Палеонтологи обнаружили на территории Марокко "кладбище" древних гигантских членистоногих беспозвоночных. Это говорит о том, что эти существа начали доминировать в морях Земли как минимум 470 млн лет назад. Работа опубликована в журнале Scientific Reports. О результатах во вторник сообщила пресс-служба британского Университета Эксетера.

Членистоногие - один из самых древних классов многоклеточных живых существ. Их первые представители появились в толще первичного океана Земли предположительно около 550-530 млн лет назад, в самом начале "кембрийского взрыва". Они долго доминировали как в море, так и на суше, куда выбрались первыми среди всех многоклеточных животных около 430-425 млн лет назад.

Как отмечают исследователи, ученых давно интересует то, как и когда членистоногие беспозвоночные стали доминировать в экосистемах древних морей Земли. Понимание этого важно для раскрытия истории эволюции современных насекомых, ракообразных и других представителей беспозвоночной фауны планеты.

Древние морские гиганты

На юге Марокко, в регионе под названием Тайчуте залегают сланцы-лагерштетты, сформировавшиеся примерно 470 млн лет назад на мелководье одного из древних морей. Мелководы покрывали почти всю территорию современной северной Африки. В то время этот регион континента находился в окрестностях южного полюса Земли и был покрыт мелководными водоемами.

Первые раскопки на территории Тайчуте показали, что здесь залегает множетсво отпечатков тел и панцирей гигантских членистоногих существ, в том числе крупных трилобитов, "бронированных" червей-палеосколецидов, причудливых хищников из класса динокаридов, а также массы других беспозвоночных. Длина многих из них составляла более двух метров, по этой причине они были самыми крупными животными начала ордовикской эры.

Открытие останков, как отмечают палеонтологи, указывает на то, что крупные членистоногие перешли к свободноплавающему образу жизни и начали доминировать в морях Земли уже 470 млн лет назад. В пользу этого говорит и то, что схожие отпечатки тел были найдены в начале столетия в соседнем регионе Марокко, в окрестностях города Загора.

Обнаружение похожих наборов окаменелостей в далеких друг от друга регионах Африки, по мнению ученых, говорит о том, что ни тот, ни другой регион не были единичными примерами существования такихэкосистем в морях ордовикской эры. Это говорит о важной роли, которую играли гигантские членистоногие в работе древних экосистем планеты.

Источник: ТАСС

Свидетельства такого поведения ученые наблюдали как у древних существ, так и у современных.

Очередь из трилобитовНайденные в Марокко отпечатки тел примитивных членистоногих существ — трилобитов — указали на то, что те умели координировать свои действия с сородичами, организуя своеобразные «очереди» уже 480 млн лет назад. О том, что это открытие означает с точки зрения эволюции, палеонтологи рассказали на страницах научного журнала Scientific Reports.

«Отпечатки этих трилобитов показывают, что коллективные формы поведения появились среди членистоногих неожиданно рано, еще в начале палеозойской эры. Скорее всего, они помогали этим незрячим животным или быстрее достигать нерестилища, или выживать в опасной среде, коллективно избегая штормов или источники токсинов», — пишут исследователи.

Многие виды животных за миллионы лет эволюции выработали удивительно сложные стратегии поведения, которые они могут менять на ходу в зависимости от текущей ситуации. К примеру, многие перелетные птицы могут не только летать в форме клина или линии при движении на зимовье, но и «рассыпаться» по местности, если они сталкиваются с хищниками. Аналогичным образом ведут себя многие рыбы, а дельфины научились противодействовать этому, выработав уникальные групповые тактики охоты, которые позволяют им координировать свои действия.

В последние годы ученые открыли множество новых примеров подобного биологического «коллективизма» среди самых неожиданных представителей живого мира, которые раньше считались убежденными «волками-одиночками». В их число вошли осы, различные виды кукушек, которые объединяются в своеобразную «пернатую мафию», а также летучие мыши-вампиры, помогающие друг другу выживать при недостатке пищи.

Жан Ваннье из Лионского университета (Франция) и его коллеги, проводя раскопки на территории современного Марокко, выяснили, что подобные формы поведения были характерны даже для самых древних форм членистоногих животных.

Здесь залегают породы, которые сформировались в начале ордовикского периода, примерно 480 млн лет назад. В это время Земля только начала восстанавливаться после первого крупного вымирания многоклеточной жизни, которое случилось в конце кембрийской эпохи. Примерно в это же время началась так называемая Великая ордовикская радиация, период, в ходе которого видовое разнообразие морских беспозвоночных резко выросло, а устройство их тела заметно усложнилось.

Рождение сложности

Ваннье и его коллеги предполагают, что они открыли одно из проявлений этого процесса сверхбыстрой эволюции животных, найдя крайне необычные отпечатки трилобитов вида Ampyx priscus. Эти небольшие членистоногие существа были разбросаны в пласте, где их нашли, отнюдь не случайным образом. Трилобиты были сосредоточены в небольших группах, которые по форме были похожи на прямые или кривые линии. Иными словами, трилобиты были выстроились в своеобразные «очереди», в которых они двигались «гуськом» друг за другом.

В прошлом, по словам авторов статьи, ученые уже находили подобные группы древних беспозвоночных, однако они считали, что те были сбиты в кучу уже после смерти благодаря особой форме дна моря и характеру течений.

Открытие множества подобных «линий» из трилобитов, для которых характерна примерно одинаковая форма, и которые при этом разбросаны по разным участкам древнего дна моря, заставило ученых усомниться в этом. Палеонтологи предполагают, что трилобиты путешествовали вместе и были одновременно погребены под слоем песка или других отложений в результате внезапного удара шторма или какого-то другого катаклизма.

В этом отношении, как отмечают исследователи, марокканские трилобиты напоминают многих современных членистоногих, в том числе гусениц походных шелкопрядов (Thaumetopoeidae), которые выстраиваются в «цепи» и мигрируют с одного растение на другое очень похожим образом, а также некоторые виды морских лангустов. И те и другие беспозвоночные «коллективисты» обмениваются различными химическими сигналами для «общения» с сородичами и синхронизации коллективных действий.

Трилобиты, как предполагают ученые, могли координировать свои миграции не только при помощи химических сигналов, но и длинных «усов» и прочих выростов тела, которые помогали им поддерживать физический контакт друг с другом при движении «очереди». Для чего они это делали, пока не понятно, однако сам факт существования схожих форм коллективного поведения и в далеком прошлом, и сегодня, как считают исследователи, говорит о том, что «коллективизм» играл важную роль в жизни и эволюции древних членистоногих.

