Палеонтологи проследили эволюцию позвоночника млекопитающих, сообщается в Science. Первым, еще у рептилий, изменился шейный отдел, затем у цинодонтов, предков млекопитающих, появился грудной отдел, а самым последним — уже у млекопитающих — дифференцировался поясничный отдел.

Хорошо известно, чем млекопитающие отличаются от других животных: помимо того, что они выкармливают детенышей молоком, они теплокровные, подавляющее большинство из них — живородящие, у них есть неокортекс (области коры головного мозга) и волосы или шерсть. Кроме всего прочего, млекопитающие обзавелись сложным позвоночником, состоящим из нескольких отделов. Позвоночник у них делится на шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой отделы. В то время как в позвоночнике у древних амниот (высших позвоночных, к которым сейчас относятся рептилии, птицы и млекопитающие) не было шейного, грудного и поясничного отделов, а был не дифференцированный общий «туловищный». Предположительно, появление этих трех отделов было связано с возникновением разных типов походки и дыхательными функциями.

Филогенетическое дерево, иллюстрирующее гипотезу авторов статьи. Таксоны слева направо: амбистома, игуана, эдафозавр, триксанодон, мышь. K.Jones et al. / Science, 2018Американские палеонтологи под руководством Стефани Пирс (Stephanie Pierce) из Гарвардского университета решили ответить на вопрос, когда произошла дифференциация отделов позвоночника. Чтобы это выяснить, они изучили 16 прекрасно сохранившихся позвоночников синапсид или зверообразных — группы амниот, появившейся около 318 миллионов лет назад. К синапсидам относились вымершие терапсиды (звероподобные рептилии) и цинодонты — предки млекопитающих. Кроме окаменелостей авторы статьи проанализировали строение тысячи позвоночников современных животных, в том числе млекопитающих, рептилий и амфибий.

Результаты показали, что дифференциация отделов позвоночника началась примерно 270-280 миллионов лет назад. У рептилий пеликозавров (одним из представителей которых был эдафозавр) изменились длина ребер и положение передних конечностей. Следующим, у цинодонтов (в частности, у тринаксодона) около 250 миллионов лет назад добавился дополнительный «модуль» грудного отдела позвоночника, что сопровождалось перестройкой грудного пояса. Также у них уменьшились спинные ребра и выросла подвижность плечевого пояса. Наконец, уже у млекопитающих, произошла дифференциация в поясничном отделе позвоночника, часть позвонков лишилась ребер.

Ранее ученые показали, что млекопитающие начали вести дневной образ жизни только после вымирания динозавров 66 миллионов лет назад. До этого они были активны ночью и, таким образом, избегали взаимодействия с хищными рептилиями.

Скелеты двух парейазавров – предков динозавров — обнаружили этим летом в Кировской области, сообщил РИА Новости заведующий экспозиционно-выставочным отделом Вятского палеонтологического музея Леонид Кавардаков.

Раскопки ископаемых рептилий с 1933 года ведутся в Кировской области, где находится памятник природы "Котельничское местонахождение парейазавров", протянувшийся вдоль правого берега реки Вятки почти на 25 километров от города Котельнича до поселка Вишкиль. Результаты этих работ стали большим научным открытием и послужили причиной создания Вятского палеонтологического музея.

Ученые нашли останки доисторического "горыныча", крупного хищного звероящера, и "ночницы", ее меньшей "сестры", проводя раскопки в окрестностях города Котельнич в Кировской области. Описание этих находок было опубликовано в журнале PeerJ.

Пермский горыныч"Открытие горыныча и ночницы впервые указало на то, что после одного из массовых вымираний хищные животные, жившие на Земле в середине Пермского периода, "поменялись местами" в экосистеме. Представьте, что медведи уменьшились бы до размеров ласки, а ласки выросли до габаритов косолапых", — рассказывает Кристиан Каммерер (Christian Kammerer) из Музея естественных наук Северной Каролины в Роли (США).

Американские палеонтологи откопали в Антарктиде окаменевшие стволы деревьев. Они были частью обширного леса, который произрастал на этом континенте в конце пермского периода.

О находке сообщается на официальном сайте Университета Висконсина-Милуоки.

