Ученые обнаружили ископаемые деревья, возраст которых составляет 386 миллионов лет. Это самые древние на сегодняшний день окаменелости доисторического леса. Находка описана в журнале Current Biology.

При обследовании заброшенного песчаного карьера в местечке Каир в штате Нью-Йорк (США) в 2008 году ученые обнаружили прекрасно сохранившиеся отпечатки корневой системы крупных деревьев, которые были, по мнению палеоботаников, частью огромного леса, который произрастал здесь в середине девонского периода.

Закончив изучение объекта, исследователи выяснили, что это остатки самого древнего леса на планете. Ранее старейшими на планете считались деревья, обнаруженные в местечке Гильбоа, также в штате Нью-Йорк. Их возраст был определен в 385 миллионов лет.

Окаменевшая корневая система археоптерисов - древнейших на планете деревьевУченые нанесли на карту границы древнего леса, площадь которого составляла как минимум три тысячи квадратных метров. В нем произрастали по меньшей мере два вида деревьев. Первый — Eospermatopteris — относился к классу кладоксилеевые (Cladoxylopsida) — древовидных хвощей, аналогичных тем, что были найдены в Гильбоа. Второй вид — Archaeopteris — крупные растения с древесным стволом и плоскими папоротниковидными листьями, обладавшие мощной разветвленной корневой системой, отпечатки которой нашли ученые. Длина отдельных корней достигает 11 метров, а толщина — до 15 сантиметров.

Среднедевонский лес, очевидно, был не таким густым, как современные леса. Отдельные и редкие кладоксилопсиды — безлистные деревья высотой до 10 метров и короткими ветвями перемежались в нем с археоптерисами, напоминавшими сосну, на ветвях которой вместо иголок росли вьющиеся листья, как у папоротника.

Окаменелые остатки самого старого в мире ископаемого леса в карьере из песчаника в Каире, штат Нью-ЙоркИсследователи отмечают, что многоуровневая корневая система археоптерисов сыграла важную роль во взаимодействии древних растений и почв, а значит и в совместной эволюции лесов и атмосферы. Это были одни из первых растений, которые благодаря своим плоским зеленым листьям начали активно улавливать и накапливать углекислый газ из воздуха.

"Эти деревья способствовали удалению углекислого газа из атмосферы", — приводятся в пресс-релизе Кардиффского университета слова одного из авторов исследования Кристофера Берри Christopher Berry. — В итоге к концу девонского периода количество углекислого газа в атмосфере уменьшилось до сегодняшнего значения".

Все эти деревья размножались, используя споры, а не семена. Еще один вид растений ученым не удалось идентифицировать.

Исследование также показало, что древнейший на планете лес был уничтожен наводнением. На это указывают находки в тех же слоях окаменелостей рыб. Возможно, именно благодаря тому, что корневая система растений законсервировалась в бескислородной среде морских осадочных отложений, она так хорошо сохранилась.

Ученые Лозаннского университета в сотрудничестве с коллегами из Женевы, Льежа (Бельгия) и Бремена (Германия) впервые с высокой точностью установили время массового вымирания флоры и фауны на Земле в девонский период палеозойской эры. Как сообщает университет на своем сайте, эта экологическая катастрофа, одна из самых крупных в истории планеты, произошла 371860000 лет назад. Отмечается, что датирование было проведено на основе исследования минерала циркона с применением уран-свинцового метода.

Миллиарды лет животные обходились без шеи. Но когда древним рыбам пришлось выбраться на сушу, строение их тела сильно изменилось. Удлинился позвоночник, голова приобрела подвижность, органы чувств могли воспринять больше информации. Все это привело к развитию большого, сложного мозга.

Летом 2014 года в Университете Макгилл (Канада) биологи под руководством Эмили Станден (Emily Standen) наблюдали за сенегальскими многоперами (Polypterus senegalus). Эти небольшие рыбы обитают в пресноводных водоемах Западной и Центральной Африки, но способны дышать воздухом и ходить по земле. Специально для опыта ученые вырастили многоперов на суше и наблюдали, как менялись их анатомия и поведение.

Самые ранние позвоночные Земли, которые могли передвигаться по суше на четырёх лапах, обитали не в пресноводных озерах или реках. Вместо этого эти существа, появившиеся около 375 миллионов лет назад, жили в солоноватых водах дельты реки или эстуария – однорукавного (в отличие от дельты) воронкообразного устья реки, расширяющегося в сторону моря, сообщают исследователи из Университета Лиона (Франция) в журнале Nature.

Ранние четвероногие, такие как ихтиостега (Ichthyostega) и акантостега (Acanthostega), были переходным звеном между лопастепёрыми рыбами и наземными позвоночными: у них были ноги, а также жабры и хвосты, что позволяло им передвигаться как по суше, так и в воде. Новое исследование, проведенное палеонтологом Жаном Гедертом (Jean Goedert) из Университета Лиона и его коллегами, предполагает, что эти животные также могли переносить резкие изменения солености воды, обнаруженные, например, в устье реки – в месте, где река впадает в море.