Источник: PaleoNews

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

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

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

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

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

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

Источник: Научная Россия

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

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

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

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

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

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

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

Источник: infox.ru

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

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

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

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

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

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

Источник: infox.ru

Палеонтологи откопали в США древнейших ракоскорпионов. Длина тела самых крупных из них могла доходить до 170 сантиметров.

РакоскорпионОб этом говорится в статье американских ученых из Университета Айовы, опубликованной в журнале BMC Evolutionary Biology.

Ракоскорпионы (Eurypterida) населяли океаны на протяжении всего палеозоя. Некоторые их них достигали 2 метров в длину и считаются самыми крупными членистоногими, когда-либо жившими на Земле. Авторам статьи посчастливилось откопать на территории штата Айова почти столь же внушительных по размерам ракоскорпионов, являющихся к тому же древнейшими представителями данной группы.

Найденные останки ракоскорпионовНаходки были сделаны в отложениях среднего ордовика возрастом 467-458 млн лет. Отложения сформировались на дне крупного метеоритного кратера диаметром 5,6 километров. Скорее всего, метеорит упал недалеко от берега моря, и в кратер периодически попадала вода с морскими обитателями, включая ракоскорпионов. Оказавшись в недружелюбной среде, они быстро погибали и засыпались осадком.

Всего ученые нашли более 150 ракоскорпионов, как взрослых, так и совсем юных. Они были отнесены к новому виду Pentecopterus decorahensis. Во взрослом состоянии длина этих существ составляла в среднем 75-100 сантиметров, хотя, судя по отдельным фрагментам, они могли дорастать до 170 сантиметров. Длина же молодых особей колебалась в пределах 10-15 сантиметров.

Шестая пара конечностей Pentecopterus на конце была расширена, так что ракоскорпионы могли использовать ее в качестве весла. Интересно, что с возрастом относительный размер этого «весла» уменьшался, так что подросшие ракоскорпионы, по-видимому, плавали менее активно.

В силуре и девоне ракоскорпионы весьма обильны, однако в ордовике они крайне редки. Новая находка удлиняет палеонтологическую летопись этой группы на 9 миллионов лет и доказывает, что уже на заре своей эволюции ракоскорпионы были весьма разнообразны.

Источник: infox.ru

Международная группа палеонтологов под руководством Тэйса Ванденбрука (Thijs R. A. Vandenbroucke) из Национального центра научных исследовании Франции (CNRS) пришла к выводу, что причиной самого крупного вымирания видов на нашей планете было увеличение концентрации тяжелых металлов в морской воде. Свои результаты они опубликовали в журнале Nature Communication.

Самое крупное исчезновение видов в истории Земли происходило 485-420 млн. лет назад на протяжении Ордовика и Силура, когда жизнь на планете состояла преимущественно из не очень крупных морских организмов. В этот период исчезло до 95% граптолитов —небольших организмов, напоминающих кораллы, и до 85% всех вообще морских обитателей. Причины столь массового вымирания традиционно связываются с изменением климата, который в этот период стал более холодным, однако было не ясно, каким образом холод мог погубить столько видов.

Ответ на этот вопрос, возможно, удалось найти группе под руководством Тэйса Ванденбрука, которая исследовала окаменелости, относящиеся к этому периоду. Согласно их исследованию, одновременно с массовым вымиранием видов существенно выросло количество ненормальных по своему строению особей, впоследствии вымерших видов. Помимо необычного строения ученые обнаружили, что в окаменелостях, относящихся к позднесилурийскому периоду, отмечается повышение в сотни раз концентрации тяжелых металлов, таких как свинец, ртуть, железо и медь, которые являются сильными ядами и приводят к аномалиям и у современных организмов. Таким образом, считают ученые, можно утверждать, что массовое вымирание произошло в частности из-за увеличения концентрации тяжелых металлов в воде в этот период. Повышение концентрации в свою очередь, по мнению исследователей, было связано с уменьшением концентрации кислорода в воде.

Однако ученые не уточняют, что могло стать причиной увеличения количества тяжелых металлов и уменьшения количества кислорода в водах морях силурийского периода.

Источник: Научная Россия

Настоящий заповедник уникальных кембрийских организмов существовал на территории современного Марокко через много миллионов лет после окончания кембрийского периода. Местонахождение Фезоата хранит в себе сотни остатков этих долгожителей.

 Типичная окаменелось из Фезоаты – членистоногое из группы Marrellomorpha c сохранившимися отпечатками мягких тканей.Обширные каменистые пустыни Марокко некогда были покрыты океаном. В начале ордовикского периода, 485-444 млн лет назад, здесь кипела жизнь. Остатки причудливых созданий, населявших эти места, к нашему времени превратились в минерализованные пятна фиолетового, желтого и оранжевого цветов, по которым теперь палеонтологи восстанавливают события далекого прошлого.

К настоящему времени в Фезоате (Fezouata) найдено порядка 160 родов ископаемых животных, в том числе такие нетипичные для ордовикского периода формы, как бронированные червеподобные Plumulites bengtsoni с мощными шипами на спине и короткими сильными ногами, и напоминающие двухметровую креветку плавающие фильтраторы Aegirocassis benmoulae. Ближайшие их аналоги хорошо известны из кембрийского периода – это лобоподы и аномалокарисы. Вот только жили они по меньшей мере на 20 млн лет раньше своих ордовикских аналогов. Это примерно так же невероятно, как встретить в современном лесу представителей миоценовой фауны – халикотериев, саблезубых тигров или гигантских ленивцев. До сенсационной находки и лобопод, и аномалокаридид считали полностью исчезнувшими еще в кембрийское время.

"Фезоата чрезвычайно важна для науки, – говорит профессор Дерек Бриггс из Йельского университета. – Животные, типичные для кембрия, по-прежнему присутствуют в породах, которые намного моложе. Это означает, что между ними были какие-то переходные формы, но они, к сожалению, до нас не дошли".

По последним данным, Фезоата оказалась не только заповедником-рефугиумом для древних форм жизни, но и лабораторией по созданию перспективных моделей. Здесь, например, были найдены первые в истории мечехвосты, которые на 25 млн лет старше других представителей этой группы. При этом их строение уже настолько сложно, что они явно являются потомками каких-то более примитивных мечехвостов, еще неизвестных науке.

