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

Ученые откопали силурийское членистоногое, которое изобрело крайне оригинальный способ заботы о потомстве. Оно подвешивало к себе молодь на длинных нитях, напоминающих веревки для воздушных змеев.

Об этом говорится в статье британских и американских палеонтологов, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Находка была сделана на территории британского графства Херефордшир, в породах силурийского периода возрастом около 430 млн лет. Она представляет собой сантиметрового рачка, лишенного глаз и несущего длинные членистые антенны на голове. Все эти детали ученые смогли различить, сделав на компьютере послойную 3D-реконструкцию организма.

Однако самая примечательная особенность рачка - длинные нити, крепящиеся к его спинным сегментам. На них подвешены маленькие членистоногие разного размера, самые крупные из которых достигают 2 мм. Эта черта нашла отражение в названии рачка - Aquilonifer spinosus, что означает «бегущий с воздушным змеем» (так назывался знаменитый роман Халеда Хоссейни, вышедший в 2003 году). Организм не является предком ни одной из ныне живущих групп.

По словам ученых, существа, прикрепленные к рачку, были его собственным потомством. Современные членистоногие нередко цепляют яйца и развивающуюся молодь к своему телу, но никогда не используют для этого длинные нити. «Когда родитель двигался, его потомство напоминало украшения или воздушных змеев. Это доказывает, что раньше членистоногие демонстрировали большее разнообразие способов ухода за потомством, чем в наши дни», -- пояснил Дерек Бриггс, соавтор статьи.

В пользу такой интерпретации говорят различия в размерах прикрепленных существ - это значит, что они находились на разных стадиях развития. Впрочем, существует возможность, что членистоногие на ниточках - не потомство рачка, а его паразиты. Но это объяснение менее вероятно: болтаясь на длинных нитях, прикрепленных к тому же к наиболее твердой спинной части рачка, такие паразиты испытывали бы трудности в получении питательных веществ из своего хозяина.

Напомним, недавно палеонтологи обнаружили окаменевшего ракушкового рачка возрастом 450 млн лет - в створках своей раковины он нес развивающихся эмбрионов.

Источник: infox.ru

"Зачем тебе такие большие глаза?" – такой вопрос было бы естественно задать вымершему членистоногому Dollocaris ingens, жившему около 160 млн лет назад на территории современной Франции. Действительно, органы зрения этого существа составляли примерно четверть от его тела.

Доллокарис (Dollocaris ingens) Доллокарис принадлежит к достаточно редкому и малоизученному классу Thylacocephala. Время от времени его представители встречаются в геологической летописи, неизменно озадачивая ученых странными планами строения и своими удивительными адаптациями. Не стал исключением и Dollocaris ingens, остатки которого поистине уникальной сохранности извлекли недавно палеонтологи из местонахождения La Voulte на юго-востоке Франции.

Доллокарисы были небольшими – от 5 до 20 сантиметров длиной – плавающими животными. Их компактное тело, защищенное прочным панцирем, несло на себе три пары когтистых хватательных ножек и восемь пар плавательных ног. Но безусловно главной чертой строения доллокарисов были их глаза. Каждый из двух гигантских сложных фасеточных глаз включал в себя 18 тысяч отдельных линз-фасеток и достигал в размере четверти длины животного. Таким образом, теперь именно Dollocaris ingens принадлежит почетный титул самого глазастого животного, честно отобранный у прежних рекордсменов – стрекоз.

"Огромные, панорамные, многофасеточные зоркие глаза имеют решающее значение для сканирования окружающей среды и обнаружения потенциальной движущейся добычи", – отмечает в своей статье многонациональная команда европейских исследователей. Очевидно, обитали доллокарисы в хорошо освещенных местах с прозрачной водой. Это несколько озадачило палеонтологов, потому что традиционно фауну из La Voulte считали глубоководной.

Угловатый и неуклюжий, доллокарис был не слишком быстр и подвижен, и скорее всего, поджидал свою добычу, сидя где-нибудь на дне в засаде и высматривая проплывающих мимо мелких креветок. Кстати, непереваренные остатки последних были найдены в пищеварительной системе животного. Что стало причиной вымирания этих удивительных животных, пока не ясно – ведь их экологические аналоги до сих пор отлично чувствуют себя в мировом океане. Возможно, что огромные глаза делали их слишком уязвимыми, и выгода от более раннего обнаружения потенциально опасного хищника не компенсировала представляемой тем угрозы.

Источник: PaleoNews

Палеонтолог нашел в Канаде великолепно сохранившийся отпечаток "мозга" древнего членистоногого существа, который помог ему понять, когда предки насекомых, пауков и ракообразных обзавелись обособленной головой, защищенной броней из хитина, говорится в статье, опубликованной в журнале Current Biology.

Отпечаток тела и мозга Odaraia alata"Со временем, структура головы еще более усложнилась, и эта окаменелость дала нам первый ответ на вопрос, как членистоногие перешли от жизни в мягком теле к обитанию в прочном панцире. Это открытие дает нам возможность лучше понять то, как возникла и формировалась группа животных, претендующая на звание самой процветающей категории живых существ сегодня", — заявил Хавьер Ортега-Эрнандес (Javier Ortega-Hernandez) из Кембриджского университета (Великобритания).

Ортега-Эрнандес изучал окаменелости первых членистоногих существ Земли, населявших ее океаны во времена "кембрийского взрыва, найденные в знаменитых сланцах Берджесс в провинции Альберта на западе Канады. Благодаря уникальным условиям захоронения, здесь часто находят не только отпечатки панцирей беспозвоночных, но и их глаз и прочих мягких частей тела.

Отпечаток тела и мозга Helmetia expansaКак объясняет ученый, сегодня палеонтологи считают, что первые членистоногие животные были мало в чем похожи на всем знакомым сегодня тараканов, пауков, раков или мух. Они не обладали прочным внешним скелетом и по своему облику были больше похожи на червей, чем на современных насекомых, пауко- и ракообразных.

