, относящиеся к семейству Luolishaniidae. А вот галлюцигения не умела фильтровать воду, сидя на дне, и должна была добывать себе пропитание более активно.

Источник: infox.ru

Палеонтологи нашли в Китае останки примитивных многоклеточных существ, похожих на своеобразные зубастые "мешки". Эти создания претендуют на звание древнейших предков человека, позвоночных животных и морских ежей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Saccorhytus coronarius"В прошлом нам удавалось найти множество окаменелостей самых древних эпох существования жизни на Земле, в том числе останки самой ранней рыбы и других вторичноротых животных. Открытие ископаемых организмов Saccorhytus позволило взглянуть на самые первые стадии эволюции той группы животных, которая породила рыб и в конечном итоге нас", — заявил Деган Шу (Degan Shu) из Северо-Западного университета в Сиане (Китай).

Большинство современных групп и типов животных появились примерно 540-520 миллионов лет назад в эпоху так называемого "кембрийского взрыва" — резкого ускорения эволюции и увеличения многообразия многоклеточных существ. В это время появились предки червей, насекомых, рыб и прочих позвоночных животных.

Предками человека, сухопутных животных и рыб считаются так называемые вторичноротые животные, самыми примитивными представителями которых являются морские звезды и морские ежи. Остальные многоклеточные — насекомые, черви и моллюски — относятся к числу первичноротых животных.

Главным отличием вторичноротых от первичноротых является то, что при развитии зародыша их рот и анальное отверстие, образно выражаясь, меняются местами. Эмбриональный "рот" становится анусом, а новый рот формируется на противоположном конце эмбриона. Ученых давно интересует, как произошла такая перестановка.

Шу и его коллеги нашли возможный ответ на этот вопрос, изучая залежи необычных сланцев в провинции Шаньси. Эти породы сформировались во время "кембрийского взрыва" (около 520-510 миллионов лет назад) на территории современного Китая. Они образовались на дне первичного океана Земли при почти полном отсутствии кислорода, благодаря чему в них сохранились отпечатки даже самых мягких тканей тел древнейших животных.

Исследуя эти залежи, китайские и американские палеонтологи нашли останки необычного животного — небольшой овальной структуры длиной в один миллиметр, похожей на мешок с "зубастыми" краями. Оно было названо Saccorhytus coronarius, что переводится с латыни как "сморщенный мешок с короной".

Как рассказывает Шу, его команде пришлось "просеять" примерно три тонны пород с момента открытия первых останков Saccorhytus coronarius для того, чтобы найти полноценные останки и понять, к какой группе животных эти создания принадлежат.

Интерес ученых был вызван тем, что они не могли понять, где находится анальное отверстие у этого существа. Проанализировав несколько десятков окаменелостей, Шу и его коллеги пришли к выводу, что у Saccorhytus coronarius его нет вообще. Это говорит о том, что палеонтологам удалось найти самое древнее вторичноротое животное.

Эти организмы, как предполагают ученые, обладали неким подобием жабр, следы которых можно заметить в виде конических структур на его коже. Через них "мешок" выпускал воду, которую проглатывал вместе с пищей. Впоследствии эти конусы могли превратиться в жаберные дуги, а затем — в челюсти и нос первых рыб, положив начало эволюции человека, который появится на Земле через 519,8 миллиона лет после попадания "зубастых мешков" в сланцевые летописи кембрия.

Источник: РИА Новости

Среди бесчисленного множества ископаемых время от времени встречаются животные, сказать о которых что-либо внятное палеонтологи не в состоянии. Такие окаменелости на ученой латыни называют incertae sedis, то есть группы неопределенного систематического положения, а в обиходе именуют проблематикой.

Крупный хиолит Haplophrentis с высунутым из раковины лофофором приподнимается на ходульных шипах, к которым приросла мелкая брахиопода. Реконструкция: Danielle DufaultНедавно ряды проблематических организмов понесли серьезную утрату – канадским палеонтологам удалось установить систематическое положение хиолитов (Hyolitha), водивших ученых за нос на протяжении последних 175 лет.