"Формация Lower Fezouata показывает, насколько важны исключительно хорошо сохранившиеся окаменелости для нашего понимания основных эволюционных событий далекого прошлого", – подчеркнул палеонтолог Йельского университета Питер ван Рой, который первым оценил научное значение местной фауны. По его мнению, строение мягкотелых животных оказалось запечатлено благодаря очень тонкозернистому илистому осадку, бережно сохранившему все черты строения древних существ.

"Это очень необычные породы, – соглашается профессор Бриггс. – Некоторые из организмов в них огромны, по несколько метров длиной. Благодаря такой исключительной сохранности мы можем достаточно полно представить себе  картину морской жизни ордовика".

"Ископаемые намекают нам, что два известных событий – кембрийский взрыв и "великое ордовикское событие биоразнообразия", в ходе которого количество родов морской фауны увеличилось в четыре раза, могут оказаться одним и тем же событием, точнее – двумя импульсами в едином масштабном процессе роста биоразнообразия", – сказал ван Рой.

Сокровищница в пустыне

История этого удивительного местонахождения довольно коротка. Хотя о том, что здесь водятся ископаемые животные, было известно еще в середине прошлого века, тащиться в пустыню ради их изучения никому не хотелось. Поэтому титул настоящего открывателя Фезоаты по праву принадлежит Мохаммеду бен Муле, местному охотнику за окаменелостями, в 2000 году первым нашедшему здесь остатки мягких тканей древних животных.

В 2002 году бен Мула пригласил докторанта Йельского университета Питера ван Роя совместно изучать ордовикскую фауну нового местонахождения. Питер, на тот момент бедный молодой ученый, не мог позволить себе даже аренду автомобиля, поэтому в первую вылазку в Фезоату он отправился на такси. Как удалось уговорить водителя на это путешествие – четыре часа по шоссе и потом еще столько же по пыльной грунтовке – история умалчивает.

Но так или иначе, экспедиция себя оправдала, ван Рой нашел несколько ископаемых, сохранивших строение мягких тканей древних животных. Это была сенсация, подобная открытию сланцев Берджесс, ведь мягкие тела ордовикских существ почти не сохранились больше нигде в мире.

Когда на следующий год палеонтолог вернулся в Марокко, его поджидал страшный удар. Оказывается, другие охотники за ископаемыми пронюхали про уникальное местонахождение и уже вовсю торговали этими окаменелостями. Цена на особо редкие образцы достигала 2200 долларов, причем продавцы отказывались верить, что ван Рой – настоящий ученый, и принимали его за пронырливого американского конкурента. В отчаянии ему пришлось набрать денег в долг и скупить все, на что их хватило.

В 2006 году ван Рой защитил свою докторскую диссертацию и подарил бен Муле автореферат. Только после этого "черные палеонтологи" марокканского розлива поверили, что он и в самом деле был исследователем, а не спекулянтом. "Внезапно все полностью изменилось, – вспоминает ученый. – Я даже начал получать образцы бесплатно".

К этому времени ван Рой выяснил, что в Фезоате имеется два основных слоя, содержащих окаменелости. После этого сборы пошли быстрее. Потом случай помог ему еще раз. Бен Мула собирался продать крупную партию из 100 хорошо сохранившихся трилобитов, и ван Рой узнал об этом. Необходимой суммы у него, как обычно, не было. "Я чувствовал себя совершенно подавленным, – рассказывает палеонтолог. – Я мог бы купить некоторых из них, но мне были нужны они все. Мне казалось, что нет никакого способа, который бы позволил мне сделать это приобретение". Видя состояние партнера, марокканец предложил ему выкупить всю партию за 2000 евро, хотя намеревался получить такую сумму с каждого экземпляра.

С тех пор бен Мула все свои новые сборы приносит ван Рою, и предлагает ему первому выбрать необходимые для исследований образцы. "Мохамед Бен Мула абсолютно уникальный человек, действительно понимающий окаменелости. Он никогда не учился даже в начальной школе, но легко может определять различных ископаемых членистоногих и части их тел – подвиг, на который не отваживаются даже дипломированные палеобиологи", – говорит Ван Рой.

Истчоник: PaleoNews

Группа американских палеонтологов сообщила о находке яиц примитивных палеозойских членистоногих – трилобитов. Яйца и мягкие ткани животных сохранились на протяжении почти полумиллиарда лет благодаря уникальному стечению обстоятельств – при окаменении они полностью заместились пиритом.

Пиритизированный трилобит Triarthrus с сохранившимися конечностями Несмотря на то, что трилобиты широко распространены по земному шару и являются популярным объектом для изучения и даже коллекционирования, об их размножении ученые могут сказать не слишком много. В ископаемом состоянии не сохранилось достоверных остатков ни гениталий, ни яиц трилобитов, а самые ранние стадии их развития представлены личинками – протасписами. В прошлом было сделано несколько попыток описать найденные вместе с трилобитами мелкие округлые образования диаметром 0,5-4 мм как их яйца, но достоверность этих сообщений и корректность их интерпретации оставляла желать лучшего.

И вот Маркус Мартин и Томас Хегна из Западного Иллинойского университета обнаружили в ордовикских породах штата Нью-Йорк остатки яиц трилобита Triarthrus eatoni, жившего 445 млн лет назад. Предположительно неоплодотворенные, эти яйца сферической и эллиптической формы диаметром около 0,5 мм размещаются на нижней поверхности головного щита (цефалона), что практически бесспорно указывает на их взаимосвязь с трилобитом.

В качестве дополнительного аргумента авторами приводится то обстоятельство, что примерно в том же районе тела у современных родственников трилобитов – мечехвостов – открываются наружу протоки половой системы, из которых в воду выбрасываются неоплодотворенные яйца. Откуда выделяли яйца и гаметы трилобиты, точно не известно, но предположительно, для этой цели им служили половые поры, вероятно, располагавшиеся у задней границы головы.

Как отмечают исследователи, найти и идентифицировать окаменелости яиц трилобитов им удалось благодаря исключительной сохранности, характерной для отложений фомации Lorraine Group. Они представляют собой тонкую, буквально несколько сантиметров толщиной, прослойку пиритизированных сланцев, в которой пиритом заместились не только панцири, но также и многие мягкие ткани трилобитов. Благодаря этому палеонтологам удалось значительно продвинуться в изучении анатомии и морфологии этих созданий.