Останки этих существ практически не сохранились, из-за чего ученые активно спорят о том, как они превратились в "бронированных" членистоногих более позднего периода, таких как трилобитов или "королей кембрия", двухметровых хищных креветок аномалокарисов.

Изучая коллекции из запасников музея Торонто, собранные в сланцах Берджесс, Ортега-Эрнандес натолкнулся на удивительные отпечатки двух необычных членистоногих — Helmetia expansa и Odaraia alata, в которых сохранились следы мозга этих обитателей древних морей. Первое существо можно назвать мягкотелым аналогом трилобитов, а второе было похоже по своей форме на мини-подводную лодку.

Мозг и глаза этих необычных существ были защищены, как показывают отпечатки, небольшой, но достаточно толстой пластиной из хитина, которая похожа по своей форме на переднюю часть головного сегмента у современных и вымерших членистоногих. О существовании этой пластины ученые знали достаточно давно, но у них не было никаких свидетельств того, какую роль она могла играть.

Теперь, как считает Ортега-Эрнандес, мы можем с уверенностью говорить о том, что она была прообразом и своеобразной "заготовкой" будущей головы членистоногих, покрытой хитиновой броней. Кроме того, это открытие позволяет прочертить линию между примитивными членистоногими и аномалокарисами, чьи головы были защищены похожими пластинами.

Источник: РИА Новости

Ученые выяснили, что ракоскорпионы, самые крупные членистоногие в истории Земли, были подслеповаты и не могли ловить быстро движущуюся добычу, как считалось ранее.

РакоскорпионОб этом говорится в статье американских специалистов из Йельского университета, опубликованной в журнале Biology Letters.

Ракоскорпионы (Eurypterida) населяли океаны на протяжении всего палеозоя. Представители этой группы, относящиеся к семейству Pterygotidae, могли достигать 2 метров в длину и считаются самыми крупными членистоногими, жившими на Земле. Долгое время ученые полагали, что гигантские ракоскорпионы вели активный образ жизни, хватая своими клешнями существ, проплывающих мимо.

Однако авторы показали, что зрение крупных ракоскорпионов не отличалось остротой. Они пришли к такому выводу, изучая бобовидные глаза 5 экземпляров Acutiramus cummingsi (один из самых массивных видов в семействе Pterygotidae), а также глаза 25-ти его миниатюрных собратьев, относящихся к роду Eurypterus.

Выяснилось, что многочисленные линзы, входящие в состав глаз этих ракоскорпионов, практически не отличаются по своим размерам, тогда как в глазах современных активно хищничающих членистоногих есть особые участки с укрупненными линзами, позволяющие им видеть острее. Кроме того, ученые измерили угол между оптическими осями, проходящими через линзы - чем он меньше, тем лучше зрение.

У Acutiramus cummingsi этот показатель, как следует из расчетов, равен 1,8-2,9 градусам, тогда как у современных хищников с хорошим зрением (например, у стрекоз и раков-богомолов) угол между оптическими осями варьирует от 0,2 до одного градуса. У более миниатюрного ракоскорпиона Eurypterus зрение оказалось немного получше, чем у его сородича-гиганта: обсуждаемый показатель в глазах этого членистоногого составляет 0,9-1,8 градусов.

По мнению авторов статьи, подслеповатые гигантские ракоскорпионы были медлительны, подобно мечехвостам в наши дни, и питались в основном мягкотелой добычей, которую не составляло труда поймать. А вот небольшие Eurypterus могли похвастаться большей маневренностью.

Источник: infox.ru

Примитивное членистоногое Fuxianhuia из кембрийских отложений Китая продолжает удивлять ученых. Как выяснили американские палеонтологи, находясь на самых ранних этапах эволюции своего типа оно, тем не менее, обладало сложнейшей сердечно-сосудистой системой.

Сердечно-сосудистая система Fuxianhuia protensa. Реконструкция: Nicholas Strausfeld  Fuxianhuia protensa представляла собой нечто вроде восьмисантиметровой мокрицы или креветки, копошившейся на дне или в придонных слоях океана около 520 млн лет назад. Познакомиться с ней ученые смогли благодаря открытию местонахождения Чэнцзян, в тонких аргиллитах которого сохранились уникальные окаменелости мягкотелых кембрийских беспозвоночных. За высочайшее качество остатков это местонахождение прозвали "Помпеями для беспозвоночных".

Вид со спины Fuxianhuia protensaКак заключили палеонтологи, фуксяньхуйя была своеобразным животным, сочетавшим передовые анатомические решения с примитивным строением тела. Некоторое время назад исследующие ее ученые пришли к выводу, что мозг и нервная система фуксяньхуйи находились на вполне современном уровне и мало чем уступали знакомым нам скорпионам и паукам. Новое открытие, сделанное профессором Николасом Стросфилдом из Аризонского университета, убеждает в том, что и сердечно-сосудистая система жившего в кембрийском периоде членистоногого соответствует лучшим современным образцам.

"Это животное выглядит довольно просто, но его внутренняя организация тщательно продумана. Например, к мозгу подходит несколько артерий – схема, очень похожая на современных ракообразных", – рассказал Стросфилд. По его словам, сосудистая система Fuxianhuia устроена даже более сложно, чем у многих современных ракообразных.

"Кажется, мы нашли базовую схему, на основании которой развивались все остальные, – продолжает профессор. – Сегодня разные группы ракообразных обладают по-разному устроенными сосудистыми системами, но все они восходят к тому, что мы видим у Fuxianhuia. С ходом эволюции некоторые сегменты тела животных специализировались на конкретных задачах, другие утратили свое значение, и находящиеся в них элементы сосудистой системы стали менее сложными".

Остатки сердца и кровеносных сосудов сохранились в виде углефицированных структур, окруженных минерализованными остатками животного. Соавтор Стросфилда Сяоя Ма из лондонского Музея естественной истории смогла идентифицировать сердце, вытянутое вдоль животного, и многочисленные боковые артерии, соответствующие каждому сегменту тела. Артерии состоят из богатых углеродом участков породы и продолжаются длинными каналами, которые, предположительно, доставляли кровь к конечностям и другим органам.