В наши дни в Антарктиде растут только мхи и лишайники, но в прошлые эпохи, когда климат был теплее, там неплохо себя чувствовала и древесная растительность. Например, в начале эоцена, 52 млн лет назад, судя по пыльце в прибрежных отложениях, по берегам Антарктиды росли дождевые тропические леса с преобладанием пальм и мальвовых.

Американская экспедиция, проведенная этим летом, обнаружила остатки еще более древнего леса, относящегося к пермскому периоду. В одной из долин в районе Трансантарктических гор, которая из-за низкой влажности свободна от снежного покрова, ученые нашли 13 окаменевших стволов деревьев возрастом около 260 млн лет.

Несмотря на более теплый климат, в то время в Антарктиде тоже были зимы, пусть и достаточно мягкие. Изучая годичные кольца в найденных стволах, ученые обнаружили, что древние антарктические деревья переключались на зимний режим покоя очень быстро, меньше чем за месяц, тогда как у современных деревьев на это уходит несколько месяцев.

«Эти деревья могли включать и выключать свои циклы роста подобно тому, как мы включаем и выключаем свет», -- говорит Эрик Галбрсон, соавтор статьи. В наши дни деревья реагируют на изменение длины светлого времени суток, поэтому неясно, как антарктические деревья могли регулировать свою активность в условиях постоянного полярного дня.

По словам ученых, тогдашние леса отличались более низким разнообразием, чем нынешние высокогорные растительные сообщества. В конце перми там доминировали мхи, папоротники и растения Glossopteris. Подобный лес простирался по всей Антарктике, которая на тот момент была частью суперконтинента Гондвана, включавшего также Индию и Южную Америку.

Источник: infox.ru

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

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

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

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

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

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

Источник: infox.ru

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: РИА Новости

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: PaleoNews

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: РИА Новости

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Источник: PaleoNews

Ученые выяснили, что предки черепах обзавелись зачатками панциря в процессе рытья нор. Кости, которым в будущем предстояло выполнять защитную роль, первоначально служили опорой для мощных копательных конечностей.

Об этом говорится в статье американских и немецких палеонтологов, опубликованной в журнале Current Biology.

Известно, что карапакс (верхняя часть панциря) черепах образован сросшимися позвонками и расширенными ребрами. Древнейшим известным предком черепах считается пермская рептилия Eunotosaurus, жившая 260 млн лет назад на территории ЮАР - у нее еще не было карапакса, но ребра уже расширились.

До сих пор оставалось неясным, что послужило причиной первоначального расширения ребер. Дело в том, что ребра - это одна из самых консервативных костей скелета. Малейшее изменение их формы ведет к целому ряду проблем. «Ребра китов, змей, динозавров, людей и подавляющего большинства других животных выглядят одинаково», -- подчеркнул Тайлер Лайсон, соавтор статьи.

На первых стадиях эволюции расширение ребер не давало черепахам никаких преимуществ в плане безопасности, зато создавало массу неудобств с вентиляцией легких и укорачивало длину шага и, следовательно, снижало подвижность. То есть естественный отбор, на первый взгляд, никак не мог благоприятствовать этой особенности. Тем не менее, изучив новые находки Eunotosaurus, авторы статьи показали, что это не так.

Выяснилось, что пермская проточерепаха обладала мощными передними конечностями, которые могли использоваться для копания. Расширенные ребра и уменьшение числа ребер и несущих их позвонков (9 по сравнению с 18 у предковых рептилий) укрепляли тело Eunotosaurus. Поэтому, когда она упиралась в землю конечностями, чтобы выкопать очередную порцию грунта, нагрузка более эффективно распределялась по ее скелету.

Сначала для рытья, потом для защиты

Похожую тактику используют и современные североамериканские черепашки гоферы, которые прокладывают под землей сложную систему нор. По мнению ученых, представители Eunotosaurus вели схожий образ жизни. Судя по довольно крупным глазам диаметром около 10 мм, проточерепахи не проводили всё время в норах, а лишь использовали их в качестве укрытия в периоды засух.

В данном регионе климат в конце перми - начале триаса становился всё более сезонным, так что рытье нор было эффективной стратегией выживания. Интересно, что в том же южноафриканском бассейне Кару, откуда происходят проточерепахи, недавно был найден другой копатель нор - предок млекопитающих цинодонт, в чьем жилище расположился незваный гость - темноспондильная амфибия.

