Первые многоклеточные животные уничтожили гигантские запасы органики, накапливавшиеся на дне первичного океана Земли, что вызвало мощное глобальное потепление примерно 500 миллионов лет назад, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"На дне океана существует множество животных, которые постоянно "перепахивают" его, подобно дождевым червям у вас на даче. Их появление в ту эпоху, когда биотурбации почвы еще не существовало, должно было в корне поменять облик всей Земли в целом",— рассказывает Тим Лентон (Tim Lenton) из университета Эксетера (Великобритания).

Палеонтологи из Великобритании нашли свидетельства того, что первые сухопутные растения на Земле появились примерно 500 миллионов назад, то есть на сто миллионов лет раньше, чем давали предыдущие расчеты, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"Появление растений на поверхности Земли радикально изменило ее климат и облик, многократно ускорив эрозию почвы и горных пород и резко уменьшив количество парниковых газов в атмосфере, что привело к похолоданию климата и прочим изменениям. Мы показали, что это произошло в середине кембрийского периода, в то же время, когда появились первые сухопутные животные", — рассказывает Дженнифер Моррис (Jennifer Morris) из Бристольского университета (Великобритания).

Палеонтологи нашли на северо-западе Канады останки крайне необычного существа, похожего на "чужого" из одноименного фильма Ридли Скотта, которое может быть близким родственником предка всех пауков и клещей, говорится в статье, опубликованной в журнале BMC Evolutionary Biology.

Отпечаток Habelia optata - предка современных пауков, скорпионов и клещей"Сложная система щупалец и челюстей делала Habelia крайне опасным и свирепым хищником, учитывая относительно небольшие размеры этих существ. Скорее всего, они двигались очень быстро и могли разрывать на части даже самых бронированных обитателей первичного океана Земли", — рассказывает Седрик Ариа (Cedric Aria) из университета Торонто (Канада).

Сегодня тот факт, что животные нуждаются в кислороде, чтобы жить, кажется очевидной истиной. Но относительный дефицит кислорода в древних океанах Земли помог развитию ранних морских существ, утверждает новое исследование.

«Кембрийский взрыв» — эволюционный скачок, произошедший около 540 миллионов лет назад и включающий в себя рождение большинства основных групп животных, известных сегодня, сопровождался значительным снижением уровня кислорода, — говорят результаты исследования. Они дают нам более полное представление о том, как именно в глубоком прошлом колебался уровень кислорода в океанах и атмосфере, и как он изменился так, чтобы эволюция не просто продолжалась, а еще и такими быстрыми (по геологическим меркам) темпами.

Тимоти Лионс, биогеохимик из Калифорнийского университета, Риверсайд, комментируя результаты исследования (в самом исследовании он не участвовал), сказал, что данная работа показывает, что времена с низким уровнем кислорода, можно сказать, «зарядили насос» для эволюции животных.

Сегодня, в зависимости от района, типичные поверхностные океанские воды состоят из 5,4-8 миллилитров растворенного кислорода на каждый литр морской воды. Но воды с низким уровнем (или почти отсутствующем) кислорода существуют — это так называемые «зоны минимального кислорода» (ЗМК). Таковыми являются некоторые места в восточной части Тихого океана. Там обитают мелкие животные, такие как нематоды и некоторые адаптировавшиеся к подобным условиям рыбы. Концентрации кислорода в этих районах могут составлять лишь около 1% от уровня поверхностных вод.

Лионс поясняет, что в некоторые древние эпохи, согласно другим недавним работам по океанической химии, морские животные жили в мирах с очень низким содержанием кислорода, и большая часть океана в эти периоды времени, вероятно, была как в современных ЗМК.

Палеонтологи Рейчел Вуд из Эдинбургского университета и Дуглас Эрвин из Смитсоновского института Национального музея естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия, решили изучить, как животное царство реагирует на эти низкие уровни кислорода. Они рассмотрели, как, исходя из летописи окаменелостей и из генетических данных, колебания концентрации кислорода коррелируют с появлением новых животных. Исходя из этого, они отметили три этапа, в которых кислород сначала опускался до критически низкой отметки, а затем снова поднимался, что приводило к увеличению животного разнообразия.