Типичный хиолит представляет собой коническую округлую или треугольного сечения трубку из карбоната кальция, один конец которой замкнут, а другой открывается наружу и может запираться специальной крышечкой. Длина такой конструкции колеблется от первых миллиметров до десятка сантиметров, а принципиальная схема строения не меняется на всем протяжении времени жизни хиолитов – от раннего кембрия до Великого пермского вымирания.

К сожалению, трубочкой и крышечкой знания палеонтологов о Hyolitha и исчерпывались, поэтому установить их принадлежность хотя бы к конкретному типу царства животных, не говоря уже о классе, было решительно невозможно. Не вносила ясности и описанная у некоторых хиолитов пара изогнутых шиповидных придатков. Поэтому одни исследователи считали этих существ моллюсками, другие для простоты выделяли в собственный тип, а третьи, как уже упоминалось, глубокомысленно произносили incertae sedis, назидательно поднимая кверху указательный палец.

Отпечатки мягких тканей берджесского хиолита Haplophrentis operculumПомочь решить эту палеонтологическую загадку, как и многие другие, смогли сланцы Берджесс. Это канадское местонахождение среднекембрийской фауны донесло до наших времен детали строения мягких тканей давно исчезнувших существ, в том числе и хиолитов. И эти мягкие ткани решительно свидетельствуют, что Hyolitha никакие не моллюски, а близкие родственники брахиопод, мшанок и форонид, вместе с которыми и должны рассматриваться в составе группы Щупальцевых (Lophophorata).

Следы уникального органа Щупальцевых – лофофора – обнаружил в окаменелостях берджесских хиолитов палеонтолог университета Торонто Джозев Моисюк (Joseph Moysiuk). 

"В исключительных случаях сохранившиеся мягкие ткани включают окружающий рот и имеющий форму крыла чайки орган, несущий на себе щупальца, который мы интерпретируем как лофофор, а также U-образной формы желудочно-кишечный тракт, заканчивающийся дорсолатеральным анусом. Вместе с симметричными склеритами и глубокой брюшной полостью эти признаки указывают на сходство со Щупальцевыми, существенно увеличивая морфологическое разнообразие этой выдающейся группы", – пишет ученый в своей статье.

Чтобы выяснить эти подробности и поставить, наконец, систематический диагноз хиолитам, Моисюку с коллегами пришлось внимательно изучить полторы тысячи экземпляров среднекембрийских Haplophrentis. С экологической точки зрения, отмечают исследователи, эти животные представляли собой придонных фидеров (всасывателей мелкой органики), использовавших пару боковых шипов в качестве ходуль для передвижения или поднятия раковины над осадком. Окружающие рот щупальца помогали им заметать органические частицы прямо в пасть.

Источник: PaleoNews

Первые ретровирусы, в том числе и "предки" вируса иммунодефицита человека, появились на Земле около 500 миллионов лет назад, примерно на 200-300 миллионов лет раньше, чем считали специалисты, заявляют ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Мы выяснили, что ретровирусы существуют на Земле уже как минимум 450 миллионов лет, если не больше, и они должны были появиться вместе с их позвоночными жертвами во времена палеозоя или даже раньше. Более того, они проникли внутрь геномов позвоночных еще до того, как наши предки колонизировали сушу. Вирусы были их спутниками при переходе к сухопутной жизни и сопровождали их на протяжении всей истории жизни", — заявил Арис Кацуракис (Aris Katzourakis) из Оксфордского университета (Великобритания).

Ретровирусы представляют собой особый вид вирусов, способных проникать внутрь живых клеток, восстанавливать свою ДНК, используя РНК-шаблон, и вставлять свой генетический код в геном жертвы. Ретровирусы, к числу которых относится ВИЧ, поражают в основном позвоночных животных, и следы их существования можно найти в ДНК человека и всех остальных животных в виде так называемых транспозонов – мобильных участков ДНК, способных к самокопированию и перемещению внутри генома.

В некоторых случаях заражение ретровирусами вело к резким изменениям в образе жизни и работе организма его носителей. К примеру, сегодня ученые считают, что млекопитающие перешли к вынашиванию детенышей в утробе благодаря заражению наших предков ретровирусом, который перемешал и случайно "включил" гены, связанные с внутриутробным развитием. Некоторые виды ос и бабочек смогли "приручить" ретровирусы и научились использовать их в качестве "биооружия".