Геологический катаклизм лишил надежды на счастливую семейную жизнь двух скорпионов, обитавших 290 млн лет назад неподалеку от современного немецкого города Хемниц. Выпавший после извержения мощный слой вулканического пепла буквально похоронил под собой экосистему, сохранив до наших дней остатки всех растений и животных.

Opsieobuthus tungeri. Реконструкция: Frederik SpindlerРазбирая этот "снимок прошлого", международная группа палеонтологов обнаружила сразу двух скорпионов Opsieobuthus tungeri. Учитывая повадки их современных потомков, ученые решили, что видят перед собой семейную пару древних членистоногих.

 Наступление пермского периода на территории современной Западной Европы сопровождалось значительными экологическими перестройками. На место жарких и влажных тропических лесов карбона пришли сухие пустынные ландшафты, в которых остатки богатой каменноугольной флоры сохранялись лишь отдельными разрозненными пятнами. Один из таких "заповедников" находился как раз в пригороде Хемница.

 Как показали раскопки, произраставший там в начале пермского периода лесной массив состоял из гигантских папоротников, хвощей и ранних хвойных. Остатки найденных рептилий и амфибий сохранили даже отпечатки кожи, кроме того, палеонтологам попались раковины наземных брюхоногих моллюсков, фрагменты панцирей гигантских многоножек и остатки крупных пауков.

 Вот в таких декорациях и разыгралась настоящая драма, перипетии которой восстановили исследователи. Главными действующими лицами стали два тех самых скорпиона, сохранность которых позволила даже установить их половую принадлежность. Первый оказался самцом и получил неофициальную кличку Jogi, а второй – самкой, по имени Birgit. Отличались они расположенным на нижней стороне тела пектином – специальным чувствительным органом, который отвечает за обоняние и помогает по запаху проследить добычу или подыскать полового партнера. У самцов пектин более развит и на нем лучше выражены зубчатые выросты.

 Jogi и Birgit принадлежали к одному виду и были примерно одного размера – по 13 см в длину. По аналогии с повадками современных скорпионов, которые обычно не терпят соплеменников в непосредственной близости, речь идет о счастливом семействе. Извержение застало Birgit в норке, где она, судя по фрагментам экзоскелета, линяла. А Jogi находился буквально в паре метров от нее, на всякий случай закопавшись в лесную почву.

 "Такое размещение, с Birgit в норе, позволяет предположить, что Jogi мог быть ее "охранником" (mate guarding). И в наши дни у скорпионов самец, обнаруживший почти взрослую самку, будет охранять ее до тех пор, пока она не завершит линьки и не достигнет полной зрелости", – рассказал специалист по эволюции хелицеровых из университета Бристоля Дэйв Маршалл (Dave Marshall), не принимавший участия в исследовании.

 К сожалению, защитить свою избранницу от вулканического пепла было Jogi не по силам. Зато теперь с их помощью палеонтологи пополнили свои знания о происхождении и повадках ранних скорпионов.

Источник: PaleoNews

Громоздкие и уродливые растительноядные пермские рептилии – парейазавры – широко распространены по всему миру. Они известны палеонтологам с 19 века, но до сих пор не слишком подробно изучены. Заполнить этот пробел, по крайней мере в отношении парейазавров, живших на территории современного Китая, взялся профессор Бристольского университета Майкл Бентон.

Парейазавры (Pareiasauridae)Внимательно изучив китайскую парейазавровую фауну, он пришел к выводу, что ее таксономическое разнообразие стоит изрядно сократить, поскольку описанные прежде три разных рода парейазавров легко свести к одному. Кроме того, палеонтолог заявил, что китайские формы достаточно близки к животным, известным из России и Южной Африки, и намекнул, что готов продолжить сокращение таксонов парейазавров в глобальном масштабе.

 Парейазавры (Pareiasauridae) были крупными и неуклюжими животными, достигавшими двух-трехметровой величины, с массивными бочкообразными телами, короткими лапами и крошечной головой с мелкими зубами. Их морды и тела покрывали костяные наросты, придававшие животным особенно отталкивающий вид. Скорее всего, парейазавры обитали в сырых низменных районах, поглощая огромные количества низкорослой флоры. Остатки содержимого их желудков и копролиты пока не известны, но в России найдены следы грязевых ванн, которые парейазавры принимали, валяясь в мягком иле – вероятно, с целью охладиться или избавиться от паразитов.