Исследователи проанализировали изотопы серы и кислорода – формы этих элементов с одинаковым количеством протонов, но разной массы – в окаменелых костях 51 древнего четвероногого, найденного в Гренландии и в Китае. По сравнению с пресной водой, морская вода имеет более высокое соотношение изотопа серы-34 относительно серы-32. В исследуемых образцах проявлялся повышенный уровень серы-34, сообщают исследователи, предполагая, что существа хотя бы некоторое время проводили в морской воде. Но изотопный анализ кислорода показал, что пресная вода также присутствовала в среде, в которой обитали древние амфибии. 

Результаты ставят под сомнение устоявшуюся теорию о том, что самые ранние тетраподы вышли на земли из пресноводных вод, таких как реки или озера. В 1929 году первые ископаемые Ichthyostega были обнаружены в слоях красного песчаника в восточной Гренландии. Эта осадочная порода которая раньше считалась пресноводным отложением. Но позже были найдены окаменелости тетрапод, которые эволюционно были связаны с известными морскими видами – это дело основания полагать, что первые "ходоки", возможно, жили в более соленых водах, чем считалось ранее. 

Исследователи говорят, что способность приспосабливаться к средам с равным уровнем солености помогла четвероногим - группе, которая включает в себя сегодняшних амфибий, рептилий и млекопитающих - выжить во время массового вымирания обитателей океана, которое произошло к концу девонского периода около 359 миллионов лет назад.

Источник: Научная Россия

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: PaleoNews

Ранние девонские тетраподы Acanthostega идеально подходят на роль переходной формы между рыбами и амфибиями. Они все еще похожи на рыб, но уже обладают вполне отчетливыми лапами. Именно акантостеги и подобные им животные, по мнению палеонтологов, сделали решительный шаг из моря на сушу. Однако новое исследование десятков экземпляров этих существ показало, что их лапы были еще недостаточно прочны для того, чтобы поддерживать тело на весу при движении по земле.

Более того, рентгеновские снимки выявили наличие у акантостег настоящих жабр, которые у современных амфибий встречаются лишь в личиночном возрасте. Таким образом, утверждают авторы нового исследования, множество акантостег, воспринимавшихся всеми как остатки взрослых особей, на самом деле были всего лишь личинками.

Выход позвоночных на сушу стал одним из важнейших событий в нашей родословной, и повлек за собой множество революционных перестроек в организме. Ранние тетраподы девонского периода (419-359 млн лет назад) представляют большой интерес для палеонтологов – они были самыми первыми позвоночными, которые отважились выйти на сушу, прокладывая путь для всего будущего разнообразия наземных четвероногих. Переход от одной среды к другой должен быть затронуть все аспекты их биологии, но до сих пор не было ни одной серьезной попытки исследовать жизненные циклы ранних тетрапод – например, как долго они жили, имели ли водную личиночную стадию, и так далее. Хорошо сохранившиеся скелеты этих животных весьма редки и прежде по умолчанию предполагалось, что все они представляют собой остатки взрослых особей.

Внимательнее присмотреться к акантостегам решила группа европейских палеонтологов, а помочь им согласились сотрудники расположенного во Франции Европейского центра синхротронного излучения (ESRF). Мощный рентгеновский луч позволил ученым получить в свое расположение подробные трехмерные снимки ископаемых и даже аналоги гистологических срезов, сделанные без разрушения самого образца. Материалом исследования послужили остатки акантостег из гренландского местонахождения Stensio Bjerg, известного также как массовое захоронение акантостег. Там, в окаменевшем русле девонской реки, десятки скелетов древних тетрапод оказались упакованы плотно, словно шпроты в консервной банке.

Данные, полученные при анализе снимков, были поразительными. Оказывается, кости гренландских акантостег не успели окостенеть, и при жизни представляли собой хрящи – упругие и непрочные, совершенно не способные удерживать вес тела. У многих особей также обнаружились жабры – для жизни на суше ненужные и даже вредные, зато вполне уместные у ведущих водный образ жизни личиночных стадий многих амфибий. Размер особей при этом приближался к обычному для взрослых акантостег.

"Как и растущие деревья, кости конечностей характеризуются сезонными ритмами и образуют годовые кольца роста, – сообщила ведущий автор исследования Софи Санчес (Sophie Sanchez), работающая одновременно в Упсальском университете и ESRF. – Эти кольца роста, которые можно увидеть и у ископаемых, и у живых четвероногих, несут информацию о развитии и возрасте живых существ".