В древнейшей эволюционной истории животных, в период между 635 и 540 миллионами лет назад, в океане был повсеместно низкий уровень кислорода. В последующий, кембрийский период, начавшийся около 540 миллионов лет назад, появилось больше насыщенных кислородом вод. В это же время у животных появляются такие ключевые черты как сердце, центральная нервная система, пищеварительная система, а также скелет и конечности. По мере того, как уровни кислорода становились более высокими, группы с этими чертами размножались активнее, заполняя летопись окаменелостей тем, что теперь именуется «кембрийским взрывом». Но еще до самого взрыва, во время аноксических фаз, возникало много морфологической новизны, — объясняет Эрвин. Вероятно, это были маленькие и мягкотелые животные, которые существовали на обочине древних экосистем и которые практически не оставили никаких следов окаменелостей.

То же самое произошло в двух других, более поздних периодах. В конце кембрия океаны лишились кислорода на период от 3 миллионов до 4 миллионов лет. После такой «кислородной диеты», животная жизнь снова начала процветать, уже в так называемой ордовикской радиации. В течение этого периода произошло разрастание основных групп животных. Вуд замечает, что в этот период происходит увеличение разнообразия кораллов и губок.

Затем, около 252 миллионов лет назад, еще одно аноксическое событие привело к пермь триасовому вымиранию, самому большому массовому вымиранию в истории. Однако, по его окончанию, летопись окаменелостей снова показывает нам новые коралловые и губчатые виды, и животных — ихтиозавров, вымерших дельфиноподобных морских рептилий. Эти новые формы, вероятно, появлялись во времена с низким содержанием кислорода. Восстановление же уровня кислорода позволило им крайне быстро и успешно расплодиться, сообщают исследователи в «Биологических обзорах».

Ученые говорят, что результаты исследования не делают аноксию благоприятной для современных экосистем. Но в очень долгих временных масштабах это может привести к эволюции. «Раньше мы думали, что для того, чтобы дать эволюции совершить скачок, нужен пороговый уровень кислорода», — говорит Карл Симпсон, палеобиолог из Университета Колорадо в Боулдере, который не принимал участия в работе. «Но новое исследование говорит о том, что животный мир может диверсифицироваться и при крайне низком содержании кислорода».

Пока остается неизвестным, как именно времена с низким содержанием кислорода приводили к эволюции животных. Возможно, аноксия просто убивала более крупных и доминирующих животных, оставляя место для более мелких, давая последним захватить власть. Ответ непонятен, но, как объясняет Вуд, изучение того, как животные развиваются в современных ЗМК, может пролить некоторый свет.

Источник: PaleoNews.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

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

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

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

 Подтип: Позвоночные (Vertebrata)

1. Общие сведения о Позвоночных (Vertebrata) животных

Позвоночные животные относятся к типу хордовых и включают около 64 тыс видов. Представители данного подтипа характеризуются более высоким уровнем организации, выраженным в строении и физиологии.

Позвоночные (Vertebrata)Все представители позвоночных ведут подвижный образ жизни, перемещаясь в широких пределах в поисках пищи, партнера, спасаясь от хищников и т.д.  Все эти указанные черты непосредственно связаны с морфологической организацией и физиологией.

У большинства позвоночных, взамен хорды имеется более прочный и совершенный позвоночный столб, выполняющий роль защитного футляра для спинного мозга и дополнительного опорного стержня.  На конце позвоночного столба в области переднего отдела кишечной трубки, появляются подвижные части скелета, из которых в дальнейшем сформировался ротовой аппарат.