 На сегодняшний день ископаемые остатки парейазавров найдены в Южной Африке, разных частях Европе – России, Шотландии и Германии, в Азии (Китай) и Южной Америке. Насколько близки эти географически разделенные группы друг к другу систематически, и действительно ли они могут считаться отдельными группами, ученые пока твердо сказать не могут. Вот этот вопрос и взялся прояснить Майкл Бентон (Michael J. Benton).

 "До сих пор из Китая было описано шесть видов парейазавров, остатки которых сохранились главным образом в пермских отложениях по берегам Хуанхэ в провинциях Шэньси и Шаньси. Мне удалось изучить все их образцы, хранящиеся в музеях Пекина, а также посетить местонахождения этих ископаемых. Я полагаю, что на самом деле имеется всего три вида, живших в течение одного-двух миллионов лет", – рассказал ученый.

 По его мнению, парейазавровый род Tsiyuania может оказаться синонимом другого рода – Honania. "Несмотря на прежние предложения, у нас нет убедительных анатомических признаков, чтобы отличить Shihtienfenia, Shansisaurus и Huanghesaurus, поэтому все эти три рода являются синонимами Shihtienfenia permica Young & Yeh, 1963. Еще один таксон, Sanchuansaurus pygmaeus Gao, 1989, обладал совершенно иными зубами, чем предыдущие, и достигал примерно одной трети от их размера, так что он также может считаться валидным парейазавром из китайской поздней перми. Филогенетический анализ подтверждает правомочность выделения лишь этих таксонов, причем Sanchuansaurus был близок к Elginiidae, а Shihtienfenia связана с Pumiliopareiasauria и Pareiasuchus", – уверен Бентон. Таким образом, разнообразие родов парейазавров из Китая он уменьшил ровно в два раза – с шести до трех.

 "Мое изучение эволюции парейазавров показывает, что китайские виды тесно связаны с родственными формами из России и Южной Африки. Несмотря на свои размеры и, вероятно, низкую скорость движения, они смогли распространиться по всему миру. Повсюду мы видим одно и то же – фауна парейазавров состоит из последовательно появлявшихся двух или трех форм. И у нас нет доказательств того, что Китай, или любой другой регион, был надежно изолирован в те времена", – заявил Бентон.

Источник: PaleoNews

Бразильские ученые обнаружили древнейшие домики пресноводных ручейников – насекомых, являющихся близкими родственниками бабочек. Оказалось, что перед тем, как проникнуть в пресноводные водоемы, они обитали в морях.

РучейникОб этом говорится в статье палеонтологов из Университета штата Санта-Катарина, опубликованной в журнале Scientific Reports.

Раннепермский окаменелости интерпретируются как личинки ручейниковРучейники – это отряд насекомых с полным превращением, насчитывающий около 12 тысяч видов. Как можно догадаться из названия данной группы, ручейники чаще всего встречаются в ручьях, реках и других пресноводных водоемах. Однако авторы статьи выяснили, что на первых этапах своей эволюции ручейники жили в море, хотя в наши дни там обитают только несколько австралийских и новозеландских видов.

На эту мысль ученых навели странные окаменелости, обнаруженные в прибрежных морских отложениях ранней перми в Бразилии. Они представляют собой конусы длиной от 13 до 50 миллиметров, открытые с обеих сторон. По форме структуры напоминают домики личинок современных ручейников, которые те строят из растительного мусора, раковин улиток и прочих органических остатков.

Структуры, найденные исследователями, также состоят главным образом из растительных волокон. Кроме того, в их составе встречаются рыбьи зубы и чешуя. Под сканирующим микроскопом ученые разглядели во внутреннем слое конусов нити шелка, обогащенные серой и кальцием – современные ручейники скрепляют такими нитями свои домики, причем они имеет такой же химический состав.

Авторы работы уверяют, что конусы не могли быть построены какими-то другими организмами, например, червями-полихетами. Также они полагают, что домики (всего их найдено более 150) не попали в море с суши. Если это так, то находка представляет собой древнейших ручейников, известных науке. До этого древнейшими представителями данной группы считались ручейники, найденные в раннем триасе – а древнейшие их домики происходили из ранней юры.