Подсчитав количество костных колец Acanthostega, палеонтологи выяснили, что погибшим в Гренландии животным было около шести лет. Поскольку костная ткань в их лапах еще только начинала у них заменять хрящ, столь позднее начало окостенения конечностей свидетельствует о том, что молодняк вел исключительно водный образ жизни. При этом абсолютный размер тела, при котором начиналось окостенение конечностей, у разных особей сильно отличается. Возможно, это объясняется половым диморфизмом, разницей в адаптивных стратегиях или конкуренцией, связанной с изменением размера.

"Массовое захоронение акантостег представляет собой школу водных подростков, в которой не было, или было очень мало, взрослых особей", – рассказал соавтор исследования Пер Альберг (Per Ahlberg), научный сотрудник Упсальского Центра эволюции и геномики. Открытие ставит перед палеонтологами ряд новых вопросов. Где, в таком случае, обитали взрослые акантостеги? Жили ли они отдельно от собственной молоди всегда или по крайней мере на каких-то этапах жизненного цикла? Это еще предстоит выяснить.

"Наше исследование дает только первое представление о характерных особенностях жизненного цикла ранних тетрапод. Мы планируем провести более полное изучение вопроса, которое, вероятно, окажет значительное влияние на теории, входящие во все современные учебники", – резюмировала Санчес.

Палеонтологи откопали на территории Бельгии скопление молоди панцирных рыб возрастом 370 млн лет. Оно представляет собой один из древнейших «детских садов» в истории позвоночных животных.

Панцирные рыбыОписание находки, подготовленное французскими и бельгийскими учеными, опубликовано в журнале PLOS ONE.

Панцирные рыбы, относящиеся ко второй половине девонского периода, были обнаружены в бельгийском карьере Струд. В течение 10 лет, пока там велись сборы, в карьере были найдены многочисленные образцы древней фауны, в том числе членистоногое Strudiella, которое претендует на звание древнейшего крылатого насекомого.

На этот раз в руки ученых попала молодь сразу трех видов панцирных рыб, причем длина рыбок не превышает нескольких сантиметров. Как правило, юные панцирные рыбы плохо сохраняются в ископаемом состоянии из-за хрупких щитков панциря. Поэтому палеонтологи были особенно удивлены, наткнувшись на такой «детский сад».

В наши дни некоторые рыбы выметывают икру на мелководье, где выведшиеся мальки лучше защищены от хищников. Возможно, панцирные рыбы демонстрировали такое же поведение. Они могли приплывать в одно место для метания икры или для родов: существует подозрение, что некоторые виды этих рыб были живородящими.

Поскольку рядом с «детским садом» изредка попадаются и взрослые рыбы, то он не мог образоваться в силу случайных причин, например, из-за течения, избирательно приносившего в это место мелких особей. Интересно, что такое же скопление молоди панцирных рыб было найдено недавно на территории США, но оно образовано потомством лишь одного вида.

Репродуктивная биология панцирных рыб в последнее время вообще привлекает немало внимания. Например, недавно было показано, что панцирные рыбы являются первыми позвоночными животными, у которых появилось внутреннее оплодотворение. Во время совокупления этим рыбам приходилось прижиматься друг к другу боками.

Истчоник: infox.ru

Ученые выяснили, что после массового вымирания в конце девонского периода, когда почти вся Земля покрылась льдами, рыбы резко измельчали и потом еще долго не решались выходить в крупный размерный класс.

Об этом говорится в статье американских специалистов из Университета штата Мичиган, опубликованной в свежем выпуске журнала Science.

Среди ученых в последние годы кипят споры об «эффекте лилипута» - так называется уменьшение средних размеров тела, характерное для групп, только что переживших массовое вымирание. Одни специалисты полагают, что «эффект лилипута» достаточно универсален, другие – что это всего лишь выдумка, имеющая мало отношения к реальности.

Авторы статьи показали, что «эффект лилипута» прослеживается как минимум в случае девонского вымирания, произошедшего около 359 млн лет назад. Оно было спровоцировано резким похолоданием климата, которое длилось примерно 100 000 лет. В это время на Земле выросли огромные ледовые шапки, доходившие чуть ли не до тропических широт, а океаны измельчали. В результате вымерли панцирные рыбы и другие группы – всего исчезло почти 96% видов рыб.

В ходе исследования ученые собрали данные о 1120 окаменелых рыбах возрастом от 419 до 323 миллионов лет. Выяснилось, что в период, предшествующий вымиранию, средние размеры рыб постоянно увеличивались, так что к концу девона в океане встречались рыбы-гиганты длиной со школьный автобус. Однако после вымирания средний размер рыб сократился до 40 сантиметров, и в течение последующих 36 миллионов лет они продолжали мельчать.