На основании новых данных можно попытаться представить себе поведение фуксяньхуйи, пишет EurekAlert! "Из-за обилия снабжающих мозг кровью сосудов мы можем предположить, что это было очень активное животное, способное к различным поведенческим выборам", – уверен Стросфилд.

Источник: PaleoNews

Нервная система загадочных ископаемых членистоногих возрастом 520 млн лет оказалась устроена почти в точности так же, как у самых обычных пауков и скорпионов. Похоже, что в этом отношении кембрийский Alalcomenaeus мало чем отличался от своих современных родственников.

Ископаемое megacheiran Alalcomenaeus, Дальний родственник скорпионов и пауков. Алалкоменеусы считаются одними из самых распространенных кембрийских животных. Около 300 их экземпляров известны из канадских сланцев Берджесс и китайского местонахождения Чэнцзян. Качество китайских образцов оказалось столь высоко, что позволило биологам изучить строение нервной системы этих существ. Так, у образца, с которым работали ученые, прекрасно сохранились шипы, глаза, ганглии и мозг.

Членистоногая семейка

Огромный тип членистоногих обычно делят на две большие группы. К одной из них – хелицеровым - относятся пауки, мечехвосты и скорпионы, а к другой – насекомые, ракообразные и многоножки. Благодаря последним открытиям мы, вероятно, сможем лучше представлять себе процессы, происходившие в самом начале эволюции членистоногих, а также уточнить, на какой ветви их родословного древа должен размещаться класс Megacheira (к которому, кстати, и принадлежит Alalcomenaeus).

"Теперь мы знаем, что центральная нервная система мегахейров очень напоминала современных мечехвостов и скорпионов, – заявил ведущий автор исследования Николас Стросфилд, профессор кафедры неврологии Аризонского университета. – Это означает, что предки пауков жили бок о бок с другими членистоногими еще в раннем кембрии".

Сопоставление нервных систем Alalcomenaeus (слева), мечехвоста (в центре) и скорпиона (справа).Alalcomenaeus представлял собой небольшое, около трех сантиметров длиной, морское животное с сегментированным телом и десятком пар конечностей, позволявших ему плавать или ползать. "Спереди размещалась пара длинных конечностей с ножницеподобными придатками. Это действительно странные структуры, и у нас было много дебатов о том, для чего они нужны и каким современным органам они соответствуют", – рассказал Стросфилд.

По словам научного сотрудника Лондонского музея естественной истории Грега Эджкомба, «ножницы» мегахейров по своему строению являются аналогами шипов пауков и скорпионов, поэтому их и раньше сближали с хелицеровыми. "И те, и другие имеют одинаковый сустав в одном и том же месте, и аналогично располагающиеся подвижные и неподвижные "пальчики" на концах придатков", – пояснил он. Вероятно, Alalcomenaeus использовал свои странные "усы" в качестве хватательных конечностей или сенсорных щупиков.

Образы окаменевших нервов

 Чтобы ознакомиться с устройством нервной системы кембрийских мегахейров, ученым пришлось прибегнуть к компьютерной томографии, все чаще использующейся в палеонтологических исследованиях. А для картирования распределения химических элементов – привлечь на помощь технологию лазерного сканирования. Дело в том, что медь или железо довольно часто накапливаются в окаменевших нервных клетках и могут рассказать о том, как именно располагались те или иные участки нервов.

Снимок области головы Alalcomenaeus с распределением различных веществ. В результате этой работы была получена трехмерная реконструкция окаменевшей нервной системы кембрийского периода. Сравнивая ее контуры с нервными системами мечехвостов и скорпионов, ученые обнаружили, что в основных своих отделах они совпадают. В частности, кишечное отверстие в головном мозге во всех случаях было расположено спереди, а зрительные зоны снаружи и внутри мозга связаны с двумя парами глаз. Кроме того, три ганглия Alalcomenaeus сливаются в единый головной мозг, некоторые другие нервные узлы, расположенные далее в теле, также слиты, подобно другим хелицеровым. У насекомых и ракообразных устройство нервной системы иное – их ганглии расположены дальше друг от друга и соединены длинными нервными стволами наподобие веревочной лестницы.

 Хотя находка ископаемых остатков нервных систем является редкой удачей, работа Стросфилда и Эджкомба демонстрирует огромный потенциал таких исследований в дальнейшем. "Изучение древнейших нервных тканей позволяет нам использовать те же инструменты, которые применяются для работы с современными животными, – отметил Эджкомб. – Надеюсь, что таких примеров со временем будет больше".

Нужно больше мозгов

 Год назад Стросфилд, Эджкомб и их коллеги уже описывали сохранившийся в ископаемом состоянии мозг живого существа кембрийского периода – Fuxianhuia protensa, показавший неожиданное сходство с мозговым комплексом современных ракообразных.

 "Наша новая находка показывает, что членистоногие разделились на две группы еще 520 млн лет назад, а значит – их общий предок отстоит от нас еще дальше во времени. Мы ожидаем новых находок древних животных и надеемся в один прекрасный день описать общего предка всех членистоногих, обладавшего нервной системой изначального типа. Должны же они были от кого-то произойти? Теперь поиск начат", – приводит Live Science слова ученого.

 Статья "Chelicerate neural ground pattern in a Cambrian great appendage arthropod" доступна на сайте Nature

Источник: PaleoNews

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

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

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

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

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

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

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

 Источник: PaleoNews

Озеро Восток — седьмое по объёму и четвёртое по глубине на Земле (250×50 км при глубине 1,2 км), но вот слишком оживлённым его назвать трудно: почти 4-километровый ледяной панцирь, накрывающий водоём, делает его ближе к подлёдному океану Европы, нежели к какому-нибудь там Эри или Гурону. Света нет, фотосинтеза, скорее всего, тоже, температура ожидаемо невысока, поступление питательных веществ извне равно нулю... Впрочем, повод надеяться на жизнь всё-таки был.