Источник: infox.ru

Исследованием занимались палеонтологи из берлинского музея естественной истории; его результаты опубликованы в журнале Nature. Изучая окаменелые останки различных земноводных, специалисты обнаружили способности к регенерации у двух групп ископаемых амфибий: Micromelerpeton и Sclerocephalus. Их лапы, пальцы и хвосты во многих случаях были соединены неправильно: с искривлениями или смещениями, что характерно для современных саламандр, заново отращивающих костную ткань.

СклероцефалЧастичная регенерация свойственна многим представителям фауны и в наши дни. Это не только ящерицы, у которых вырастает новый хвост или морские звезды с их новыми лучами: в человеческом теле регенеративная способность есть у печени. Но лишь саламандры могут полностью воссоздать конечности со всеми их нервными окончаниями и элементами скелета, тогда как у других животных костную ткань заменяет хрящ, а спинной мозг не восстанавливается.

Ископаемые амфибии Micromelerpeton и Sclerocephalus жили за 60−80 миллионов лет до появления саламандр. Это позволяет предположить, что в прошлом регенерация была свойственна многим представителям фауны. У саламандр способность к регенерации, обусловлена наличием «гена-сироты»: видоспецифичного гена, не имеющего сходства ни с одним известным в базе данных геном других организмов. Современные животные в процессе эволюции утратили этот ген и теперь не умеют отращивать конечности так, как это делали их далекие предки.

Источник: National Geographic 

Группа палеонтологов под руководством Моргана Тернера (Morgan Turner) из университета Брауна (США), возможно, нашла останки первого существа, которое передвигалось, стоя на четырех ногах, сообщается на официальном сайте университета. Им стала древняя рептилия Bunostegos akokanensis, жившая примерно 260 млн лет назад. Свое исследование ученые опубликовали в журнале Journal of Vertebrate Paleontology.

Bunostegos akokanensisBunostegos akokanensis, останки которого впервые были обнаружены в 2003 году на территории современного Нигера, представлял собой относительно некрупную по меркам того времени рептилию — примерно с корову. Животное обладало массивным черепом и рядом костяных наростов, идущих по спине. Благодаря тому, что удалось найти большое количество останков этого вида пресмыкающихся, ученые смогли подробно исследовать строение конечностей Bunostegos akokanensis. Оказалось, они были устроены подобно лапам современных млекопитающих, что позволяло этому ящеру не ползать, как ящерицы, а ходить, опираясь на все четыре ноги.

Также ученые отмечают, что этот предшественник динозавров был травоядным и жил в сухом жарком климате, напоминающем климат современного Нигера. И возможно, что именно с адаптацией к условиям, когда источник воды находится на большом удалении и требуется затратить усилия, чтобы добраться до него, и связана была необходимость встать на ноги — перемещение таким способом требует меньших затрат энергии.

Источник: Научная Россия

Происхождение и ранние этапы эволюции черепах представляют для современной палеонтологии довольно большой интерес. Американским палеонтологам с помощью современных методов научных исследований удалось внести ясность в то, как именно появились эти удивительные животные.

Eunotosaurus. Реконструкция: Gaberiel Bever Все ныне живущие рептилии, за исключением черепах, а также птицы, принадлежат к группе Diapsida. Так называют животных, в черепе которых позади глаз имеется пара отверстий. У наших современных черепах таких отверстий нет, что помещает их в архаичную группу Anapsida – к древним рептилиям, полностью вымершим не позже триасового периода. Между тем генетические данные свидетельствуют о близком родстве черепах с диапсидами.

Разобраться в этом парадоксе смогла команда исследователей из нескольких американских научных центров под руководством Гейба Бивера из Нью-Йорского Технологического института. Они подвергли трехмерному цифровому сканированию ископаемые остатки одного из самых древних представителей черепашьего племени – жившего 260 млн лет назад в Южной Африке Eunotosaurus africanus, и обнаружили в черепах молодых эунотозавров отверстия диапсидного типа. Однако по мере взросления эти отверстия закрывались, и черепа взрослых ящеров выглядели уже вполне анапсидно.