Нервная система позвоночных более совершенна, чем у низших хордовых. Все представители данного подтипа имеют головной мозг, функционирование которого обусловливает высшую нервную деятельность, связанную с подвижным образом жизни. У позвоночных характерно разнообразие сложных органов чувств, предназначенных для связи между животным и окружающей средой. Развитие головного мозга с органами чувств, привело к возникновению черепа, служащего для их защиты.

Megamastax ambyodusВ связи с более высоким обменом веществ позвоночных, у них появляются такие органы, как сердце и почки [1].

2. Происхождение Позвоночных животных

Предполагается, что первые позвоночные животные появились на рубеже ордовика – силура и быстро завоевали господство на планете. Уже в юрском периоде существовали представители всех ныне живущих классов  позвоночных животных.

Из-за того, что первые представители данного подтипа были скорее всего мягкотелыми существами, похожими на современных ланцетников, их останки были практически неспособны сохраниться в ископаемом состоянии. Данная возможность появилась только с появлением костей, зубов и чешуи. Одним из старейших известных позвоночных животных является найденная  2014 году силурийская костная рыба Megamastax ambyodus, возрастом 423 млн лет достигавшая длиной одного метра [2]. Другими старейшими представителями позвоночных являются остракодермы, появившиеся в конце кембрийского, начале ордовиковского периодов [3]. По некоторым теориям одними из первых позвоночных животных являлись конодонты, появившиеся в кембрийском периоде и напоминавшие современных миног  и миксин. Но в связи с тем, что от них остались только окаменевшие зубы, эта теория спорна.

Строение позвоночных Первые наземные позвоночные возникли в конце девона от кистепёрых рыб, ими были панцироголовые амфибии обитавшие около водоемов. [4]

 3. Классификация Позвоночных животных

Классификация позвоночных до сих пор спорна. По разным теориям, позвоночные делятся на 2 инфратипа - Челюстноротые и Бесчелюстные. Данные два инфратипа в свою очередь состоят из 7-13 или более классов. Основными общепринятыми классами являются – земноводные, пресмыкающиеся, птицы и млекопитающие.

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

- Подтип: Позвоночные:

Экзотические "черви-пенисы", населявшие океаны Земли во времена "кембрийского взрыва", скорее всего, были предками насекомых и других членистоногих беспозвоночных, на что указывают сходства в структуре их челюстей, говорится в статье, опубликованной в журнале Palaeontology.

"Похоже, что во времена Кембрия на Земле не было ни одного безопасного уголка. Где бы вы не жили в толще вод океана, в любой точке вас поджидали гигантские, страшные монстры, готовые вас сожрать. Один из этих монстров, Pambdelurion, был одновременно похож и на червей-пенисов, и на примитивных членистоногих, и мы считаем его последним общим предком и тех и других", — заявил Флетчер Янг (Fletcher Young) из Бристольского университета (Великобритания).

Приапулиды, или черви-пенисы — причудливые по форме и манере жизни животные, сохранившиеся лишь в самых экстремальных уголках океанов Земли сегодня. Они привлекают внимание палеонтологов по той причине, что эти черви являются одними из первых представителей многоклеточных животных, появившихся в ходе так называемого "кембрийского взрыва" – эпохи взрывообразного расширения видового разнообразия в первичном океане планеты.

Челюсти древнего червя, найденного в ГренландииВ отличие от своих современных потомков, древние черви-пенисы, как сегодня считают палеонтологи, были настоящими хищниками – они прятались в своих норках и захватывали жертву при помощи ряда отростков у рта, которые были покрыты мелкими зубами и крючками. Судя по всему, приапулиды процветали в Кембрии – сегодня палеонтологи насчитывают около 15 или 17 видов этих червей, однако их классификация затруднена из-за их мягкотелости.

Янг и его коллеги изучали одну из самых спорных окаменелостей времен конца Кембрия – структуре Omnidens, найденной в провинции Чэнцзян в Китае. Она, как считают некоторые палеонтологи, является отпечатком челюстей червя-пениса, а другие ученые полагают, что эти челюсти принадлежали не приапулидам, а аномалокарису – "королю Кембрия", крупнейшему хищнику своего времени, одному из близких родичей предков членистоногих.