Как полагают исследователи, нижние слои озера, заполненные осадочными отложениями и подогреваемые гидротермальными источниками, могут быть анаэробными, а верхние слои, напротив, насыщены кислородом. Возможные виды метаболизма «востоковцев». (Здесь и ниже иллюстрации Shtarkman et al.) И тем не менее метагеномный анализ из четырёх образцов льда, образованного водой из этого озера, показал наличие 3 507 уникальных последовательностей генов на 500 мл пресной воды. Группа учёных под руководством Юрия Штаркмана, сейчас работающего в Национальной лаборатории Оук-Ридж (США), уверена: теперь нельзя сказать, что это какие-то пришельцы, попавшие в озеро с буровой жидкостью. Из всего этого богатства удалось идентифицировать лишь 1 623 последовательности, остальные являются новыми видами, родственные связи которых часто очень сложно проследить, что говорит о длительном развитии в замкнутой экосистеме.

Правда, надёжно удалось установить то, что 94% последовательностей принадлежали к роду Bacteria и ещё 6% к более продвинутым эукариотам. При этом лишь две последовательности генов относились к археям — самым примитивным одноклеточным, напоминая при этом метанотрофов, известных по океанскому дну открытых водоёмов. Напомним, что ранее считалось, что археи, а это образцовые экстремофилы, могут быть очень широко представлены в «живом мире» озера Восток. Что ж, приспособляемость бактерий и эукариотов вновь была недооценена.

В целом биота оказалась очень сходной с обычной, представленной в самых разных озёрах, солоноватых водах, среде морского дна, почве, ледниках и донных отложений обычных озёр. Причём были найдены как последовательности генов анаэробов, так и аэробы, равно как и холодолюбивые психрофилы, термофилы, галофилы, алкалифилы, ацидофилы, устойчивые к высыханию виды, а также различные автотрофы и гетеротрофы, включая — внимание! — некоторое количество многоклеточных организмов.

Таких последовательностей было около 150, большинство составляли грибы. Однако были найдены и последовательности генов членистоногих — довольно сложных животных, которых мало кто ожидал увидеть в таком месте, как подлёдное озеро, да на глубине в 3,7 км. По всей видимости, среди них есть очень близкие родственники дафний и ногоховосток из семейства Entomobryidae. Более того, среди многоклеточных были и организмы, идентифицировать родственные связи которых не удалось.

Также были найдены гены двусторонне-симметричных, коловраток, тихоходок, моллюсков и стрекающих. Но самого интересного, как всегда, сразу не увидишь: среди бактерий отыскались следы паразитов и симбионтов, проживающих в пищеварительной системе креветок, раков и рыб. Само собой, не обошлось и без почти родных для нашего собственного вида E. Coli и Salmonella. Вряд ли они просто заплыли за буйки: есть основания предполагать, что где-то в озере живут и их хозяева.

Как всё это понимать, если, как мы хорошо знаем, концентрация кислорода в Востоке в 50 раз выше обычной озёрной, а давление превышает 300 атмосфер? Вроде бы из этого следует, что жить там не должны даже одноклеточные, причём максимально неприхотливые... Ранее Сергей Булат, заведующий группой Петербургского института ядерной физики (Россия) сообщал, что науке неизвестны группы «кислородолюбивых» бактерий, так как бактерии появились до формирования кислородной среды на планете.

В принципе, нечто подобное учёные подозревали ещё до анализа: все эти факторы могут убить обитателей вашего домашнего аквариума, но у озера Восток на переход от поверхностного водоёма, окружённого нормальными лесами (35 млн лет назад), к периодически оттаивающему (15 млн лет назад), а затем и сегодняшнему сверхглубокому был очень плавным. В этом случае живые организмы, потреблявшие кислород, могли до некоторой степени смягчить проблему его избытка, не допуская совсем уж запредельных концентраций. Наличие в воде генов бактерий-термофилов говорит нам, что в озере есть гидротермальные источники, подогревающие его и, возможно, даже служащие основой для фотосинтеза (одна бактерия, найденная в озере, обычно растёт на морских водорослях). А там где есть всё это, логично ждать и животную жизнь. 

Но — и это факт — никто не ждал такого разнообразия до начала бурения. По сути, перед нами тысяча новых видов, и это при том, что пока учёные лишь скребутся по поверхности, ведь забранный лёд содержал воду из верхних слоёв озера, что намёрзла на его ледяную шапку.

Как отмечают авторы исследования, мы стоим перед переосмыслением того, какую среду следует считать обитаемой, а какую — нет. Если многоклеточные организмы могут жить без Солнца и доступа к атмосфере и речным стокам, несущим полезные минералы, да ещё миллионы лет подряд, то с высокой вероятностью они могли бы проделать то же самое в подлёдных океанах Европы, Каллисто и других спутников планет-гигантов Солнечной системы.

Впрочем, почему только Солнечной?

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА

2.2. Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

Кембрийский период начался примерно 570 млн лет назад, возможно, несколько ранее, и продолжался 70 млн лет. Начало этому периоду положил поразительной силы эволюционный взрыв, в ходе которого на Земле впервые появились представители большинства основных групп животных, известных современной науке (рис. 2.2.1). Этот период стал временем расцвета эволюционных чудаков. Например, в морях обитали беспозвоночные с бронированными телами, сложными глазами и множеством ног, расположенными самым удивительным образом. 

Граница между докембрием и кембрием проходит по горным породам, в которых внезапно обнаруживается удивительное разнообразие окаменелостей животных с минеральными скелетами - результат "кембрийского взрыва" жизненных форм.

Рис. 2.2.1. Животные кембрийского периодаЖивотные, пока у них не сформировались твердые скелеты, очень редко сохранялись в виде окамснелостей. Соответственно и сведений о них дошло до нас крайне мало.