"Eunotosaurus является важнейшим переходным звеном между современными черепахами в их эволюционными предками, – рассказал Бивер. – Это то самое ископаемое, которое ученые искали более 150 лет. Его можно описать как черепаху, жившую до того, как черепахи обзавелись панцирем". Хотя эунотозавру действительно не хватает узнаваемого черепахового панциря, остальные детали строения делают его идеальным предком черепах. Это, например, чрезвычайно широкие ребра, округлое туловище и уже упомянутое анапсидное устройство черепа.

Удивительно древний череп современных черепах изрядно смущал зоологов и палеонтологов, побуждая видеть в них потомков самых архаичных форм рептильного царства. Проигнорировать морфологические данные, сконцентрировавшись только на генетических свидетельствах, было бы, по мнению ряда исследователей, совершенно ненаучно, поэтому общепринятой до сих пор была точка зрения, что черепахи – это настоящие анапсиды.

"Если черепахи действительно близкие родственники других современных рептилий, то можно ожидать, что в палеонтологической летописи рано или поздно найдутся остатки их предков с диапсидными черепами, – говорит Бивер, потративший на свое исследование почти четыре года. – Эти надежды оставались просто надеждами достаточно долго, но теперь, благодаря современным технологиям и целеустремленной работе, мы можем уверенно сказать, что Eunotosaurus представляет собой диапсидную черепаху, предсказанную некоторыми прежними научными работами".

"Череп Eunotosaurus развивался таким образом, что его диапсидная природа очевидна у молодых особей, но почти полностью скрыта у взрослых, – продолжает палеонтолог. – Если предположить ускорение траекторий роста в последующих поколениях, то исходный диапсидный череп предка черепах в конечном итоге будет заменен анапсидным черепом, который мы действительно находим у черепах современных".

Несмотря на всю важность этого открытия, оно совершенно не закрывает для исследований вопросы эволюции черепах и их родственников. "Красота научных открытий заключается в том, что они, как правило, влекут за собой больше вопросов, чем ответов, – сказал Бивер. – В происхождении черепах есть еще много неясных моментов. Например, кто из других групп диапсид приходится им ближайшими кузенами? Или что за экологические условия привели к эволюции панциря и возникновению анапсидности черепа черепах? И насколько глубоко в историю эволюции черепах можно проникнуть путем изучения генов современных черепах?"

Источник: PaleoNews

Образ жизни давно вымерших существ всегда был достаточно сложным для палеонтологии вопросом. Но иногда некоторые находки все же проливают свет на то, как вели себя монстры прошлого. И оказывается, что нередко они предвосхищали модели поведения, хорошо знакомые нам по современным животным.

Схватка двух самцов Tiarajudens eccentricus. Реконструкция: Voltaire Paes Neto Группа бразильских и южноафриканских ученых под руководством доктора Хуана Карлоса Сиснероса завершила изучение черепа дальнего предка млекопитающих – синапсиды Tiarajudens eccentricus, жившей на территории современной Бразилии в разгар пермского периода, 270 млн лет назад. Палеонтологам удалось практически полностью восстановить скелет, череп и особенности смыкания зубов.

Зубы тиараюденса привлекли внимание исследователей неслучайно. Большинство из них были типичными листовидными зубами травоядного животного, но вот пара клыков имела все признаки саблезубости. Они далеко торчали изо рта и были острым, прочным и очень опасным оружием, не уступавшим по своим качествам зубам горгонопсов или махайродов.

Любопытно, что у африканского кузена тиараюденсов Anomocephalus africanus при поразительном сходстве строения всех остальных частей тела таких зубов не было и в помине. Поскольку Африка и Южная Америка в пермском периоде представляли собой единый материк Гондвану, это сходство выглядит не случайным и говорит о близком родстве аномоцефалусов и Tiarajudens eccentricus. Однако поведение этих видов, судя по всему, разительно отличалось.

Как считают палеонтологи, свои в полном смысле слова выдающиеся клыки тиараюденс использовал для защиты от хищников, а также в брачных турнирах. Возможно, предполагает Сиснерос, самцы Tiarajudens устраивали настоящие схватки за самок и наносили друг другу тяжелые раны. Во всяком случае, нечто подобное мы видим сегодня у других травоядных, обладающих саблезубыми клыками. "Невероятно осознавать, что особенности поведения, свойственные кабарге, водяному оленю и мунтджаку, существовали уже 270 миллионов лет назад", – восхищается бразильский ученый.