К сожалению, никаких других отпечатков ее владельца не сохранилось, что не давало ученым шанса понять, кому она принадлежала, и вызывало бесконечные споры. Бристольские палеонтологи нашли ответ на эту загадку, изучив другую интересную кембрийскую окаменелость – останки бархатного червя Pambdelurion whittingtoni, недавно найденные в Гренландии.

Современные бархатные черви и их ближайшие родичи тихоходки, самые живучие существа на Земле, не обладают челюстями и зубами, однако когда Янг и его коллеги изучили останки Pambdelurion whittingtoni при помощи электронного микроскопа, они обнаружили, что у их предков был очень сложный и "зубастый" рот.

Он, по словам ученых, похож на то, как устроен ротовой аппарат и челюсти у червя с планеты Татуин в одном из эпизодов "Звездных войн", а также фактически неотличим от структуры рта Omnidens, более крупного существа длиной в два метра. Это, по словам авторов статьи, позволяет говорить о наличии прямой связи между предками насекомых и других членистоногих с одной строны, и червей-пенисов – с другой.

Pambdelurion whittingtoni, Omnidens и их родичи, как считают Янг и его коллеги, принадлежали ни к числу приапулид, ни к числу ранних членистоногих, а были их общим предком, от которого они унаследовали похожий челюстной аппарат. Открытие этого факта, по мнению ученых, поможет нам понять, как и почему возникли членистоногие, самый успешный и многочисленный тип животных на сегодняшний день.

Источник: РИА Новости

Палеонтологи изучили брюшную нервную цепочку древней «креветки», жившей во время кембрийского взрыва. Оказалось, что нервная система была устроена у нее даже сложнее, чем у современных раков и насекомых.

ChengjiangocarisОб этом говорится в статье китайских ученых из Юньнаньского университета, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Провести исследование позволил материал уникальной сохранности, собранный в раннекембрийских сланцах Чэнцзян в Китае. Возраст находок составляет около 520 миллионов лет. Примерно в это время на Земле внезапно появились все основные типы многоклеточных животных. Такой всплеск разнообразия получил название «кембрийского взрыва».

Ранее ученые смогли разобраться со строением головного мозга примитивного членистоногого Fuxianhuia, относящегося к биоте Чэнцзян, но о строении нервной системы, иннервирующей остальное тело, было ничего неизвестно. Авторы статьи смогли исправить этот пробел, изучая «рачка» Chengjiangocaris, близкого родственника Fuxianhuia.

Обычно у ископаемых организмов сохраняются только скелет и жесткие покровы, но у Chengjiangocaris уцелела также брюшная нервная цепочка. Ученые выяснили, что она состоит из серии ганглиев, по одному на сегмент тела. К заднему концу тела ганглии уменьшаются, а от перемычек, соединяющих ганглии между собой, отходят в разные стороны многочисленные периферические нервы.

Открытие доказывает, что брюшная нервная цепочка Chengjiangocaris комбинировала в себе признаки как тихоходок и Euarthropoda (к ним относятся насекомые, паукообразные, ракообразные и некоторые вымершие членистоногие), так и бархатных червей. У Euarthropoda и тихоходок она также состоит из ганглиев, но не несет периферических нервов. У бархатных червей же, наоборот, есть периферические нервы, но отдельные ганглии не выражены.

Ученые считают, что Euarthropoda и тихоходки независимо друг от друга утратили периферические нервы, которые были у их предков. Следовательно, постепенное упрощение строения сыграло важную роль в эволюции нервной системы.

Источник: infox.ru

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

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

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

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

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

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

Источник: infox.ru

Больше века во всех учебниках по ботанике и палеонтологии морские водоросли назывались предками наземных растений, которые внезапно "выпрыгнули" из воды на сушу и буйно там зазеленели. Новая гипотеза датских ученых переворачивает эту схему с ног на голову, предполагая, что водоросли довольно долго эволюционировали на суше, прежде чем смогли породить высшие растения.