Сегодня большинство ученых считает, что ретровирусы появились относительно недавно по сравнению со сроками существования жизни на Земле – около 250-300 миллионов лет назад, когда позвоночные животные только начали осваивать сушу. Поэтому биологи предполагали, что ретровирусы возникли изначально на суше и только потом проникли в другие среды жизни, в том числе в океан.

Кацуракис и его коллеги выяснили, что ретровирусы возникли в водах океана и могут быть гораздо древнее, изучая так называемые "вирусы пенистости" (Spumavirus) – древние ретровирусы, присутствующие сегодня в организме почти всех обезьян в Африке и многих людей. Они возникли около 30 миллионов лет назад и обладают необычной формой, похожей на пену, и уникальным механизмом размножения.

Следы подобных вирусов, как отмечает Кацуракис, присутствуют в ДНК почти всех видов позвоночных животных, что позволило его команде вычислить скорость эволюции данных ретровирусов и определить, когда началось их развитие. Для этого ученые проанализировали структуру "обрывков" вирусов пенистости в ДНК разных видов животных, сравнили их между собой и определили, какие мутации появлялись в них по мере эволюции их жертв.

Как показало это сравнение, ретровирусы оказались неожиданно древней группой паразитов – они возникли, по расчетам Кацуракиса и его коллег, около 500 миллионов лет назад, фактически одновременно с появлением первых позвоночных существ или даже раньше.

Такой возраст ретровирусов говорит о том, что они возникли до развития так называемого адаптивного иммунитета – отличительной черты всех позвоночных животных, позволяющей млекопитающим, птицам, лягушкам и рыбам выживать при появлении новых, ранее незнакомых вирусов и микробов. Как считают авторы статьи, возникновение ретровирусов и возможная борьба наших предков с "предтечами ВИЧ" могли послужить причинами рождения этой части иммунной системы.

Источник: РИА Новости

Необычные наросты на зубах горгонопсов, "саблезубых" звероящеров, указывают на то, что наши предки и их ближайшие родичи страдали от рака уже как минимум 255 миллионов лет назад, заявляют палеонтологи в статье, опубликованной в журнале JAMA Oncology.

Горгонопсы"До этого момента, самым древним примером развития опухоли в теле млекопитающего были останки, окаменевшие около миллиона лет назад. Данная группа ученых открыла пример развития рака в предках млекопитающих, живших на Земле 255 миллионов лет назад. Это указывает на то, что рак не является относительно "новой" вещью для животных", — прокомментировала открытие Джуди Ског (Judy Skog) из Национального научного фонда США.

Как рассказывает Меган Уитни (Megan Whitney) из университета Вашингтона в Сиэтле (США), она совершила это открытие случайно, пытаясь понять, как возникли зубы современных млекопитающих и обдали ли наши ближайшие родичи – так называемые синапсиды, или звероящеры, похожим жевательным аппаратом.

Одонтома, найденная в зубах звероящераДля этого Уитни и ее коллеги собрали несколько хорошо сохранившихся черепов так называемых горгонопсов, саблезубых звероящеров, больше всего похожих на млекопитающих, и изучили структуру их зубов и то, как они крепились к черепу.

То, как зубы соединяются с челюстями, как объясняют ученые, является одной из черт, отличающих рептилий и млекопитающих. Зубы динозавров и современных ящериц напрямую срастаются с челюстью, образуя единое целое. Наши зубы, как знает любой человек, крепятся к челюстям при помощи корней и специальной соединительной ткани, удерживающей зубы внутри десен.

Пытаясь понять, были ли ближе саблезубые звероящеры к нам или к динозаврам, ученые разрезали одну челюсть горгонопса на множество мелких срезов, и изучили структуру каждого из таких "листов" костной ткани. Анализируя корни саблезубых клыков древнего хищника, Уитни заметила нечто необычное – набор из своеобразных костяных "пузырьков" неправильной формы.

Когда ученые взглянули на них через микроскоп, они обнаружили, что эти пузырьки напоминают по своей структуре микроскопические зубы, состоящие из нескольких слоев эмали, дентина, пульпы и прочих тканей, которые можно найти в нормальных зубах.