По словам ученых, мелкие организмы быстрее размножаются, поскольку им надо меньше времени, чтобы дорасти до половозрелого возраста. Возможно, в условиях внешнего стресса это становится важнейшим преимуществом, что и объясняет общее измельчание во всех группах рыб, переживших девонское вымирание.

Источник: infox.ru

Палеонтологи нашли в устье одной из рек Южной Африки останки древнейшей рыбы-целаканта, жившей в морях Земли примерно 360 миллионов лет назад и чьи родичи и потомки могли превратиться в первых сухопутных животных, говорится в статье, опубликованной в Zoological Journal of the Linnaean Society.

Отпечаток молодой особи Serenichthys kowiensis"Удивительно, но большая часть отпечатков тела этой рыбы, которые нам удалось найти, были оставлены мальками и молодыми особями. Это означает, что Serenichthys метали икру на мелководьях в устье реки, поросших водорослями, как это делают многие современные рыбы", — заявил Роберт Гесс (Robert Gess) из университета Чикаго (США).

Гесс и его коллеги совершили это открытие случайно – первые окаменелости им показали строители, прокладывавшие дорогу у берегов сезонной реки Сандспруит, протекающей в окрестностях фермы Ватерлоо на востоке ЮАР. Когда ученый увидел эти отпечатки, он собрал команду из палеонтологов и на протяжении нескольких месяцев изучал те слои пород, которые строители извлекали во время постройки трассы.

Плодом этих длительных поисков стало открытие нескольких десятков окаменелых останков древних лопастеперых рыб, сохранившихся в полном и не разрушенном виде. Они относятся к числу так называемых целакантов – необычных обитателей пресноводных рек Земли времен девонского периода.

Эти рыбы обладали мощными плавниками и своеобразными "плечами" и "тазом", позволявшими им периодически выплывать на сушу и переползать в соседние водоемы. В этом им так же помогали примитивные легкие, позволявшие рыбе насыщать тело кислородом во время таких прогулок. Достаточно долго ученые считали их прямыми предками сухопутных позвоночных, однако анализ ДНК латимерий, чудом доживших до наших дней целакантов, показал, что ими скорее являются предки современных двоякодышащих рыб (Dipnoi), далекие родичи целакантов.

Открытая Гессом и его коллегами "семья" целакантов, которых они назвали Serenichthys kowiensis в честь имени жены ученого Серены и холмов Кови, где были найдены их останки, является древнейшими представителями этого рода в Африки, и потенциально – древнейшими подтвержденными целакантами на Земле. Их возраст, по оценкам исследователей, превышает 360 миллионов лет.

Сегодня, по словам Гесса, существует пять других древних окаменелостей предположительных целакантов возрастом в 416 миллионов лет, найденных в сланцах Австралии и Китая, однако они представляют собой достаточно фрагментированные останки, из-за чего их аутентичность вызывает сомнения у ряда специалистов.

Вдобавок к этому, никому ранее не удавалось находить столь древнее нерестилище – возраст его ближайшего конкурента, отмечает ученый, составляет 300 миллионов лет. Что интересно, этот рыбий "роддом" расположен всего в 100 километрах от реки Чалумна, где были впервые найдены современные латимерии. Это позволяет говорить о потрясающей стабильности целакантов – они живут в этой точке Земли уже более трех сотен миллионов лет.

Источник: РИА Новости

Одними из первых в животном мире челюсти и зубы отрастили панцирные рыбы. Они были похожи на твердые бугристые пластинки, которые формировались постепенно по мере роста рыбы. По крайней мере так зубы росли у панцирных рыб Romundina stellina, обитавших в девонском периоде, утверждают авторы статьи в Biology Letters. Результаты их работы прольют свет на то, как возникли другие органы, в том числе сердце, почки, сообщает Science.

Первые зубыИскопаемые остатки панцирных рыб Romundina stellina нашли на острове Принца Уэльского (Канада). Эти мелкие морские рыбы обитали в девонском периоде, 400 млн лет назад, и возможно были первыми челюстными рыбами на Земле. Их зубы не похожи на современные, они представляли собой твердые бугристые пластины на челюстях, которыми рыбы истирали пищу, словно наждачной бумагой. Именно этих рыб изучали палеобиолог Филип Донохью (Philip Donoghue) из Бристольского университета (Великобритания) и Мартин Рюклин (Martin Rücklin) из Центра природного биоразнообразия в Лейдене (Нидерланды).

Ученые просканировали рентгеновским 3D-сканером зубные пластины R. Stellina, чтобы понять, как они образовались. Благодаря детальным снимкам ученые смогли рассмотреть каждые 10 микрон зубных пластин. Оказалось, что пластины росли постепенно в течение жизни рыбы. Подобно современным зубам пластины рыбы имели дентиновую основу и твердую, похожую на эмаль, поверхность.