 Автором концепции водного происхождения наземных растений считается британский ботаник Фредерик Бауэр (Frederick Orpen Bower). Вероятно, потому, что в изданной в 1908 году книге The Origin of a Land Flora он писал об "изобретении" ранними наземными растениями альтернативного жизненного цикла, в котором спорофит становится платформой для разнообразных эволюционных и экологических адаптаций. С тех пор водное происхождение наземной флоры прочно угнездилось в учебниках и научной литературе.

Первые сомнения появились у палеонтологов в 1980-х годах, но тогда ученым было недостаточно аргументов – окаменелости растений тех далеких времен представлены главным образом спорами, по которым довольно сложно судить о строении самих растений. Однако теперь Джеспер Харольт (Jesper Harholt) из датской Carlsberg Laboratory, Эйвинд Моструп (Ojvind Moestrup) и Питер Ульвсков (Peter Ulvskov) из университета Копенгагена нашли новые доказательства, поддерживающие позицию скептиков.

Все началось с того, что Харольт и Ульсков изучали эволюцию клеточной стенки растений, считающуюся одним из ключевых приспособлений к жизни на суше. Именно твердые и прочные клеточные стенки создают силовой каркас, поддерживающий растение в вертикальном положении и позволяющий ему использовать все преимущества трехмерной геометрии.

"Мы поняли, что некоторые водоросли обладают столь же сложными клеточными стенками, что и наземные растения. Это показалось нам довольно необычным для древних водорослей, которые якобы росли в воде, – рассказал Харольт. – Тогда мы начали искать другие факты, которые поддерживали бы идею о том, что водоросли сперва освоили сушу, и лишь затем превратились в наземные растения".

К своей работе они привлекли известного эксперта по водорослям Мострупа, после чего обнаружили у водорослей структуры (или точнее – их отсутствие), которые трудно объяснить жизнью в воде. В частности, некоторые зеленые водоросли начисто утратили жгутик – орган, обеспечивавший их подвижность в жидких средах. А практически все водоросли, приходящиеся ближайшими родственниками наземным растениям, потеряли еще и глазок, помогавший определять наиболее хорошо освещенные участки.

Более того, опубликованный в 2014 году анализ генотипа растения Klebsormidium показал, что эта зеленая водоросль обладает генами наземной флоры, ответственными за переносимость яркого света и засушливых условий среды. При этом гены однозначно указывают, что эти качества были получены по наследству, а не выработаны конвергентно.

"Благодаря всем этим генетическим и морфологическим данным становится очень трудно объяснить с эволюционной точки зрения, как водоросли прошли весь путь к наземным растениям, все время оставаясь в воде? – отметил Ульвсков. – Мы должны перевернуть старую гипотезу вверх ногами, и сегодня у нас есть все необходимые для этого доказательства".

Правда, новая гипотеза пока весьма уязвима для критики. Согласно тому же генетическому анализу, для формирования надежно функционирующей в сухопутных условиях клеточной стенки растению нужно порядка 250 новых генов. Как оказавшиеся в достаточно экстремальных условиях организмы за не слишком долгий срок смогли ими обзавестись? Датские исследователи полагают, что процесс происходил на прибрежных песчаных пляжах, где рыхлый субстрат после регулярных дождей служил источником необходимой нежным водорослям влажности.

"Странным для меня является то, что если эти зеленые водоросли были фактически наземные на протяжении длительного времени, как получилось, что их так мало вокруг нас? – называет следующее слабое место гипотезы Моструп. – Может быть, их постоянно вытесняют одноклеточные конкуренты, или, возможно, в один прекрасный день мы все же найдем больше зеленых водорослей этой эволюционной линии".