Изначально палеонтологи не знали, что представляют собой подобные "нано-зубы", однако потом они нашли похожие фотографии, которые раскрыли секрет этих загадочных структур – они оказались так называемыми одонтомами, доброкачественными опухолями зубной ткани. Подобные образования нередко возникают в десенной ткани человека и вырастают на его зубах, обычно не мешая нормальной работе зубов и не вызывая болезненных ощущений.

По всей видимости, такими же проблемами страдали и звероящеры, жившие на Земле в конце Пермского периода, около 255 миллионов лет назад. Похоже, что рак и другие формы опухолей сопровождали многоклеточную жизнь и наших предков фактически с момента их появления на свете, заключают авторы статьи.

Источник: РИА Новости

Ученые нашли в Шотландии сразу пять новых родов четвероногих животных (тетрапод), относящихся к началу каменноугольного периода. Открытие заполняет важный пробел в палеонтологической летописи.

Об этом говорится в статье британских палеонтологов, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

Ученым известно немало примитивных тетрапод, относящихся к концу девона. Многие из них, включая знаменитую ихтиостегу, несли до 7 пальцев на ногах и еще толком не вышли из воды. Однако затем тетраподы примерно на 15-25 млн лет таинственным образом исчезают из осадочных пород, чтобы в середине каменноугольного периода появиться в палеонтологической летописи уже в виде полностью сформировавшихся наземных животных.

Этот перерыв, приходящийся на начало каменноугольного периода, был назван «промежутком Ромера» в честь американского ученого Альфреда Ромера, который на него впервые указал. Считалось, что он связан не просто с недостатком находок, а с какими-то реальными явлениями, например, с пониженным уровнем кислорода, который мешал тетраподам полноценно выбраться на сушу.

Авторам статьи посчастливилось найти останки четвероногих, которые обитали как раз во время промежутка Ромера. Они происходят из двух точек, в которых на поверхность выходят отложения каменноугольной формации Бэлеген (Ballagan Formation) возрастом 360-345 млн лет. Одно из местонахождений располагается прямо на дне реки Уайтаддер Уотер. На время работ с помощью мощных помп из нее частично пришлось откачать воду.

Всего в руки специалистов попало пять новых видов и родов. Все они резко отличаются друг от друга, что доказывает, что уже в начале каменноугольного периода тетраподы были весьма разнообразны и успели разделиться на первых амфибий и амниот (от них затем произошли птицы, рептилии и млекопитающие).

«Мы приоткрыли завесу над ключевым событием в истории сухопутной эволюции. Если бы оно не случилось, здесь не было бы ни нас, ни животных, которые нас окружают», -- пояснила Дженнифер Клэк, соавтор статьи.

Судя по кусочкам угля в отложениях, откуда происходят кости, в эту эпоху были нередки пожары и, следовательно, содержание кислорода в атмосфере никогда не опускалось ниже 16%. Из этого ученые заключили, что промежуток Ромера является просто следствием недостаточной изученности ископаемого материала. Возможно, дальнейшие поиски помогут его окончательно ликвидировать.

Источник: infox.ru

Биологи разобрались с эволюцией хвостов. Оказалось, что хвост современных рыб и хвост четвероногих животных возникли из двух разных половин одного и того же предкового хвоста.

На переднем плане, мордой вправо - рыба Aetheretmon с архаичным строением хвоста, у которого развита верхняя, мясистая часть. Сзади - современная лучеперая рыба, у которой от хвоста осталась только нижння часть из плавниковых лучей.К такому выводу пришла Лорен Сэлен из Университета штата Пенсильвания, чья статья опубликована в журнале Current Biology.

Как известно, у лучепёрых рыб, к которым относится большинство современных рыб, хвостовой плавник состоит из множества лучей, но лишен мясистой части. В то же время у их палеозойских предков хвост состоял из двух частей: нижней, образованной лучами, и верхней, которая являлась продолжением остального тела и куда заходил позвоночник. Верхняя мясистая часть хвоста есть и у личинок современных лучеперых, но с возрастом она прекращает свой рост, тогда как нижняя часть хвоста непропорционально разрастается.