Также палеонтологов поразило, что щечные зубы тиараюденсов росли из кости, называемой эпиптеригоидом. "Это необычайное свойство отсутствует у всех остальных животных, составляющих эволюционную линию, ведущую к млекопитающим", – констатировал соавтор исследования, профессор университета Витватерсранда Фернандо Абдала.

Стоит отметить, что вероятные признаки другой модели брачных турниров современных животных – бодания – палеонтологи встретили в окаменелостях Dinocephalia. Эта группа крупных и тяжелых терапсид жила одновремено с аномоцефалами и тиараюденсами, но недоразумения между конкурирующими самцами решала по-своему. Некоторые кости черепа, расположенные в районе лба, у диноцефалов сильно утолщены, что может быть очень удобным и оправданным, если допустить, что они бодались лбами.

"Окаменелости удивляют нас всегда. Теперь они неожиданно показали нам, что 270 млн лет назад две формы борьбы, известной по современным оленям, уже присутствовали у предшественников млекопитающих", – резюмировал Сиснерос.

Источник: PaleoNews

За миллионы лет в эмиратской каменистой пустыне практически ничего не изменилось, что создает уникальные условия для работы ученых-палеонтологов. На этот раз, как сообщила газета "Нэшнл", Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ) открыли секрет массового вымирания морских существ в пермо- триасовый период 252 миллиона лет назад.

Изучение эмиратских скал, пишет издание, позволило установить, что причиной экологической катастрофы стал выброс углекислого газа в атмосферу в результате извержения вулканов. Тогда раскаленная лава оказала воздействие на осадочные карбонатные породы, что привело к повышению уровня кислотности в мировом океане.

По данным газеты, об этом удалось узнать в ходе анализа различных слоев каменистых отложений на территории ОАЭ, которые в конце пермского периода являлись морским дном. Оказалось, что "пермо-триассовое" вымирание проходило в два этапа. Сначала насыщение атмосферы углекислым газом происходило достаточно медленно, что вызвало исчезновение значительного числа чувствительных к внешней среде организмов. Постепенно уровень таких выбросов достиг опасных значений, что оказало прямое воздействие на состояние морской среды. В итоге порядка 90 процентов морских существ вымерли.

Исследование этого процесса, как подчеркнули ученые в беседе с журналистами "Нэшнл", позволяет лучше понять суть явлений, которые имеют место в наше время. "Более 250 миллионов лет назад уровень вулканической активности по высвобождаемой энергии значительно превышал все современные мощности человечества, - заметили в университете Эдинбурга. - Однако ключевым моментом в этом плане является именно скорость насыщения атмосферы углекислым газом. В этом плане сегодняшняя ситуация полностью повторяет модель пермо- триасового вымирания".

Катастрофа на рубеже пермского и триасового периода считается наиболее крупной в истории нашей планеты. Всего науке известно пять таких явлений, в том числе, мел- палеогеновое вымирание 66 миллионов лет назад, когда исчезли все сухопутные динозавры.

Источник: ТАСС

Английские геологи обнаружили на Шпицбергене следы того, что они считают признаком еще одного — шестого — массового вымирания жизни на Земле. Подробности опубликованы в The Geological Society of America Bulletin.

Найденные окаменелостиВ принципе ученым известно, что жизнь на Земле исчезала уже несколько раз. Вопрос заключается только в том, сколько. Согласно общепринятому на сей день мнению, насчитывается пять «массовых вымираний», о которых мы не раз писали.

Древнейшее, ордовикско-силлурийское, произошло 440 миллионов лет назад, когда вымерла большая часть морских беспозвоночных. Следующее, девонское, вымирание также резко уменьшило количество морских обитателей. Самое грандиозное, пермское вымирание, очевидно, произошло около 251 миллиона лет назад, и тогда было уничтожено более 95% всех живых существ. Около 199 миллионов лет назад произошло триасовое вымирание, когда погибла примерно половина всех видов, и, конечно же, около 65,5 миллионов лет назад случилось не самое тяжелое, но самое знаменитое мел-палеогеновое вымирание, жертвой которого стали, в частности, динозавры.