Источник: PaleoNews

Палеонтологи нашли древнейшее свидетельство родительской заботы о потомстве - окаменевшего рачка возрастом 508 млн лет. Оказалось, что уже на заре эволюции жизни он бережно вынашивал яйца на своей груди.

Waptia fieldensisОб этом говорится в статье канадских специалистов из Университета Торонто, опубликованной в журнале Current Biology.

7-сантиметровые рачки с яйцами в районе грудного отдела были обнаружены в знаменитых канадских сланцах Берджес. Эти сланцы образовались в середине кембрийского периода, около 508 млн лет назад, когда только-только началась эволюция многоклеточных существ, относящихся к современных классам животных.

Найденные рачки являются представителями вида Waptia fieldensis и внешне напоминают креветок. Яйца рачков удивили палеонтологов своими крупными размерами - в диаметре они достигают 2 мм. Яйца расположены на двух сторонах тела в один слой, снаружи их защищает панцирь, по форме похожий на раковину двустворчатого моллюска. В некоторых яйцах ученые разглядели даже развивающиеся эмбрионы.

Максимальное число яиц, которые несет один рачок, не превышает 24. Ученые отмечают, что из раннего кембрия Китая (возраст - около 515 млн лет) также известно членистоногое Kunmingella, которое вынашивает яйца на своих конечностях. Но у Kunmingella яйца почти в 18 раз мельче по отношению к размерам рачка, а их число может доходить до 80.

Панцири рачков служили колыбелью

Открытие доказывает, что уже в кембрийском периоде существовало две стратегии размножения. Одни организмы продуцировали много мелких яиц, которые гибли чаще, другие же, подобно Waptia, приносили более крупные яйца - у таких яиц было больше шансов выжить, что компенсировало их небольшое количество.

Интересно, что из 1800 изученных экземпляров Waptia только 5 рачков оказалось с яйцами. Скорее всего, они были самками, поскольку у современных членистоногих о потомстве чаще всего заботятся представители женского пола.

Ранее древнейшим свидетельством родительской заботы считался окаменевший ракушковый рак (остракода) из отложений ордовика возрастом 450 млн лет. Эта остракода, также как и Waptia, прятала яйца под своим панцирем. Следовательно, панцири членистоногих были своеобразной колыбелью, сыграв ключевую роль в эволюции родительского поведения.

Источник: infox.ru

Ископаемые остатки животного, напоминающего песчаного червя Шаи-Хулуда из фантастической эпопеи "Дюна", обнаружили в кембрийских отложениях китайские палеонтологи. Древнее существо тоже было покрыто броней и шипами и тоже предпочитало жить в песке.

Eokinorhynchus rarus Ведущий автор исследования Хуацяо Чзан (Huaqiao Zhang) из Китайской Академии наук ласково называет свою находку "грязевым драконом". Червь возрастом 535 млн лет действительно выглядел необычно и грозно – его тело покрывали пластинчатый панцирь и ряды шипов, а пасть скалилась круговыми рядами зубов. Если бы не размер в 2 мм, то это, безусловно, было бы очень страшное и опасное животное.

Обитало оно на дне мелкого и теплого океана, предпочитая держаться в богатом фосфатами иле. Именно фосфаты, пропитавшие тела нескольких погибших червей, позволили их остаткам сохраниться до нашего времени. Раньше ученые находили лишь отдельные шипы или пластинки панциря, и по ним не могли судить о хозяине с нужной степенью достоверности. И лишь фосфатные "мумии", сохранившие детали строения мягких тканей, представили этих червей палеонтологам во всей красе.

Как оказалось, строение "грязевого дракона" очень напоминает современных морских червей класса киноринхов (Kinorhyncha), поэтому назвать его решили Eokinorhynchus rarus, то есть "редкий ранний киноринх". Вытянутое и лишенное конечностей тело эокиноринхуса с колючками и пластинками очень похоже на современных киноринхов, так что палеонтологи практически не сомневаются – они раскопали кембрийского предка этой группы, а ее саму теперь можно считать живым ископаемым.