Если модель размножения Triarthrus eatoni была характерна и для других видов, то можно говорить о том, что эта группа последовательно придерживалась r-стратегии размножения. Исследования продолжаются, и палеонтологи намерены подключить к работе синхротронную рентгеновскую томографию.

Подробнее: PaleoNews

В Марокко найдено существо причудливого облика, жившее в раннем палеозое. Оно было крупным фильтратором, подобно китам, имело вытянутое тело, как у кальмара, и обладало членистыми конечностями.

Aegirocassis benmoulaeОписание находки, подготовленное американскими специалистами из Йельского университета, опубликовано в свежем выпуске журнала Nature.

Фрагменты вымершего животного, жившего около 480 миллионов лет назад, в начале ордовикского периода, были переданы авторам работы марокканскими охотниками за окаменелостями. Отпечатки представляют собой сегменты тела и придатки 13 различных особей.

Когда исследователи соединили их воедино, они поняли, что перед ними – крупный морской организм, промышлявший фильтрацией планктона. В этом ему помогали парные членистые конечности, располагавшиеся рядом со ртом. От каждого их членика отходила длинная дуга, усеянная густой щеткой из щетинок сантиметровой длины.

Все сегменты тела этого организма, получившего название Aegirocassis benmoulae, несли с каждой сторону по брюшному и спинному плоскому придатку – внешне они напоминали плавники. A. benmoulae является родичем более древних аномалокарисов, знаменитых хищников кембрийского периода. Интересно, что в прошлом году в Гренландии был обнаружен аномалокарис-фльтратор, но по размерам он существенно уступает A. benmoulae.

Как подчеркивают ученые, двухметровый A. benmoulae был одним из крупнейших членистоногих своего времени. По размерам с ним могли сравниться лишь некоторые ракоскорпионы из семейства Pterygotidae – напомним, недавно другая группа палеонтологов изучила их зрение.

Источник: infox.ru

2.3. Животный мир ордовикского периода

    Ордовикский период (490 - 443 млн. лет назад)

Ордовикский период — ордовик, второй период палеозойской эры геологической истории Земли. Ордовикский период вытекает из кембрийского и перекрывается силурийским периодом. Начало ордовикской системы радиологическими методами определяется 490-500 млн. лет назад, а длительность составила примерно 60 млн. лет.

Рис. 2.3.1. Морское дно ордовикского периода.Морская фауна характеризовалась таким богатством форм, что ордовикский период представляется нам важнейшей эпохой всей истории Земли. Именно в ордовике сформировались основные типы морских организмов. Жизнь в ордовикских морях (рис. 2.3.1) была еще более разнообразной, чем в морях кембрия.

В ордовикском периоде появились первые рыбы, но большинство обитателей моря оставались мелкими — мало кто из них вырастал до длины больше чем в 4 —5 см. Формирование твердых покровов у многих животных означало, что они приобрели способность приподниматься над донными отложениями и кормиться в богатых пищей водах над морским дном.

В течение ордовикского периода появлялось все больше животных, извлекающих пищу из морской воды. Некоторые группы беспозвоночных в этот период достигли расцвета, другие группы только начали более пышно развиваться. В общем эволюция органического мира в это время настолько продвинулась вперед, что в более позднем ордовике появились позвоночные животные. Из иглокожих (3, 4 рис. 2.3.1) морские пузыри (MITROCYSTELLA, DENDROCYSTITES, ARISTO-CYSTITES, ЕСНINOSPHARITES и другие) достигли в это время вершины своего развития. Впервые в большом числе появились представители другого класса иглокожих — морские лилии CRINOIDEA - 2, рис. 2 .3 .1), вероятно произошедшие от более древних морских пузырей. Если в кембрии морские лилии не пользовались широким распространением и не было таких красивых форм, как в более поздних морях, в ордовикских морях они были одним из лучших украшений. Их тело, покрытое табличками, образовывавшими правильные венчики, было прикреплено к дну при помощи длинного подвижного стебля, состоявшего из большого числа кольцеобразных члеников. Вокруг ротового отверстия находился венец из подвижных, иногда ветвившихся рук - лучами. Длинными гибкими лучами, покрытыми клейким веществом, морские лилии улавливали из воды частицы пищи. У некоторых видов таких лучей было до 200. Морские лилии, как и их бесстебельчатые родичи - морские звезды,- благополучно дожили до наших дней. Морские лилии часто образовывали красивые подводные заросли. И если мы себе представим, что над чашевидными телами морских лилий, которые сильно напоминали бутоны или цветы и колыхались на длинных стеблях, проплывали стаи прозрачных колоколообразных или шляповидных медуз с лентообразными щупальцами, то мы сможем с уверенностью сказать, что в те времена появилось и начало существовать на нашей Земле то, что мы называем красотой. Плеченогие (рис. 2.3.2) в ордовике образовали ряд новых семейств, родов и видов, причем в начале этого периода уже преобладали формы с известковыми раковинами и с замком (СLITAMBONITES, PORAMBONITES, ORTHIS и другие). Самыми распространенными обладателями раковин были похожие на устриц брахиоподы, достигавшие размера 2 — 3 см.

Рис. 2.3.2. Представитель плеченогих. Брюхоногие и пластинчатожаберные моллюски были представлены значительным числом родов и видов.Рис. 2.3.3. Наутилоидеи.

Рис. 2.3.4. Строение аммонита.В морях ордовика произошло первое значительное развитие четырехжаберных головоногих моллюсков, характерной особенностью которых является наличие многокамерной раковины; все это примитивные представители наутилоидей рис. 2.3.3 (NAUTILOIDEA), древнейшие формы которых мы уже видим в кембрийских морях (VOLBORTHELLA) и последний вымирающий род которых, кораблик (NAUTILUS), живет еще сейчас в количестве четырех видов на значительных глубинах в Индийском океане. Раковины ордовикских наутилоидей, в отличие от роговидно изогнутых раковин современных видов наутилуса, были прямыми или коническими; в последней, жилой, камере помещалось само животное, остальные камеры, отделенные друг от друга перегородками, были наполнены воздухом или газом, благодаря чему вся раковина представляла гидростатический аппарат. В каждой перегородке было отверстие с трубковидно оттянутым краем. Через эти отверстия проходил, начинаясь в начальной камере раковины, особый тяжевидный отросток тела животного, так называемый сифон. Назначение сифона пока точно не установлено; видимо, он служил для прочного соединения животного с раковиной и позволял управлять ею. Эти головоногие моллюски (ENDOCERAS, ORTHOCERAS и др.) были хищниками, разбойничавшими в ордовикских морях. Наибольшей высоты развития достигли в ордовикских морях и трилобиты, обладавшие очень различной величиной и формой тела (ASAPHUS, ILLENUS, CYCLOPYGE с гипертрофированными глазами, CRYPTOLITHUS, с широкой подковообразной каймой по краю головного щита, DALMANITINA, SELENOPELTIS, с крупными шипами на головном щите и туловищных сегментах).