На этом основании рыбий хвост считался типичным примером рекапитуляции, иначе говоря, биогенетического закона, который гласит, что индивидуальное развитие организма является повторением эволюции его вида. В полном соответствии с этим законом личинки современных рыб на ранних этапах развития демонстрируют наличие мясистой верхней части хвоста, которая была у их далеких предков.

Лорен Сэлен поставила биогенетический закон под сомнение, изучив начальные стадии развития древней рыбы Aetheretmon valentiacum, жившей около 348 млн лет и близкой к предкам современных лучеперых. Во взрослом возрасте эти рыбки достигают 8-сантиметровой длины, но ученая нашла в музейных коллекциях 3-сантиметровых малюток, собранных когда-то на территории Шотландии.

Выяснилось, что развитие хвоста у этой древней рыбы на первых этапах проходило точно так же, как и у современных. Сначала ее хвост состоял их двух равных частей, однако затем нижняя начинала отставать в росте, тогда как верхняя продолжала расти. Однако, если бы биогенетический закон был верен, то нижняя, лучистая половина хвостового плавника Aetheretmon оставалась бы непропорционально маленькой на всех стадиях индивидуального развития, в соответствии с первоначальным этапом эволюции этого признака у взрослых особей.

По словам автора статьи, предки современных рыб на каком-то этапе эволюции просто активировали гены, отвечающие за альтернативное направление развития хвоста, когда растет не верхняя, а нижняя его половина. Предки же четвероногих животных пошли по прямо противоположному пути – хвост ящерицы или кошки состоит из позвонков и представляет собой аналог верхней части хвоста предковой формы. Но и те, и другие исходили из одного и того же плана строения хвоста, меняя лишь эмбриональные настройки.

Источник: infox.ru

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

Палеомагитолог Анна Чернова и ее коллеги из лаборатории геодинамики и палеомагнетизма Центральной и Восточной Азии Института нефтегазовой геологии и геофизики СО РАН (Новосибирск) вернулись из экспедиции на Новосибирские острова в Северном Ледовитом океане. Они обнаружили свидетельства «эксклюзивной» геологической истории архипелага. О результатах работы рассказывает вебсайт НГУ.

Новосибирские островаСотрудники названной лаборатории занимаются геотектоническими реконструкциями — при помощи специальных методик они пытаются воссоздать геологическую карту Арктики в прошлые эпохи.

Ученые рассказывают, что на одном из островов архипелага — острове Жанетты — не проводились экспедиции с далекого 1933 г. К слову, он лишь недавно появился на картах, а о его геологии не было известно практически ничего.

Исследователи привезли с собой образцы магматических пород, называемых дайками. Уже в лаборатории они установили их примерный возраст методом изотопного датирования. Оказалось, что наиболее древние дайки с о. Жанетты имеют возраст, относящийся к концу докембрийского периода, т.е. не позднее 553 млн лет назад. По словам авторов работы, это говорит о том, что ранее Новосибирские острова входили в состав Новосибирского террейна — тектонического блока, для которого характерна общность геоморфологии, выделяющая его из соседних блоков.

«Когда мы реконструируем движение континентов в прошлом, мы делим их на крупные литосферные плиты и выделяем более мелкие объекты, которые обычно соответствуют фрагменту современных континентов. Например, в состав Евразии входят два крупных платформенных блока: Восточно-Европейский и Сибирский. Но существуют и относительно мелкие по размеру тектонические элементы так называемые микроплиты. Они какое-то время могли существовать независимо, в виде террейнов, а потом попадают между сближающимися плитами и в итоге оказываются в составе складчатых поясов, неизбежно вырастающих на границах столкновений крупных континентальных массивов», — рассказал Николай Матушкин, один из авторов исследования.

В общей сложности ученые проанализировали палеомагнитные сведения, собранные в течение двух лет в разных местах современного архипелага. Они указывают на то, что все «точки» с разных островов в ходе эволюции двигались в одном и том же направлении. Поэтому исследователи предполагают, что в древности существовала единая микроплита, перемещавшаяся независимо от соседних. Такое «расхождение» плит началось, как объясняют геологи, со времени распада суперконтинента Родиния. Он возник около млрд лет назад, позднее разделившись на более мелке континенты. Примечательно, что в те далеки времена современная Арктида находилась совсем в другом месте Земли — около экватора. Собственно, тем далеким временем и ограничивается возможность реконструкции геологической истории континентов.