Правда, для совершения этого открытия ученым пришлось изрядно потрудиться, и не только головой. Дело в том, что поиск столь мелких окаменелостей сопряжен с рядом крупных неудобств. Сначала команда доктора Хуацяо добыла в провинции Цзянсу порядка полутонны окаменевшего ила со дна кембрийского океана. Около 200 млн лет назад пласты этих донных отложений были взломаны тектоническими процессами, превратившись в красивые скалы Наньцзян (Nanjiang). Благодаря этому древнейшие отложения стали доступны для изучения.

Собранные в экспедиции образцы палеонтологи растворили в уксусной кислоте, которая хорошо убирает карбонатные соединения, но безвредна для фосфатов. После этого от огромной кучи камней в руках ученых оказалась щепотка микроскопических образцов, настолько хрупких, что их нельзя было даже случайно встряхнуть. И лишь потом при помощи микроскопов китайские специалисты смогли изучить свои находки.

Источник: PaleoNews

Кембрийский взрыв вызвал к жизни множество причудливых форм, многие из которых не имеют точных аналогов среди современной фауны. Например, ныне полностью желеобразные гребневики в начале фанерозоя были заключены в прочные доспехи, по неизвестной причине исчезнувшие непонятно когда.

Новый класс гребневиков (Scleroctenophora) Гребневики (Ctenophora) представляют собой достаточно хорошо изученный, но не слишком широко известный тип морских беспозвоночных. Их тело примерно на 95% состоит из воды и практически не содержит твердых частей, поэтому геологическая летопись этой группы до последнего времени была девственно чиста. Но вот недавно в Китае обнаружились окаменевшие остатки самых настоящих гребневиков, заключенных в прочные шипастые панцири. Удивительная находка была сделана на знаменитом южнокитайском местонахождении Чензцян, широко известном благодаря прекрасно сохранившимся там остаткам мягкотелых животных кембрийского периода.

Среди прочих обитателей мелководного морского бассейна возрастом 520 млн лет ученым попались и шесть окаменелостей, которые можно отнести только к гребневикам. На это однозначно указывают такие диагностические признаки, как восьмилучевая симметрия, аборально-оральная ось, спинной орган чувств и восемь гребней, расположенных вдоль тела. Правда, в отличие от большинства современных аналогов, у кембрийских гребневиков напрочь отсутствовали щупальца, зато имелся хорошо выраженный панцирь с шипами.

Кроме собственно окаменевших гребневиков китайские палеонтологи нашли и несколько отпечатков этих животных. Причем если некоторые образцы появились недавно, то другие достаточно много лет провели в музейных коллекциях, причисленные к другим группам животных. "Я был очень удивлен, когда понял, что имею дело с гребневиками, обладавшими твердым скелетом, – рассказал ведущий автор исследования, доктор Цзян Оу из Китайского геологического университета в Пекине. – То, что их не диагностировали раньше, более-менее понятно, потому что такие окаменелости встречаются очень редко".

Скорее всего, прочный панцирь понадобился древним ктенофорам для защиты от хищников и прочих опасностей неспокойного кембрийского моря. Обретение жестких покровов было в те времена настоящим трендом, стимулировавшим развитие как оборонительных, так и хищнических стратегий выживания.

Большинство современных гребневиков во время охоты полагается на длинные щупальца, оснащенные специальными липкими клетками. Приклеиваясь к добыче, они лишают жертву подвижности. Лишь у относительно небольшой группы гребневиков щупалец нет, и они охотятся на подходящих по размеру морских обитателей, заглатывая их целиком. Поскольку у "панцирных" кембрийских гребневиков никакого намека на щупальца не оказалось, китайские ученые предположили, что они питались таким же образом – засасывая жертву целиком.

Все обнаруженные остатки панцирных гребневиков решено было выделить в новый класс живых существ – Scleroctenophora – в составе типа Гребневики.

Источник: Paleo News