И еще одно открытие сделали авторы работы. Они обнаружили явление, которое назвали «первозубом» (pioneer tooth). По мере роста рыбы рядом с пластинами появляются ткани, похожие на зубные, которые присоединяются к концам зубной пластины, формируя ее.

Источник: Научная Россия

Ископаемая акула, найденная в западной Австралии, буквально перевернула представления ученых об эволюции этой группы рыб. Если еще недавно опасных морских хищниц считали достаточно примитивными созданиями, то теперь биологам придется относиться к ним, как к весьма продвинутым существам, проделавшим длинный эволюционный путь.

Gogoselachus lynnbeazleyae. Реконструкция: John Long Революцию в ихтиологии устроил палеонтолог университета Флиндерса Джон Лонг. Три десятилетия Лонг раскапывает отложения девонской формации Гого (Gogo formation) в регионе Кимберли. В 2005 году он нашел там окаменевший скелет акулы, жившей в теплом тропическом море 380 млн лет назад. Изучение и описание животного затянулось, и статья о Gogoselachus lynnbeazleyae увидела свет лишь сейчас.

"Акул принято считать примитивными рыбами на том основании, что их скелет состоит из хряща, а кости у них никогда не образуются, – рассказывает профессор Лонг. – Однако теперь мы переворачиваем эту идею с ног на голову, утверждая, что ранние ископаемые акулы на самом деле имели настоящий костный скелет, и лишь впоследствии его потеряли".

Действительно, костную ткань у современных акул можно найти лишь в корнях зубов, а скелет и даже череп состоят из хрящевой ткани, считающейся предшественницей ткани костной. Эти представления распространяли и на всех акул прошлого. Но когда Лонг взглянул на хрящ гогоселяхуса под сильным увеличением с помощью микротомографии, то увидел в нем настоящие остеоциты – клетки, из которых состоят кости.

"Наша ископаемая акула впервые показала настоящую костную конструкцию, связывающую воедино крошечные хрящики. То есть мы видим акулу, которая на самом деле произошла от кого-то, у кого в скелете было намного больше костей. А на другом конце этой линии располагаются современные акулы, полностью утратившие кости и ставшие хрящевыми. Таким образом, наше ископаемое позволяет наблюдать эволюцию тканей, и объясняет причины, по которым современные акулы стали настолько успешными в наши дни – они просто отказались от костей, чтобы стать более легкими", – пояснил Лонг.

"Это действительно интересное открытие, – отметил профессор палеонтологии Упсальского университета Пер Альберг. – Скелеты современных акул состоят из своеобразной ткани, называемой призматическим кальцинированным хрящом. Этот хрящ минерализован и выглядит не как твердые листы, а как мозаика из крошечных минеральных призм. Такая ткань довольно сильно отличается от кости, и ее происхождение пока не очень хорошо понятно. Новая акула из Гого показывает, что, кажется, ранняя версия призматического кальцинированного хряща, в отличие от современного, имела между призмами зазоры, заполненные костными клетками".

"Изучение акул очень похоже на разгадывание грандиозной головоломки, – добавил профессор Лонг. – Они появились за 250 млн лет до последних динозавров и не сильно изменились с тех пор, удачно попав в выигрышную формулу. Но хотя их внешность осталась почти прежней, строение тканей претерпело серьезные изменения".

Выяснить все эти подробности Лонгу удалось благодаря специфическим условиям сохранности ископаемого материала в формации Гого. Обычно девонские рыбы сохраняются в окаменелостях сильно деформированными, расплющенными давлением осадочных пород. Но здесь, в Кимберли, древние рыбы дошли до нас трехмерными и объемными благодаря карбонатным конкрециям, образовавшимся на месте губко-водорослевого рифа.

"В те времена тут кипела жизнь, обитали многие виды рыб, например, давно вымершие бронированные плакодермы и ранние костные рыбы, потомки которых доминируют сегодня. Мы надеялись встретить тут много акул, но по какой-то причине они не были распространены на данном рифе", – добавил Лонг.

По этой причине находка скелета 75-сантиметровой акулы привлекла большое внимание. В руки ученых попали обе ветви нижней челюсти, фрагменты плечевого пояса, поддерживавшего грудные плавники, жаберные арки, около 80 зубов и несколько сотен чешуй. Образец был подвергнут множеству самых разных исследований, и одно из них привело к сенсационному результату, заставляющему пересмотреть как раннюю эволюцию акул, так и отношение к ним как к примитивной, задержавшейся в своем развитии группе.

Источник: PaleoNews

Древняя рыба, чьи останки были найдены на плато Путорана советскими палеонтологами еще в 1972 году, является уникальным существом, которое одновременно обладает признаками хрящевых и костистых рыб и претендует на роль предка всех челюстных животных, в том числе и человека, заявляют британские палеонтологи в статье, опубликованной в журнале Nature.