Впрочем, надо заметить, что существуют и другие схемы вымираний, когда ученые выделяют дополнительные резкие исчезновения видов, которые, по их мнению, также говорят именно о массовой катастрофе жизни на Земле.

Геологи, возглавляемые Дэвидом Бондом (David Bond) из университета Халла в Великобритании, проанализировали скальную породу на острове Шпицберген. Экспедиция работала несколько лет в течение полярного дня, что, конечно, облегчало в какой-то мере их деятельность, но не спасало от тяжелых условий и от соседства белых медведей.

Выбранное место исследования уже само по себе необычно, так как большинство остатков древнейшей жизни геологи находят в тропических районах нашей планеты. Дэвид Бонд изучал на Шпицбергене слои, относящиеся в среднему пермскому периоду, то есть, времени, предшествующему Великому пермскому вымиранию. В слоях, возраст которых примерно 262 миллиона лет, было обнаружено множество останков брахиоподов, составлявших в то время большинство «населения» Земли, и близких к ним двухстворчатых молллюсков. Затем количество брахиоподов резко уменьшилось — примерно на 87%. Позже жизнь возродилась, но теперь уже на Шпицбергене преобладали двухстворчастые моллюски.

Доктор Бонд полагает, что эта катастрофа произошла в результате извержения мощных вулканов Эмэйшань, находящихся в Китае, в провинции Сычуань. Впрочем, не все ученые с ним согласны. Некоторые геологи пояснили корреспондентам Би-би-си, что найденные Бондом данные скорее, по их мнению, говорят о региональной, а не о всемирной катастрофе.

Источник: Научная Россия

Окисление океана стало одним из главных факторов Большого вымирания, случившегося на границе Пермского и Триасового геологических периодов, 252 млн лет назад. К таким выводам пришли ученые из Эдинбургского университета (Шотландия) под руководством получающего докторскую степень Мэтью Кларксона (Matthew Clarkson). Их научную статью об этом, опубликованную в журнале Science, коротко пересказывает газета The Independent.

Окисление океана в древности убило почти всех живых существИсследования, проведенные шотландскими учеными в пустыне в ОАЭ, показали, что в слоях горных пород, которые сформировались на морском дне 252 млн лет, содержится гораздо больше изотопа бора, чем в более молодых и более старых слоях. Это отражает рост уровня кислотности (pH) древней воды. Иначе говоря, именно в указанное время кислотность вод древних океанов резко повысилось.

Почему же это произошло? Доказано, что причиной послужили извержения супервулканов, так называемых «Сибирских траппов», которые продолжались около миллиона лет и привели к выбросу в атмосферу гигантских объемов углекислого газа. По этой причине сначала в древних океанах стало не хватать кислорода, что уже нанесло по живым существам сильный удар, а потом еще и повысилась кислотность воды — за счет того, что океан начал поглощать из атмосферы углекислоту. Это «добило» морскую фауну: согласно палеонтологическим данным, тогда погибло до 96% всех видов морской флоры и фауны.

Описываемые процессы были важной частью произошедшего на рубеже Пермского и Триасового периодов Большого вымирания, самого масштабного в истории Земли. Тогда пришлось несладко не только жителям океанов, но и сухопутной флоре и фауне: она недосчиталась примерно 70% видов. В том числе, вымерли даже многие виды насекомых, известных своей живучестью. Погибли также древние леса, шумевшие по всему древнему гигантскому континенту Пангея, от полюса до полюса.

Хуже всего то, что происходящие сегодня процессы пугающе похожи на первые этапы той древней катастрофы. Человечество и без супервулканов отлично «справляется» с насыщением атмосферы углекислым газом, кислотность Мирового океана растет (в NASA теперь решили следить за ее уровнем с помощью спутников), и в некоторых морях это уже угрожает снижением биоразнообразия.

«Ученые подозревали, что окисление океана имело место во время крупнейшего массового вымирания всех времен, но прямых доказательств до сих пор не было, — говорит Кларксон. — Это открытие вызывает беспокойство, учитывая, что сегодня мы уже можем видеть повышение кислотности океана в результате производимых человечеством выбросов углекислого газа».

Источник: Научная Россия