Но почему же у такого количества животных скелеты развились именно теперь, а не прежде, в докембрии? Создается впечатление, что для того, чтобы в организме животного откладывались минералы, необходимые для формирования скелета, требуется определенное количество кислорода. Возможно, концентрация кислорода в атмосфере стала достаточной для этого только в раннем кембрии.

Первые скелеты состояли в основном из карбоната кальция. Новые хищники поедали древние строматолитовые рифы, и те, разрушаясь, выбрасывали в воду океанов все больше и больше кальция, пригодного для формирования скелетов и раковин. Раковины и панцири не только служили надежной опорой организму животных, но и защищали их от появившихся вокруг в изобилии хищников.

Более жесткие скелеты позволяли животным перейти к новому образу жизни: они смогли приподниматься над донным илом, а стало быть, и быстрее передвигаться по морскому дну. Как только у животных развились членистые конечности, им стали доступны самые разнообразные способы передвижения, в том числе ходьба и плавание. Щетинистые конечности годились также для фильтрования пищи из морской воды, а членистые ротовые органы открывали новые возможности для захватывания добычи.

Кембрийский эволюционный взрыв - одна из величайших загадок в истории развития жизни на Земле. Понадобилось 2,5 млрд лет, чтобы простейшие клетки развились в более сложные эукариотные клетки, и еще 700 млн лет для возникновения первых многоклеточных организмов. А затем, всего за какие-то 100 млн лет, мир оказался заселен невероятным разноооразием многоклеточных животных. С тех пор за более чем 500 млн лет на Земле не появилось ни одного нового типа (принципиально иного строения тела) животных.

В кембрийский период на Земле существовали громадные области, занятые континентальным шельфом, или материковыми отмелями. Здесь создались идеальные условия для жизни: дно, покрытое слоем мягкого ила, и теплая вода. К этому времени в атмосфере образовалось много кислорода, хотя его и боыло меньше, чем сегодня. Развитие твердых покровов привело к появлению новых жизненных форм, таких, как членистоногие, артроподы. Животным понадобились новые способы защиты от новых высокоорганизованных хищников. Улучшились средства их защиты - и уже хищникам пришлось вырабатывать новые методы охоты, чтобы преодолеть сопротивление жертвы.[1]

Рис. 2.2.2. Реконструкция морского дна на мелководье позднего кембрия.На протяжении кембрийского периода уровень моря неоднократно повышался и понижался. При этом некоторые популяции вымирали, а места их обитания занимали другие животные, которым, в свою очередь, приходилось приспосабливаться к новым условиям жизни. Со временем животные кембрия (рис. 2.2.2) осваивали все новые, более и более специализированные способы питания. Животный мир становился разнообразнее, и все больше видов животных могло существовать бок о бок, не претендуя на пищевые ресурсы соседей. Никогда больше на нашей планете не будет такого количества незанятых экологических ниш и столь слабой конкуренции между видами - иными словами, столь неограниченных возможностей для экспериментирования со стороны природы.

Создается такое впечатление, что в ходе "эволюционного взрыва" кембрийского периода природа чуть ли не намеренно экспериментировала с огромным количеством самых разных жизненных форм. Правда, в итоге лишь очень немногие из них дожили до наших дней. В течение кембрия возникло множество странных типов и "проектов" строения животных, которые давно исчезли с лица нашей планеты. Были в то время и многие хорошо знакомые нам группы животных. В сущности, к концу кембрийского периода появились практически все нынешние типы твердотелых животных. Некоторые животные жившие в это время уже обладали довольно сложным мозгом, сравнимым с мозгом современных насекомых и некоторых ракообразных.

Так почему же с тех пор эволюция не породила новые типы животных? Может, в их генетической структуре произошли какие-то изменения и они утратили способность к столь быстрой трансформации? Или же великое разнообразие видов создало сильнейшую межвидовую конкуренцию, оставляющую слишком мало возможностей для экспериментаторства? Несомненно одно: в наши дни любую освободившуюся экологическую нишу моментально заполняют уже существующие животные, отлично приспособленные к данной среде обитания.

 Рис. 2.2.3. Трилобиты.Эволюционный взрыв раннего кембрия произвел на свет множество разнообразных существ. Важнейшие из них - трилобиты (рис. 2.2.3), членистоногие животные, во многом похожие на современных мечехвостов. Их тела были покрыты щитообразными панцирями. Большинство ранних трилобитов обитало на морском дне, однако некоторые плавали в воде над поверхностью дна и, вполне возможно, охотились на своих сородичей, живших в иле. Трилобиты были также первыми из известных нам животных с высокоразвитым зрением. Подобно глазам современных насекомых и ракообразных, глаза трилобитов были сложными и состояли из скоплений крохотных линз. Линзы эти оказались достаточно прочными, чтобы сохраниться в ископаемом виде.

Вместе с трилобитами в кембрийском периоде, лопастеногие - предки членистоногих к которым относятся современные насекомые, ракообразные и паукообразные обзаводятся твердым скелетом. Процесс появления экзоскелета насекомых начался с конечностей проживавших тогда их предков, таких, как "ходящий кактус" (Diania cactiformis) [2], а для добычи пищи многие из них использовали особые ножки.

 Рис. 2.2.4 Морская фауна кембрийского периода.В морской воде обитало и множество других организмов (рис. 2.2.4). Они образовывали пищевую цепь (последовательность живых существ, служащих пищей друг другу), в основе которой находились миллионы плавающих водорослей и микроскопических животных. Некоторые из них, например фораминиферы и примитивные креветки, появившиеся еще в докембрии, постепенно выработали твердые покровы. Морские волны переносили с места на место медуз и родственных им животных, а к концу кембрийского периода в морях появились и весьма высокоорганизованные хищники - такие, как головоногие моллюски являвшиеся предками современных осьминогов и кальмаров или примитивные панцирные рыбы. Предки современных осьминогов были небольшого размера -2-5 см как например нектокарис (Nectocaris pteryx) [3].