Двуликий янус Janusiscus schultzei "Эта окаменелость, чей возраст составляет 415 миллионов лет, дала нам заманчивую возможность заглянуть в "рыбное царство", когда современные группы позвоночных еще только начинали вставать на ноги в эволюционном смысле. Она рассказала нам, что предок всех челюстных животных, скорее всего, мало в чем укладывается в существующие сегодня представления об его облике", — поясняет Мэтт Фридман из Оксфордского университета (Великобритания), один из авторов "находки".

Фридман и его коллеги, Сэм Джильс (Sam Giles) и Мартин Бразо (Martin Brazeau), из имперского колледжа Лондона, совершили это открытие совершенно случайно — по словам ученого, Бразо увидел необычную древнюю рыбу в онлайн-каталоге окаменелостей, куда ее добавили сотрудники Института геологии в Таллине, где хранились ее останки. Первоначально "двуликий янус", как окрестили сибирскую находку британские палеонтологи, считался обычной лучеперой рыбой, к числу которых принадлежат почти все современные обитатели морских и пресных вод, и относился к роду Dialipina.

Группа Фридмана усомнилась в справедливости этого утверждения. Британские ученые связались с эстонскими коллегами и смогли убедить их передать им окаменелость на повторный анализ, в ходе которого "янус" был всесторонне изучен при помощи специального высокоточного компьютерного томографа. Этот прибор позволил им восстановить трехмерную структуру черепа и костей рыбы и сравнить ее с другими известными нам жителями морей и океанов Земли, существовавшими во время Девонского периода, эпохи расцвета "рыбного царства".

Первые рыбы на Земле появились еще во время кембрийского периода, примерно 510 миллионов лет назад. Они не обладали челюстями и развитыми плавниками, которые были "изобретены" эволюцией лишь через 100 миллионов лет, в начале девона. Достаточно долгое время ученые считали, что первые челюстные рыбы были больше похожи на акул, чем на своих современных родичей, на что указывали останки так называемых колючкозубых рыб, однако сегодня эти гипотезы начинают подвергаться сомнению.

В пользу этого говорят и результаты анализа, проведенного Фридманом и его коллегами. Оказалось, что сибирская рыба, судя по структуре черепных костей, окружающих мозг, относится не к числу лучеперых, а хрящевых рыб, к числу которых принадлежат акулы и скаты. При этом другие черты ее анатомии, структура челюстей и некоторых костей делают ее практически неотличимой от костистых рыб, из-за чего авторы статьи и прозвали ее "двуликим янусом", или Janusiscus schultzei на языке палеонтологии.

Когда палеонтологи сравнили ее с другими рыбами девонского и силурского периода, они поняли, что перед ними находится потенциальное сокровище — составленное ими древо эволюции указало на то, что Janusiscus schultzei может быть одновременно предком всех челюстных рыб или его близким родичем, жившим примерно в ту же эпоху.

"Результаты нашего анализа с ног на голову переворачивают наши представления о том, что наши предки были похожи на хрящевых рыб — оказывается, что первые челюстные позвоночные были похожи на костистых рыб, по крайней мере снаружи, но при этом их череп закрывали большие костяные пластины. Получается, что они сочетали в себе те черты, которые сегодня ассоциируются с хрящевыми и костистыми рыбами. Обе эти группы приобрели прочие характерные черты своего облика и избавились от "чужих" признаков во время раздельной эволюции в последующие геологические эпохи", — добавляет Сэм Джильс.

В пользу этого, как утверждает палеонтолог, сегодня существует множество ископаемых свидетельств из самых разных уголков планеты. К примеру, в сентябре 2013 года в Китае были найдены останки рыбы Entelognathus primordialis, которая обитала в морях девона примерно в то же время, 419 миллионов лет назад, и которая тоже претендует на роль общего предка всех челюстных животных Земли. Это существо, как и "двуликий янус", тоже обладало "бронированным" черепом и некоторыми признаками хрящевых рыб.

Источник: РИА Новости

Костный мозг – загадочное и не до конца изученное приобретение высших животных. Детали его работы и этапы эволюции до сих пор вызывают у ученых множество вопросов. Ответить на некоторые из них, касающиеся первых этапов появления этого интереснейшего объекта, попыталась команда французских и шведских исследователей.

Eusthenopteron. Реконструкция Günter Bechly.  Палеонтологи университета Упсалы и Европейского центра синхротронных исследований обнаружили несомненные остатки костного мозга в плечевой кости Eusthenopteron – девонской кистеперой рыбы, обладавшей некоторыми чертами строения ранних тетрапод. Датируемый возрастом 370 млн лет образец может считаться первым костным мозгом в истории.