«Существует гипотеза, что Анжу, территория части Новосибирских островов, развивалась отдельно от островов Де Лонга — они отличаются друг от друга по строению и составу пород. Однако результаты палеомагнитных исследований показывают, что, скорее всего, это был единый тектонический элемент», — сказал Николай Матушкин.

Источник: Научная Россия

Биолог из университета Упсалы (Франция) Донгли Чен (Donglei Chen) и ее коллеги изучили процесс эволюции челюстных костей у человека и животных. Они обнаружили, что у челюстных рыб и наземных позвоночных зубы крепятся непосредственно к челюстной кости специальной тканью. Но, когда приходит время, особые клетки приводят к рассасыванию дентина у корней. Вот почему в детстве каждый из нас без труда терял молочные зубы, у которых практически уже не было основания. О результатах исследования рассказывает пресс-релиз университета Упсалы.

Результат рентгеновской томографии крошечной челюсти ископаемой рыбы возрастом 424 миллиона лет позволит объяснить странный процесс смены молочных зубов на коренные. Henning BlomАвторы нового исследования решили исследовать челюстные кости ископаемых рыб Andreolepis, найденных в Готланде (Швеция) возрастом 424 млн лет. Эти рыбы примечательны тем, что они близки к общему предку всех живых костистых рыб и наземных позвоночных. Их челюсти — чрезвычайно малы (меньше сантиметра в длину), но они прекрасно сохраняются и содержат информацию о внутренней микроструктуре кости и истории ее роста. До недавнего времени было возможно видеть только внутреннюю структуру  челюстей путем нанесения тонких насечек на ископаемом материале и изучения его под микроскопом. Однако это метод разрушает образец и дает лишь двухмерное изображение, которое трудно интерпретировать.

Зубы AndreolepisАвторы исследования провели трехмерное томографическое сканирование образцов в Европейском центре синхротронного излучения (Гренобль, Франция).

«Каждый раз, когда рыба теряла зубы, процесс резорбции производил полость в месте прикрепления зуба. Когда начинал расти новый зуб, следы резорбции оставались похоронены под ним, оставляя характерный рубец. Я обнаружила до четырех следов таких резорбций под каждым зубом. Это говорит о том, что зубы сменяли друг друга в течение всей жизни», — сказала Чен. 

Это самый ранний известный пример замены зубов путем базальной резорбции. Он наиболее близок к процессу, который наблюдается сегодня у некоторых примитивных костистых рыб, таких как панцирные щуки и многоперы. У них новые зубы начинают формироваться рядом со старыми, а не под ним, как у нас.

Источник: Научная Россия

Если взглянуть в современные океаны, реки и озера, то можно увидеть удивительное разнообразие рыб – длиннотелые угри, восьмиметровые сельдяные короли, хрупкие морские коньки. Подавляющее большинство современных рыб – около 96% – относятся к костистым рыбам – инфраклассу лучеперых рыб, появившемуся около 260 млн лет назад.

Современный костный ганоид – миссисипский панцирник (Atractosteus spatula)Эволюционные биологи и палеонтологи еще со времен Дарвина выдвигают разнообразные гипотезы, чтобы объяснить, почему костистые рыбы "переэволюционировали" всех своих конкурентов. Ведь в прошлом в океане доминировал совсем другой рыбий инфракласс – костные ганоиды (Holostei). Однако сегодня он считается "живым ископаемым" и представлен лишь восемью видами.

Напрашивающееся предположение о том, что костистые рыбы так распространены сегодня потому, что всегда были более эволюционно прогрессивны, чем их сородичи, не совсем верно. Исследование более тысячи окаменелостей около 500 видов, проведенное Джоном Кларком (John Clarke) из Пенсильванского университета, говорит о том, что история успеха костистых рыб не была такой простой, как принято считать. На протяжении первых 160 млн лет своей эволюции (с пермского по начало мелового периода) инфраотряд костных ганоидов не уступал в эволюционных инновациях костистым рыбам, а иногда и превосходил их.