В донном иле копошились многочисленные черви, питавшиеся падалью, примитивные моллюски, похожие на современных блюдечек и морских улиток, а также брахиоподы - животные с двустворчатыми раковинами, что-то вроде двустворчатых моллюсков на стебельке, которые извлекают пищу из окружающей их воды. Над морским дном колыхались целые леса морских перьев, тщательно фильтрующих воду, тюльпанообразных Cotyledion tylodes и Siphusauctum gregarium, различные виды перистожаберных, а в тихих водах обитали хрупкие стекловидные губки. К концу периода появилось множество различных иглокожих, в том числе морские звезды и морские ежи. С этого же периода известны и первые норы прорытые животными и использовавшиеся для кладки икы [4].

Ближе к концу кембрийского периода появляются первые ядовитые животные - конодонты (conodonts) у которых имелись ядовитые зубы с продольными канавками [5].

Рис. 2.2.5. Кембрийский период. Архиоциаты, Микродиктион и Томмотия.Хищники усердно разрушали древние докембрийские строматолитные рифы, однако за работу уже взялись новые неутомимые производители известняка. Это были археоциаты (рис. 2.2.5), примитивные губкообразные организмы, которые, однако, быстро распространились по всему миру и эволюционировали во множество различных видов. Археоциаты, в свою очередь, внезапно пришли в упадок и полностью вымерли в середине кембрия, но к тому времени в морях появились первые кораллы - правда, они еще не начали строить рифы.

Рис. 2.2.6. Реконструкция кембрийского хищника Peytoia (Laggania)Самыми крупным хищником обитавшем в морях кембрийского периода являлись аномалокариды. Размеры некоторых из них, как например Peytoia в конце кембрия достигали одного метра (рис. 2.2.6) [6], а размеры похожего на гусеницу с 33 ногами и имевшего мягкую раковину на спине Tegopelte gigas - 30 см.[7]

Конец кембрия ознаменовался новой ледниковой эпохой. Уровень моря резко понизился. Это привело к уничтожению многих природных зон и, соответственно, вымиранию многих видов животных.

Первое хордовое животное рыба была с хвостовым плавником, V-образными группами мышц и некой структурой, напоминающающую ротовую часть бесчелюстной рыбы, с зубами из дентина и эмали, как у позвоночных. К концу периода возникли и первые позвоночные, так называемые птераспидные рыбы.

Помимо всего прочего, в кембрии появились первые хордовые животные, представители той самой группы, эволюция которой в конечном итоге привела к возникновению на Земле человека. Все хордовые на каком-то этапе своего развития имеют жаберные щели и четко выделенную нервную трубку, идущую вдоль спины, по обе стороны которой располагаются парные группы мышц. В дальнейшем вокруг нервной трубки образуется костный позвоночник или хребет, отчего высшие хордовые получили название позвоночных животных. Часть такого хребта, тянущаяся за анальным отверстием животного, называется хвостом. Хордовые также имеют жесткую хрящевую струну (хорду), проходящую вдоль спины животного на определенном этапе его жизненного цикла. Хорда и по сей день присутствует у зародышей позвоночных, включая человека.

Рис. 2.2.7. Первое хордовое животное - Пикайю.В кембрии предположительно существовали три группы ранних хордовых. У всех них была рыбообразная форма, а спинная нервная трубка переходила в длинный хвост, приводимый в движение V-образными группами мышц. Прямо за головой располагались жаберные щели. Похожие животные обитают на Земле и в наши дни - это напоминающие головастиков личинки асцидий и взрослые ланцетники.

Первым кандидатом в предки всех хордовых можно считать маленькое рыбообразное животное пикайю из бургесских глинистых сланцев (рис. 2.2.7). Внешне оно походило на ланцетника, с длинной твердой полосой вдоль всего тела и отдельными сегментами, похожими на группы мышц. [8]

Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв

<< Протерозой. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария)  <<

 |>> Животный мир ордовика >>

 А.С.Антоненко

Новые расчеты, публикуемые журналом The American Naturalist, позволили исправить давнюю ошибку. На нашей планете, оказывается, живет не несколько десятков миллионов видов живых организмов, а «лишь» несколько миллионов. Столь крупная ошибка закралась в предыдущие расчеты, считают ученые университета Мельбурна, из-за того, что была сильно завышена численность видов тропических насекомых, самой многочисленной и одной из самых трудных для изучения групп живых организмов.

Ошиблись с насекомыми Взяться за расчеты профессора Эндрю Гамильтона заставил интересный парадокс: как ни странно, но мы больше знаем о количестве звезд в нашей галактике, чем о живых организмах на своей планете.

«Неточности в наших представлениях о численности видов живых организмов, -- объясняет профессор Гамильтон, -- возникли благодаря одной из их групп -- тропическим артроподам (членистоногим), самому многочисленному типу животных, который включает в себя насекомых, пауков, клещей и подобные им организмы. Раньше их численность варьировалась от нескольких миллионов до 100 млн видов».

Для уточнения прежних расчетов Эндрю Гамильтон с помощниками применил технику моделирования возможностей, которой часто пользуются банкиры для подсчета уровня риска тех или иных финансовых операций и сделок. Выяснилось, что существует 90-процентная вероятность того, что на Земле живет от 2 до 7 млн видов артроподов (наиболее вероятное число -- 3,7 млн).

Несмотря на 250 лет таксономических исследований, около 70% артроподов до сих пор остается практически неизвестными науке и ждет своего описания. Если прибавить к ним приблизительно 50 тыс. видов позвоночных животных (птиц, млекопитающих, амфибий и рептилий), 400 тыс. растений и порядка 1,3 млн других организмов (в основном микроорганизмов за исключением бактерий, о которых наука знает мало), то общее количество живых организмов, с которыми нам приходится делить Землю, составляет приблизительно 5,5 млн видов.