Рис. 2.3.5. Граптолиты. Совершенно новой группой животных были появившиеся в ордовикских морях граптолиты (рис. 2.3.5). Они эволюционировали очень быстро и, ведя в основном планктонный образ жизни, были распространены очень широко. Граптолиты образовывали кустообразные или лентовидные колонии, которые у одной группы (DENDROIDEA) широко прикреплялись к плавающим водорослям (реже они прикреплялись к морскому дну), а у второй группы (GRAPTOLOIDEA) плавали непосредственно у поверхности моря при помощи особых плавательных пузырей, или же длинной нитью прикреплялись к водорослям. Каждая особь этих мелких животных помещалась в трубчатой ячейке из гибкого хитина.

Граптолиты размножались почкованием и таким образом создавали колонии. Прежде граптолиты относились к кишечнополостным, в настоящее же время, на основании исследований польского палеонтолога Р. Козловского, их относят к крыложаберным (PTEROBRANCHIA), которые вместе с кишечнодышащими (ENTEROPNEUSTA) образуют во многих отношениях высоко организованную группу беспозвоночных, так называемых гемихордовых. Граптолиты полностью вымерли к концу палеозоя, но в современной фауне имеются животные, являющиеся их отдаленными родственниками. К ним принадлежит, например, RHABDOPLEURA NORMANNI, живущая в Северном море.

Колонии более древних граптолитов были кустовидными. В процессе их эволюции количество ветвей постепенно сократилось до двух. Эти ветви отходили в сторону или образовывали вилку; в более позднее время они стали загибаться кверху в направлении нити до тех пор, пока последняя не оказалась включенной между ними. Таким образом возникли так называемые двурядные типы граптолитов. В дальнейшем (в силуре) исчез один ряд ячеек и возникли однорядные граптолиты. На этой стадии развития граптолоидные граптолиты вымерли. Лишь кустовидные и фунтикообразные формы дендроидных граптолитов просуществовали до карбона. Из ордовикских граптолитов важны: DICHOGRAPTUS — с восемью ветвями, TETRAGRAPTUS — с четырьмя ветвями, DIDYMORGRAPTUS — с двумя ветвями в виде вилки, DICELLOGRAPTUS — с двумя загнутыми вверх ветвями, PHYLLOGRAPTUS — с четырьмя взаимно прорастающими ветвями, двурядный DIPLOGRAPTUS и другие.

Рис. 2.3.6. Мшанки.В те времена появилась и еще одна странная группа колониальных животных, помогавшая строматопороидеям и кораллам возводить рифы. Это были мшанки (BRYOSO.E), в удивительном многообразии населяющие моря до настоящего времени (рис. 2.3.6). Некоторые мшанки образовывали тонкосетчатые прекрасные кусты с правильными ячеями, которые старые чешские плитоломы метко называли «кружевами».

Важным событием в ордовикских морях было также появление кораллов (ANTHOZOA), относящихся к трем различным группам. Первою из них составляли четырехлучевые кораллы (TETRACORALLA), характерные также и для всех последующих морей палеозоя, в которых они играли одинаковую роль с более поздними, шестилучевыми кораллами (HEXACORALLA), которые произошли от них, заместили их в морях, начиная с начала мезозоя и живут до настоящего времени. Эти кораллы отличаются друг от друга главным образом тем, что у четырехлучевых кораллов число перегородок и щупалец кратно четырем, а у шестилучевых — кратно шести. Кораллы были одиночными или образовывали колонии. Вторая группа кораллов, так называемые табуляты (TABULATA), всегда создавала колонии самой разнообразной формы, в которых каждый полип строил твердый известковый скелет, разделенный многочисленными поперечными перегородками — днищами (TABULA). Последнюю группу кораллов ордовикских морей составляли так называемые гелиолитиды, которые также образовывали колонии разнообразной формы, достигавшие иногда величины в несколько метров.[1]

Рис. 2.3.7. Arandaspis prionotolepis (из группы арандаспид) рис. википедияВ песчаниках возле Хардинга, штат Колорадо, были обнаружены фрагментарные остатки бесчелюстной рыбы. Возраст этих пластов составлял около 450 млн. лет. Из тех же пород были извлечены другие интересные остатки позвоночных существ, в том числе чешуя гнатостомы — похожего на акулу хищника, снабженного челюстями. Самыми древними ископаемыми, чьи остатки хорошо сохранились, были сакабамбаспида, найденная в Боливии, и арандаспида из Австралии (рис. 2.3.7).

Ископаемые остатки показывают, что бесчелюстные ордовикского периода сильно отличаются от немногих существующих сегодня бесчелюстных видов - миног и миксин. Их тела и головы были покрыты жесткими кожистыми пластинами, состоявшими из вещества, похожего на кость. Только чешуйчатые хвосты обладали гибкостью, необходимой для плавания. Не имея ни челюстей, ни зубов, они были вынуждены питаться мелкой пищей, встречавшейся в больших количествах, — например, планктонными микроорганизмами. [2]

Рис. 2.3.8. Конодонты    Одними из самых первых животных у которых появились зубы были конодонты (рис.2.3.8) появившиеся в конце Кембрия. Группа конодонтов объединяет ископаемые скелетные элементы, принадлежавшие различным типам животных, — протоконодонты, параконодонты и эуконодонты. Самих животных теперь также называют конодонтоносителями (Conodontophora). Они представляли собой угреподобные создания, ротовой аппарат которых состоял из 15 или, реже, 19 элементов и радикально отличался от челюстей современных животных. Форма элементов — зубовидная, гребенчатая, листообразная; состав — фосфат кальция. Среди конодонтоносителей были как совсем крошечные (длиной около 1 см), так и гигантские (напр., Promissum, длина которого достигала 40 см). В настоящее время палеонтологи сходятся во мнении, что для конодонтоносителей характерно наличие больших глаз, плавников с плавниковыми лучами, хорды и мощной поперечно расположенной мускулатуры.