"Многие из этих так называемых "живых ископаемых" не кажутся сегодня примечательными, однако их история очень интересна, – рассказывает Кларк. – Если бы мы могли попасть в триас и вас бы попросили сделать ставку на то, какой из этих инфраклассов вырвется вперед в эволюционной гонке, вы бы определенно выбрали костных ганоидов. Но они не сыграли".

Легко понять, почему ученые считают особенными костистых рыб. Этот инфракласс включает в себя 29 000 видов – примерно половину всех видов современных позвоночных животных. Костные ганоиды сегодня представлены лишь восемью видами, обитающими в пресных водах Северной Америки.

Успех костистых рыб пытались объяснить разными причинами – гибким строением челюстей, разнообразием репродуктивных стратегий и симметрией хвостовых плавников. После появления генетических и молекулярных данных ученые также стали связывать их успех с произошедшим в прошлом удвоением генома. Это событие дало дополнительный материал для мутаций, и тем самым ускорило эволюционные изменения.

Но Кларк и его коллеги поставили под сомнение устоявшееся представление  о том, что костистые рыбы всегда были более эволюционно продвинуты и успешны. "В прошлом были периоды, когда костные ганоиды были лидерами, – говорит Кларк. – Обнаружено много их окаменелостей, и можно утверждать, что в прошлом они были более многочисленны и разнообразны".

Результаты предпринятого американскими палеонтологами исследования говорят о том, что костные ганоиды преобладали в водных биоценозах с триаса по среднюю юру, а начиная с поздней юры инициативу перехватили уже костистые рыбы. Поэтому ученые решили рассмотреть первые 160 млн лет эволюции этих инфраклассов рыб – с перми до раннего мела.

Базой для исследования послужила подборка, включавшая в себя размеры и форму тела сотен ископаемых, которую Кларк подготовил во время работы над своей диссертацией. На этом материале исследователи построили "супердеревья", отражающие взаимосвязи большинства известных вымерших видов костных ганоидов из триасового, юрского и раннего мелового периода. Большие деревья были получены за счет объединения более 100 небольших деревьев, опубликованных ранее в палеонтологической литературе.

В то время как ученые широко исследуют закономерности увеличения разнообразия рыб на основе окаменелостей, никто ранее не применял численные методы, чтобы определить, в какой из этих групп рыб эволюция проходила быстрее или приводила к появлению более полезных изменений в размерах и форме тела. Группе Кларка удалось сравнить, во-первых, скорость эволюции размеров тела у костных ганоидов и костистых рыб, и во-вторых – степень изменений в строении тела этих двух групп.

В результате анализов не было подтверждено фактами предположение о том, что костистые рыбы могли менять размер и строения своего тела быстрее, чем костные ганоиды. Напротив, если проследить эволюцию этих двух групп методом молекулярных часов, то можно заметить, что костные ганоиды эволюционировали намного быстрее.

"Ни для одного отрезка времени нет убедительных доказательств того, что костистые рыбы имели эволюционное преимущество в изменении размеров и форм тела, – говорит Кларк. – И даже наоборот, существуют некоторые свидетельства в пользу того, что быстрее меняли размеры и форму тела как раз костные ганоиды".

Используя имеющиеся данные, американские палеонтологи также не обнаружили четкой связи между удвоением генома и увеличением размеров тела. Однако ученые получили подтверждение того, что форма тела у более поздних видов костистых рыб (с удвоенным геномом) изменялась быстрее, чем у их более древних сородичей. Это может говорить о том, что древние костистые рыбы просто медленно эволюционировали – даже в сравнении с костными ганоидами, а не только с более поздними сородичами с удвоенным геномом.

Поэтому ученые заключили, что прямой связи между удвоением генома и изменениями размеров и формы тела нет, и высокое разнообразие костистых рыб нельзя объяснить лишь удвоением генома. Кларк планирует продолжить исследование истории новоперых рыб, в особенности живых ископаемых, которыми часто пренебрегают в пользу более разнообразных современных костистых рыб.

"Большинство биологов старается объяснить, почему какие-то группы добились огромных успехов. При этом мало внимания уделяется другой стороне этого вопроса – как смогли уцелеть живые ископаемые – эти немногочисленные виды животных, остающиеся неизменными многие миллионы лет", – добавил исследователь.

Источник: PaleoNews