Уточнение числа видов живых организмов проведено в Международный год биоразнообразия и имеет не только теоретическую, но и практическую ценность. Оно позволит более реалистично оценить темпы исчезновения некоторых животных. Уровни исчезновения живых организмов обычно рассчитываются исходя из ареала проживания того или иного вида, но для того чтобы знать, сколько видов вымерло, необходимо иметь сведения, сколько их было. Очевидно, считает профессор Гамильтон, что уменьшение числа видов живых организмов на Земле делает сложившуюся сейчас ситуацию еще более тяжелой, чем считалось ранее, и дает сторонникам теории, гласящей, что сейчас шестой период массового вымирания животных, новые аргументы.

Ранее неоднократно делались попытки уточнить численность видов живых организмов на планете при помощи разнообразных методик, но они зачастую давали результаты, которые сильно отличались друг от друга. Профессор Гамильтон так же, как остальные ученые, брал за основу количество видов насекомых, например жуков, обитающих в кроне «среднестатистического» дерева в тропическом лесу, но в отличие от них применял и теорию вероятностей.

Источник: ВРЕМЯ НОВОСТЕЙ

В песчаных дюнах Sands of Samar на юге пустыни Арава учёные университета Хайфы-Ораним (University of Haifa-Oranim) обнаружили новый вид пауков, оказавшийся самым большим на Ближнем Востоке.

Каким бы отвратительным в человеческом понимании ни был этот паук, ему тоже надо где-то жить, переживают учёные (фото Roy Talbi, University of Haifa). Исследователи пауков традиционно судят о размерах своих подопечных по размаху их ног. Нынешний паук раскинул свои лапы аж на 14 сантиметров, поборов таким образом самого крупного паука-кругопряда.

"То, что мы открыли это существо только сейчас, обязывает нас сохранить дюны для будущих исследований", – говорит глава исследования Ури Шанас (Uri Shanas) (фото Yael Olek, University of Haifa)Членистоногое назвали Cerbalus aravensis, так как оно относится к роду Cerbalus. Видовое название было дано по названию пустыни, где был обнаружен паук.

В пресс-релизе университета Хайфы учёные отмечают, что Cerbalus aravensis предпочитает ночной образ жизни и наиболее активен в самые жаркие месяцы года.

Паук строит подземное укрытие, которое отделяет и заодно скрывает от всего остального мира своеобразная подъёмная дверь, сделанная из склеенных вместе песчинок.

Израильские арахнологи обеспокоены тем, что среда обитания Cerbalus aravensis, а также его пока ещё не открытых "собратьев" стремительно исчезает под натиском цивилизации.

Дело в том, что в скором времени Израильское земельное ведомство (ILA) собирается возобновить в этой части страны различные работы. Раньше пески занимали территорию площадью около семи квадратных километров, однако стремление развить сельское хозяйство, а также создание песчаных карьеров привели к уменьшению данной территории более чем в два раза. Между тем Sands of Samar — последний район песчаных дюн Израиля на юге пустыни Арава.

"Наше нынешнее открытие ещё раз напоминает о том, сколько ещё скрыто от глаз учёных. Если люди не остановятся в стремлении освоить эти земли, многие виды животных мы так никогда и не откроем", — считает Ури.

Читайте также о том, как пауки растут от глобального потепления и создают невероятно большие паутины. А ещё мы рассказывали о самом большом полотне из паучьего шёлка. 

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

Международная группа исследователей сделала невероятно редкое открытие нового для науки вида, родственного крабам, омарам и креветкам. Животное длиной около 10 мм исключительно хорошо сохранилось: до наших дней дошёл не только панцирь, но и мягкие ткани: тело, конечности, глаза, жабры и пищеварительная система.

Pauline avibella. Вид спереди. (Здесь и ниже изображения авторов работы.)Крошечное членистоногое найдено в породе возрастом 425 млн лет в Херефордшире (Великобритания), в системе разломов Уэлш-Бордерленд. Животное относится к силурийскому периоду, когда на юге Великобритании плескалось море у берегов небольшого континента, расположенного в субтропических широтах. Два образца ракушковых ракообразных, принадлежащих новому виду Pauline avibella, были погребены вулканическим пеплом.

Вид сбоку (справа)Род назван в честь Паулины Сиветер — покойной жены Дэвида Сиветера из Лестерского университета (Великобритания), ведущего автора исследования, а «avibella» означает «красивая птица», потому что специалисты увидели сходство раковины с птичьим крылом.

«Ракушковые — наиболее широко распространённые окаменевшие членистоногие, они встречаются повсеместно в виде двустворчатых раковин в породах последних 490 млн лет, а их потомки живут в большинстве современных водных сред, — поясняет г-н Сиветер. — Находка имеет большое значение, потому что сохранились мягкие ткани. Её отнесение к определённой группе основано на биологии, а не на форме раковины, поэтому следует быть осторожным при классификации ископаемых ракушковых исключительно по характеристикам панциря».

Вид снизуОкаменелость реконструировали виртуально — посредством технологии, подразумевающей снятие микроскопических слоёв с образца с фотографированием каждого из них. Десять миллиметров — это не так уж много, однако разрешение оборудования составляет 20 мкм, что позволило получить 500 слоёв, которые собрали на компьютере в трёхмерное изображение. Тем самым экземпляр можно рассмотреть и снаружи, и изнутри.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of The Royal Society B.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Вопреки распространённому мнению, остатки хитин-белкового комплекса (строительного материала из белков и полисахаридов) в изобилии присутствуют в окаменелостях членистоногих эпохи палеозоя.

Модель ракоскорпиона (фото elrina753) Считалось, что старейшей из дошедших до нас молекулярных сигнатур хитин-белкового комплекса 25 млн лет (кайнозой), а остаткам структурного белка — 80 млн (мезозой). Но вот международная группа учёных во главе с Джорджем Коди из Института Карнеги (США) обнаружила реликты хитин-белкового комплекса в палеозойских окаменелостях членистоногих. Находка может иметь серьёзные последствия для понимания палеонтологической летописи.