Рис. 2.3.9. Морской мир ордовика.По мнению исследователей, «зубы» некоторых конодонтов представляли собой подобие фильтровальных аппаратов, при помощи которых планктон отфильтровывался из воды и отправлялся в глотку. Другие зубы, исходя из их строения, по их мнению, предназначались для того, чтобы «хватать и разрывать плоть». Боковое расположение глаз конодонтов, однако, заставляет считать маловероятным их хищный образ жизни. Сохранившиеся отпечатки мускулатуры позволяют предположить, что некоторые конодонты (Промисумы, во всяком случае) были умелыми пловцами, неспособными, однако, к стремительным броскам. [3]

Удивительно разнообразная морская жизнь ордовика (рис. 2.3.9) - ученые насчитывают 600 различных семейств обитателей моря — просуществовала недолго. Климат на планете становился все холоднее и суше, а в конце периода перешел в глобальное оледенение, ставшее причиной вымирания множества видов. Полярные ледовые шапки поглощали в себя все больше океанской воды, уровень моря понизился на 330 м. Мелкие моря континентального шельфа превратились в засушливые равнины, и существа, обитавшие в этих морях, погибли, особенно те, кто не мог никуда мигрировать с морского дна. [4]

Животный мир ордовикского периода 

<< Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв  <<

|>> Животный мир силура>>

А.С.Антоненко

   Биологи из Аргентины и Бельгии обнаружили криптоспоры (распространённые в отложениях ордовикского и силурийского периодов споры характерного строения) наземных растений, возраст которых оценивается в 473–471 млн лет.

Основные исследования, посвящённые наземным растениям. Отмечены отделы периодов, подотделы и возраст (в миллионах лет). Стрелками показан возраст образцов, представленных в статьях. (Иллюстрация из журнала New Phytologist.) Традиционно доисторические наземные растения (эмбриофиты) изучались по крупным остаткам, и до конца пятидесятых годов прошлого века древнейшим считалось представленное в 1937 году примитивное растение Cooksonia. Другие образцы Cooksonia, относящиеся к венлокскому подотделу силура и описанные в 1983 году, и сейчас остаются самыми древними из признаваемых большинством специалистов крупных окаменелостей эмбриофитов.

Во второй половине прошлого века стала развиваться палинология, методами которой — растворением образцов породы и выделением заключённых в них органических частиц — учёные находили споры растений. Древнейшие криптоспоры эмбриофитов, намного опережающие по возрасту остатки Cooksonia, обнаружены в 1996 году в Чехии и Саудовской Аравии. Эти находки относились к дарривильскому подотделу среднего ордовика, который завершился около 461 млн лет назад.

Новые криптоспоры, таким образом, продлевают документированную историю наземных растений ещё на 8–12 млн лет. Все собранные авторами споры принадлежат примитивным печёночным мхам, но распределяются по пяти разным родам. Отсюда можно сделать вывод о том, что растения вышли на сушу значительно раньше, в нижнем ордовике (488–472 млн лет назад) или даже в верхнем кембрии (499–488 млн лет назад).

Стоит отметить, что криптоспоры мхов были найдены на северо-западе Аргентины — на территории, которая принадлежала южному суперконтиненту Гондване. То же самое можно сказать и о Чехии с Саудовской Аравией.

Полная версия отчёта опубликована в журнале New Phytologist.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

    Рекордные споры обнаружены в горах Sierras Subandinas на северо-западе Аргентины. Датировка сокровища заставила специалистов заговорить о переносе на 8-12 миллионов лет в прошлое даты одного из самых грандиозных событий в эволюции — колонизации растениями земной суши.

Ещё несколько экземпляров древнейших в мире спор наземных растений. Именно эти печёночники -первооткрыватели повлияли на климат Земли, её биогеохимию, подготовили почву для завоевания эукариотами всех континентов (фото Rubinstein et al./New Phytologist) Все находки относятся к печёночникам, простым мохообразным растениям без корней и со слаборазвитыми стебельками и листьями (или практически без таковых). Данное открытие — весомое свидетельство в пользу предположения, что именно представители отдела Marchantiophyta являются предками всех сухопутных растений планеты. Печёночники произошли, вероятно, от пресноводных многоклеточных зелёных водорослей и первыми выбрались на берег.

Современные печёночники насчитывают шесть-восемь тысяч видов и распространены по всей Земле (фотографии с сайта wikipedia.org) Окаменелые споры данных растений открыты группой биологов под руководством Клаудии Рубинштейн (Claudia Rubinstein) из Аргентинского института снега, гляциологии и наук об окружающей среде (IANIGLA). Датируются останки между 473 и 471 миллионами лет назад, а жили эти растения на востоке древнего материка Гондвана.

До нынешней работы самые ранние однозначные следы наземных растений датировались 463-461 млн лет. Находки были сделаны в Саудовской Аравии и Чехии, в рассматриваемый период являвшихся западной частью Гондваны.

Учёные особо отмечают, что открытые споры представляют пять родов. Это значит, в ту пору наземные растения уже приступили к диверсификации. Получается, сам выход растений на сушу состоялся ещё раньше. Исследователи считают, что это событие произошло в раннем ордовике, то есть от 488 до 472 миллиона лет назад, или даже в конце кембрия — от 499 до 488 млн.

Детали открытия можно найти в статье в New Phytologist. (Читайте о гигантском грибе девона, древнейшем дождевом лесе, окаменелостях ранних деревьев, а так же о происхождении и эволюции растений).

Источник: MEMBRANA

Эксперименты, проведённые группой американских учёных, поставили под сомнение общепринятый взгляд на птериготидов (семейство ракоскорпионов) как на одно из самых высоких звеньев пищевой цепи палеозойского океана.

Вверху: Acutiramus, хватающий добычу (мягкотелую и относительно слабую в данном случае) и пригвождющий её ко дну. Внизу: детальное изображение его клешни. (Иллюстрация William L. Parsons / Buffalo Museum of Science.) Птериготиды жили 470–370 млн лет назад. В эту группу входили особи, которые считаются крупнейшими членистоногими в истории планеты. Длина тела таких существ достигала двух с половиной метров. Мысль о том, что они были своего рода тираннозаврами мира беспозвоночных, выглядит вполне естественной.

Но Ричард Лауб (Музей науки Буффало), Виктор Толлертон (Музей штата Нью-Йорк) и Ричард Беркоф (Технологический институт Стивенса) сумели показать, что механические ограничения клешни ракоскорпиона Acutiramus не позволяли ему пробивать внешнюю оболочку мечехвоста средних размеров без вреда для себя.