Стоит напомнить, что у млекопитающих и птиц костный мозг размещается в полостях длинных костей конечностей и играет важную роль в процессах кроветворения и обеспечения иммунной защиты организма. В теле здорового взрослого человека, например, костный мозг ежедневно производит от ста миллиардов до одного триллиона новых кровяных клеток. У рыб же некий аналог костного мозга присутствует в костях черепа некоторых таксонов, но его функции намного уже, а активность – слабее.

Изучив с помощью трехмерной микротомографии, не повреждающей образец, плечевую кость Eusthenopteron, исследователи обнаружили в ней уже вполне сформировавшийся костный мозг. В частности, мощный пучок синхротрона высветил внутренние полости кости, расположенные в ней каналы кровеносных сосудов и даже молодые клетки крови.

"Мы обнаружили, что костный мозг, безусловно, сыграл важную роль в удлинении плавниковых костей, воздействуя на них через сложное взаимодействие с губчатой тканью кости, – рассказала исследователь университета Упсалы Софи Санчес. – Эти внутренние взаимодействия, известные по молекулярным экспериментам над современными млекопитающими, оказывается, являются примитивными для всех четвероногих".

Открытие костного мозга у ранних предков тетрапод очень важно для понимания эволюционных шагов, которые привели к формированию тетраподной архитектуры костей конечностей и возникновению сложной и функционально важной ткани, которой является костный мозг. Оно стало также впечатляющей демонстрацией возможностей синхротронной микротомографии, пишет Science Daily.

"Без 3D-информации, предоставленной синхротроном, мы никогда не смогли бы понять внутреннюю организацию пространства мозга, – отметил Пер Альберг из университета Упсалы. – Если вырезать кусочек из кости, это непоправимо повредило бы образец и мы увидели бы лишь неинформативные шаблоны отверстий на поверхности разреза. С помощью синхротрона мы можем обозреть всю внутреннюю структуру кости и понять, как организовано развитие мозга, вообще не причиняя каких-либо повреждений кости".

Источник: PaleoNews

Разобраться в особенностях питания ранних четвероногих, вышедших из моря на сушу в девонском периоде, решили британские и швейцарские палеонтологи. Они проанализировали окаменелости 23 таксонов первых тетрапод и смогли выяснить, чем, где и как питались пионеры суши.

Череп акантостеги из собрания зоологического музея Кембриджского университета Основным ключом к пониманию их пищевого поведения стала Acanthostega – одно из самых ранних и примитивных позвоночных, обладавших четырьмя сформировавшимися конечностями. Окаменелости акантостеги были найдены в 1987 году в Гренландии, и палеонтологи считают ее наиболее полезным источником сведений об эволюционном переходе от рыб к четвероногим.

Авторы нового исследования применили передовые статистические методы для изучения анатомических, функциональных и экологических изменений, связанных с появлением четвероногих. Они исследовали механику движения и структуру нижних челюстей Acanthostega, нескольких других ранних тетрапод и рыбообразных тетраподоморфов. Как показали результаты этой работы, челюсти Acanthostega были более приспособлены к питанию под водой. Таким образом, эти тетраподы сохраняли в первую очередь водный образ жизни.

"Происхождение тетрапод от рыб является ярким примером крупного эволюционного перехода. Окаменелости Acanthostega до сих пор продолжают играть непревзойденную роль в нашем понимании этого события. Акантостеги сохранили многие примитивные рыбоподобные черты, одновременно демонстрируя и такие несомненно тетраподные особенности, как пальцы на конечностях. Широкая морда, по-видимому, соответствует подводному способу питания (всасыванию добычи), но сложные черепные сочленения уже аналогичны наземным позвоночным и, предположительно, позволяли совершать укусы – вполне сухопутный способ захвата добычи. Этот парадокс и должно было разрешить наше исследование", – рассказал палеонтолог университета Линкольна доктор Марчелло Рута.

По его словам, нижняя челюсть Acanthostega анатомически и функционально похожа на челюсти некоторых ранних рыб. В то же время вздернутое рыло и загнутые назад "клыки", как кажется, являются приспособлениями для резкого, "щелкающего" закрытия рта. "Все эти наблюдения показывают, что данный тип челюстей был адаптацией к мгновенному закрытию и эффективному захвату быстрой добычи, поддерживая взгляды на преимущественно, если не исключительно, водный способ питания", – приводит слова Рутапресс-релиз университета Линкольна.

(Узнать больше подробностей о том, как питались ранние наземные позвоночные, можно в статье "Первым тетраподам было очень трудно кушать")

Понадобилась почти сотня миллионов лет, с девонского по каменноугольный периоды, чтобы тетраподы медленно усовершенствовали строение своего челюстного аппарата и способы питания, освоили жевательные движения для употребления в пищу растительности и развили силу челюстных мышц, достаточную для того, чтобы отрывать куски плоти от животной добычи.