Членистоногие, как вы помните, обладают кутикулой. Внешняя часть этого экзоскелета состоит из переплетения волокон хитина, которые встроены в белковую матрицу. Хорошо известно, что хитин и структурный белок легко разлагаются микроорганизмами, поэтому издавна считается, что в окаменелостях среднего возраста (не говоря уже об ископаемых раннего палеозоя и старше) не может быть хитина и структурных белков.

Г-н Коди и коллеги изучали останки кутикул скорпиона, жившего 310 млн лет назад в северной части штата Иллинойс, и ракоскорпиона, обитавшего в канадской провинции Онтарио 417 млн лет назад. С помощью сложных аналитических инструментов, которые отыскались в Центре передовых источников света Национальной лаборатории им. Лоуренса в Беркли, учёные смогли измерить спектры поглощения низкоэнергетических рентгеновских лучей углеродом, азотом и кислородом в окаменелостях с разрешением около 25 нм. Было показано, что большинство атомов углерода, азота и кислорода в останках получены из хитин-белкового комплекса.

Джордж Коди предполагает, что рудиментарные хитин-белковые комплексы могут играть важную роль в сохранении ископаемых путём предоставления подложки, защищённой от общей деградации покрытием из восковых веществ, которые при жизни предохраняют членистоногих от высыхания.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Карлтон Бретт из Университета Цинциннати (США), Адриан Кин из Ягеллонского университета (Польша) и их коллеги готовы представить анализ большого количества групповых окаменелостей трилобитов.

Трилобит (фото Trailmix.Net) Эти древние членистоногие вымерли свыше 250 млн лет назад. Их останки порой встречаются в прекрасном состоянии и в больших количествах: вероятно, они были погребены под огромными массами ила, поднятыми ураганом. Смерть была настолько быстрой, что животные навеки замирали, занимаясь повседневными делами. Из их положения учёные могут сделать множество далекоидущих выводов.

В данном случае их два, и оба главные.

Как и все остальные членистоногие, трилобиты время от времени линяли. Сброшенные экзоскелеты иногда лежат большими кучами. Из этого, по мнению специалистов, следует, что, подобно современным крабам и омарам, они во время линьки собирались вместе для защиты друг друга. Как и их потомки, трилобиты также не упускали возможности заняться в этот момент спариванием, на что указывают массовые захоронения, содержащие большое количество особей похожих размеров и, следовательно, одинакового возраста.

Кроме того, г-н Бретт и коллеги обнаружили пример иного типа поведения: длинные цепочки трилобитов. Вероятно, смерть настигла их в процессе миграции. Если вывод верен, то это древнейший пример кочевой вереницы, ныне встречающейся у ракообразных.

В целом массовые захоронения трилобитов свидетельствуют о наличии коллективного поведения, которое схоже с тем, что сегодня можно наблюдать у тех же ракообразных.

Результаты исследования будут представлены на заседании Геологического общества Америки. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Кембрийский период, стартовавший около 540 млн лет назад, стал временем расцвета эволюционных чудаков. Например, в морях обитали беспозвоночные с бронированными телами, сложными глазами и мноногами, расположенными самым удивительным образом. Но были и проблески, от которых протянулась ниточка к современным животным.

Fuxianhuia protensa (здесь и ниже фото авторов работы)В числе последних — небольшое беспозвоночное Fuxianhuia, часть прекрасно сохранившейся в Китае Чэнцзянской фауны, которой 520 млн лет. Это 11-сантиметровое существо — одно из первых членистоногих в истории. И Грегори Эджкомб из лондонского Музея естественной истории (Великобритания) и его коллеги пришли к выводу, что один из экземпляров может содержать следы ранней нейронной анатомии.

Подобно другим окаменелостям из Чэнцзяна (провинция Юньнань) образцы Fuxianhuia оказались быстро погребены в среде с низким содержанием кислорода, что спасло их от бактериального разложения. У некоторых особей сохранились даже детали внутренних органов. Нервная анатомия выглядит как концентрация коричневого, богатого железом пигмента. Учёные распознали в этом мозг благодаря тому, что своими размерами, очертаниями и положением он напоминал мозг креветок из рода Palaemonetes.Исследователи интерпретируют эти тёмные пятна как мозг и зрительные доли

Мозг членистоногого состоял из трёх сегментов, которые сливались у рта, имеются также следы нервной ткани в глазных стебельках. Г-н Эджкомб полагает, что поразительное сходство нейронной анатомии образца и современных насекомых и некоторых ракообразных указывает на «довольно сложный мозг». Возможно, он развился с тем, чтобы обрабатывать зрительную информацию, получаемую в сравнительно высоком разрешении. Это утверждение соответствует гипотезе о том, что эволюция в кембрии протекала в виде гонки вооружений между хищником и жертвой. Судя по предполагаемым визуальным способностям Fuxianhuia и останкам трилобитов, обнаруженным в кишечнике родственных видов, кембрийское членистоногое было хищником, полагавшимся на острое зрение.

Появление сложного мозга в такой древности не может не удивлять (эксперты сравнивают это с появлением кошки среди голубей) и поднимает новые вопросы. Можно ли говорить о том, что такая нейронная анатомия была одной из ранних черт членистоногих? Или же она развилась ещё раз позднее?

И не все комментаторы не готовы принять предложенную интерпретацию.

Палеобиолог Грэм Бадд из Университета Уппсалы (Швеция) хотел бы сравнения с другими окаменелостями, но признаётся, что его не удивила бы правота коллег: «Каждый раз при развитии сложных зрительных систем в дело вступает жёсткий естественный отбор, необходимый для оптимизации нейронных систем, способных поддерживать их».

Исследователи интерпретируют эти тёмные пятна как мозг и зрительные доли Георг Майер из Лейпцигского университета (ФРГ), специалист по нейроанатомии членистоногих, и вовсе считает тёмные пятна смесью остатков нервной, мышечной и пищеварительной систем. В то же время г-н Майер далёк от желания отказать кембрийскому существу в сложном мозге: во-первых, тело животного имеет сложное строение; во-вторых, Fuxianhuia обитал в сложной и опасной среде.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.гочисленными

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

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