Учёные предполагают, что этот и, возможно, прочие эвриптериды вовсе не были прожорливыми хищниками. Практическая сила клешни составляла всего 5 Н, в то время как для пробивания брони мечехвоста необходимо 8–17 Н.

Отмечается также, что отсутствие аналога локтевого сустава между клешней и телом ракоскорпиона ограничивало его движения. Это позволяло животному более эффективно ловить добычу, лежащую на морском дне, чем цепляться за быстро плывущих рыб и прочих существ. Зубчатые шипы, которыми были усеяны клешни, вероятно, помогали ему хватать и кромсать жертву, но как активный хищник Acutiramus действовать не мог. Скорее всего, он был падальщиком или даже вегетарианцем.

Результаты исследования опубликованы в журнале Bulletin of the Buffalo Society of Natural Sciences.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Около 450 млн лет назад, в конце ордовикского периода, Земля пережила второе по своим масштабам массовое вымирание: исчезло более 75% морских видов. Точная причина катастрофы неизвестна, но Сет Финнеган из Калифорнийского технологического института (США) и его коллеги обнаружили новые свидетельства в пользу того, что это событие было связано с охлаждением климата.

Канадский остров Антикости, на осадочных породах которого (в числе прочих) учёные основывали своё исследование. (Фото junksnowgirl.) В то время, напомним, Северная Америка находилась на экваторе, а основная часть остальной суши составляла суперконтинент Гондвану, простиравшийся от экватора до Южного полюса.

С помощью нового метода измерения древних колебаний температуры исследователи смогли найти намёки на сроки и масштабы оледенения и его влияния на температуру океана в районе экватора.

То, что вымирание произошло во время ледникового периода, когда огромные ледники покрыли бóльшую часть территории, являющейся ныне Африкой и Южной Америкой, сильно осложняет оценку роли климата. Очень трудно провести различие между изменениями температуры и размеров континентального ледяного щита. Оба фактора могли вызвать массовое вымирание: снижение температуры воды несовместимо с привычками многих видов, а замораживание больших объёмов воды осушает океаны.

Обычный метод определения древней температуры предполагает измерение соотношения изотопов кислорода в минералах, содержащихся в морских осадочных породах. Соотношение зависит от температуры и концентрации изотопов в океане, поэтому узнать о температуре можно только в том случае, если известна концентрация изотопов. Но ледники преимущественно захватывают один из изотопов, что снижает его концентрацию в океане. Никто не знает, насколько большими были древние ледники, и концентрацию изотопов определить чрезвычайно трудно. Поэтому до сих пор не существовало надёжного способа узнать температуру воды во время ледниковых периодов позднего ордовика.

В лаборатории Джона Эйлера был разработан новый метод, которому не нужны изотопы кислорода в морских отложениях. Он позволяет измерять древнюю температуру по скоплению тяжёлых изотопов в окаменелостях: повышенные температуры заставляют изотопы связываться несколько хаотично, в то время как низкие температуры приводят к более упорядоченной агрегации.

В результате удалось показать, что с массовым вымиранием совпало ускорение климатических изменений. За сравнительно короткий период температура поверхностных вод в тропиках снизилась на 5 ˚C, а объём ледников Гондваны достиг 150 млн км³ (больше, чем размеры ледников, покрывавших Антарктиду и значительную часть Северного полушария во времена последнего ледникового периода 20 тыс. лет назад).

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Ученые нашли в Марокко ископаемые останки гигантского хищника из семейства аномалокаридовых. Длина его тела достигала одного метра. Хищник обитал в морях кембрия и ордовика примерно 488−472 млн лет назад . Раньше считалось, что такие большие животные в то время не жили.

Реконструкция кембрийского хищника Laggania    Группа палентологов во главе с доктором Питером ван Роем (Peter Van Roy) из Йельского университета нашла в отложениях на юго-востоке Марокко ископаемые остатки гигантского хищника – представителя семейства аномалокаридовые (Anomalocarididae). Это животное обитало в морях кембрия и ордовика приблизительно 488−472 млн лет назад. Оно было гигантом для своего времени — длина его тела составляла один метр. Раньше считалось, что в то время животных такого размера просто не существовало.

Грозные хищники

    Вообще-то аномалокариды – хорошо изученная группа. Считается, что они появились во время кембрийского взрыва примерно 540 млн лет назад. Тогда океан начал стремительно насыщаться кислородом, из-за этого резко возросла численность и разнообразие видов живых организмов. Аномалокариды признаны самыми крупными хищниками того периода. Выглядели эти животные, действительно,довольно грозно. На голове у них находились две конечности, покрытые шипами,которыми они хватали жертву. А рот окружали острые пластинки («зубы»). «Аномалокариды – одна из самых знаковых групп животных кембрийского периода. Эти гигантские беспозвоночные хищники отделились от группы, которая дала начала современным морским животным, и затем вымерли. Но наша находка показала, что вымирание случилось значительно позже, чем считалось до сих пор», — говорит один из авторов исследования доктор Бриггс.

    По словам ученых, их находка показала, что эти животные не вымерли в конце кембрия, как считалось раньше, а прожили еще 30 млн лет. Так что, в начале ордовика они еше  процветали.

    Недавно тот же ван Рой с коллегами обнаружили в тех же самых отложениях в Марокко огромное множество мягкотелых животных кембрийского периода: там были членистоногие, мечехвосты, морские уточки, губки, моллюски, лопастеногие (лобоподы), кольчатые черви. Датировка ископаемых показала, что эти животные не вымерли к концу кембрия, а процветали и в ордовике.

    Статья ван Роя и его коллег с описанием найденного в Морокко ископаемого аномалокарида опубликована в журнале Nature.

Источник:  Infox.ru

Первые растения, заселившие сушу, не просто оживили серый доисторический пейзаж. Они резко ускорили естественный распад обнажённых пород и выкачали столько диоксида углерода из атмосферы, что климату оставалось лишь скатиться в обширный ледниковый период.

Около 455 млн лет назад оледенение, возможно, вызвали растения, подобные этим современным мхам. (Фото Michael Lüth / USDA.)Около 460 млн лет назад атмосферная концентрация СО₂ была в 14–22 раза выше сегодняшней, а среднемировая температура — примерно на 5 ˚С (Солнце в то время светило на 6% слабее, поэтому парниковые газы не имели нынешнего эффекта). Климатические модели показывают, что сильное оледенение в ту эпоху могло произойти только в том случае, если уровень СО₂ снизился где-то в восемь раз. Именно это и обнаружил Тим Лентон из Эксетерского университета (Великобритания).