Источник: PaleoNews

Великолепно сохранившиеся останки тиктаалика, предполагаемого "переходного звена" между рыбами и четвероногими животными, помогли палеонтологам выяснить, что "сухопутные" задние конечности появились уже среди рыб, а не у древнейших земноводных, говорится в статье, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Тиктаалик"Наши старые теории гласили, что мы перешли от "переднеприводного" движения, характерного для рыб, к "полноприводному" движению уже после появления четвероногих животных. Похоже, что этот переход начался еще среди рыб, до выхода их потомков на сушу", — заявил Нил Шубин из университета Чикаго (США), открывший тиктаалика в 2004 году.

Так могли выглядеть древние рыбы в представлении Нила ШубинаПервая находка Шубина и его коллег не была полной — им удалось найти лишь череп, ребра и передние конечности тиктаалика. Открытие тиктаалика стало поистине революционным — его гибкая шея, примитивные легкие и широкая грудная клетка позволили палеонтологам признать его "переходным звеном" между рыбами и первыми четвероногими животными.

Группа Шубина продолжила раскопки на острове Элсмир, где был впервые найден тиктаалик, в попытке заполучить более полную версию окаменелости. За прошедшие десять лет ученым удалось найти еще четыре окаменелости, часть из которых содержала в себе фрагменты костей нижних плавников и других частей скелета.

Объединив эти останки, палеонтологи пришли к удивительному выводу — тиктаалики обладали неким подобием таза и других костей, которые поддерживают задние конечности животных и позволяют им двигаться. Данный факт позволяет с уверенностью говорить, что "полноприводная" манера движения начала развиваться уже среди рыб.

"Есть все основания полагать, что эти крупные задние плавники позволяли тиктаалику плавать, как лодка. С другой стороны, он мог использовать их и для шагания во время вылазок на сушу. Африканские двоякодышащие рыбы обладают схожими конечностями, и они умеют "бегать" по дну, что мы продемонстрировали еще в 2011 году", — заключает Шубин.

Источник: РИА Новости

Палеонтолог южноафриканского университета Витватерсранда, доктор Роберт Гесс описал самого первого сухопутного жителя суперконтинента Гондвана. Им оказался скорпион Gondwanascorpio emzantsiensis из девонских отложений Восточной Капской провинции.

Отпечаток лапы скорпиона Ископаемый материал, на основании которого был выделен новый вид палеозойских скорпионов, довольно разрознен и представляет собой клешню, сегмент ноги, концевой членик брюшка (тельсон) и фрагмент хвоста (V metasomal segment). Этого оказалось достаточно для идентификации находки как несомненного скорпиона, но о его более детальном систематическом положении говорить, к сожалению, невозможно. Тем не менее это первая находка столь древнего хищного членистоногого из Гондваны.

Отпечаток клешни Gondwanascorpio emzantsiensisНапомним, что самыми первыми колонистами, выбравшимися на сушу из моря еще в силурийском периоде, около 420 млн лет назад, были растения. Вслед за ними наземные биотопы начали осваивать беспозвоночные – примитивные насекомые и многоножки, питавшиеся растительностью. К концу силурийского периода, 416 млн лет назад, появились и первые хищные обитатели суши – пауки и скорпионы, специализировавшиеся на охоте на насекомых. К каменноугольному периоду из вод океана на землю перебрались и позвоночные.

Северный суперматерик Лавразия, включавший в свой состав современные Азию и Северную Америку, был достоверно заселен насекомыми еще в силуре. Но от южного суперматерика Гондваны Лавразия отделялась широким морским проливом, и до сих пор у палеонтологов не было никаких сведений о ранних обитателях Гондваны, пишет Red Orbit. Находка скорпиона возрастом 360 млн лет наконец-то подтвердила предположения ученых о раннем этапе освоения гондванской суши живыми существами, отметил Гесс.

Место расположения Восточной Капской провинции в девонском периоде.Как отмечает Гесс в своей статье, опубликованной научным журналом African Invertebrate, южноафриканский скорпион морфологически довольно похож на своих современников – скорпионов из Китая и Лавразии. Это может говорить о широком распространении наземных экосистем, сформированных космополитическими родами растений типа древовидного папоротника Archaeopteris.

"Впервые мы имеем достоверные сведения о том, что в девоне здесь уже присутствовали не только скорпионы, но и те, на кого они охотились, – заявил он. – Теперь мы уверены, что к концу девона Гондвана, как и Лавразия, обладала комплексной наземной экосистемой, включавшей беспозвоночных и растения. Таким образом, налицо все необходимые элементы для существования позвоночных, которые и появились здесь примерно в это время или чуть позже".

Статья "The earliest record of terrestrial animals in Gondwana: A scorpion from the Famennian (Late Devonian) Witpoort Formation of South Africa" доступна на сайте университета Витватерсранда (pdf)

 Источник: PaleoNews