Около 455 млн лет назад на Земле начался период, продолжавшийся примерно 10 млн лет, в течение которого планета пережила два больших оледенения. В то время суперконтинент Гондвана находился в районе Южного полюса — там или примерно там, где сейчас Антарктида. В самый разгар оледенения основная часть суперконтинента, в том числе области, которые сейчас составляют Африку и Южную Америку, были покрыты льдом. Это, возможно, сыграло большую роль в массовом вымирании видов, которые перед этим процветали в мелководных морях, омывавших сушу.

Учёных уже давно удивляют те морозы. Химическое выветривание силикатных пород (то есть реакции, протекающие между обнажениями пород и кислыми дождями или кислородом, а также другими атмосферными газами) чересчур медленно выводило углекислый газ из атмосферы. Нынешние геохимические модели показывают, что этот процесс не объясняет два внезапных оледенения.

Г-н Лентон и его коллеги предполагают, что причина — в эволюции сухопутных растений, и у них есть тому лабораторное подтверждение. Учёные поместили образцы гранита и андезита — обыкновенных силикатных пород, охлаждённых из расплавленного материала, — в герметичные сосуды вместе с современными видами мха и оставили на 130 дней. Считается, что мхи похожи на первые сухопутные растения, поскольку не имеют так называемых сосудистых тканей, отвечающих за циркуляцию воды по всему организму. Такие бессосудистые растения могли существовать лишь во влажной среде. В другой набор ёмкостей были помещены только породы и вода.

Наличие мха увеличило выветривание кальция из андезитов в 3,6 раза, а магния — в 5,4. Исследователи ввели эти цифры в модели, которые предполагали, что сухопутные растения покрывали более 15% земной поверхности (приблизительно столько занимают сегодня водно-болотные угодья, которые прекрасно подходят мху). Получилось, что за 15 млн лет (475–460 млн лет назад) уровень CO₂ должен был упасть примерно в 8,4 раза. Этого достаточно для сильного оледенения.

    В лабораторных экспериментах мох также увеличил скорость выветривания железа и фосфора из гранита — в 60 и 170 раз соответственно. Поступление этих питательных веществ должно было привести к усилению роста растений на суше, хотя значительная часть этих веществ, скорее всего, оказалась в морях и была усвоена водорослями в мелкой воде. Это объясняет две другие геологические аномалии той эпохи — большое количество прибрежных сланцевых отложений, богатых органикой, и необычайно высокую долю углерода-13 в горных породах.

    Если первое из оледенений, вероятно, было вызвано бессосудистыми растениями вроде мхов и печёночников, то второй ледниковый период, который начался около 445 млн лет назад, возможно, стал результатом возникновения и распространения сосудистой флоры. Она не была ограничена влажной средой и могла выкачать углекислый газ из атмосферы ещё быстрее, появившись всего около 450 млн лет назад.

    Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Источник:  КОМПЬЛЕНТА

Рогозубый мох использует примитивных насекомых ногохвосток в качестве опылителей, привлекая их при помощи специфического запаха, что роднит эти примитивнейшие организмы с цветочными растениями, стоящими на вершине эволюции, заявляют американские биологи в статье, опубликованной в журнале Nature.

Многие растения выработали сложную систему опознавательных сигналов, задействованных в процессе обмена нектара на услуги опылителей. В их число входят особая форма и окраска цветка, химический состав нектара и особый запах, позволяющий насекомым безошибочно находить нужные соцветия. Считается, что такие приспособления появились только у цветочных растений и отсутствуют у более примитивных организмов - голосеменных, папоротников и плаунов, а также мхов.

Группа биологов под руководством Сары Эппли (Sarah Eppley) из Государственного университета Портлэнда (США) выяснила, что это далеко не так, проследив за взаимоотношениями между рогозубым мохом (Ceratodon purpureus) и примитивными членистоногими из отряда ногохвосток (Collembola).

Эппли и ее коллеги изучили наборы летучих веществ, которые выделяют женские и мужские ростки Ceratodon purpureus в сезон размножения. Эксперимент показал, что женские растения вырабатывали гораздо больше летучих веществ, чем мужские кустики мха.

Ученые проанализировали химический состав "женских" феромонов мха и попытались найти аналоги среди других соединений, вырабатываемых прочими видами растений. Оказалось, что некоторые из них были идентичны по своей структуре и химическим свойствам тем веществам, которые цветочные "кузены" мхов используют для приманивания опылителей.

Биологи предположили, что в случае с Ceratodon purpureus такую роль могут играть ногохвостки - простейшие насекомые, появившиеся на земле примерно в одно время с первыми мхами, в Ордовикском периоде (488-443 миллиона лет назад). Они проверили эту гипотезу при помощи несложного эксперимента.

Авторы статьи вырастили несколько ростков Ceratodon purpureus и высадили в одной половине клетки мужские кусты мха, а в другой - женские. Через несколько дней ученые запустили в сосуд ногохвосток и проследили за их поведением. Большинство насекомых устремилось к женским росткам мха.

Затем Эппли и ее коллеги попытались выяснить, помогают ли насекомые опылять растения. Для этого ученые разделили популяцию Ceratodon purpureus на две группы, одна из которых обитала в условиях повышенной влажности, а другая - в сухих сосудах.

В половину клеток из каждой группы исследователи посадили насекомых и проследили за тем, как их присутствие повлияло на число оплодотворенных женских спор.

Как объясняют биологи, мхи крайне плохо размножаются при отсутствии влаги в почве и на стебле растений, так как мужские половые клетки могут передвигаться только в присутствии капель воды. Появление дополнительных опылителей должно повысить число успешных оплодотворений и в том и другом случае.

Как и ожидали ученые, ногохвостки увеличили число успешных размножений, как в сухих сосудах, так и в условиях высокой влажности. Это доказывает, что данные насекомые являются опылителями рогозубого мха.

С другой стороны, пока остается неясной причина такого поведения ногохвосток - привлекают ли насекомых сами споры Ceratodon purpureus или женские ростки заманивают их сладким нектаром или жирными кислотами. Ученые планируют найти причину этого в своей следующей работе.

Источник: РИАНОВОСТИ