Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Словарь>>Мир дикой природы на wwlife.ru - Антоненко Андрей

Антоненко Андрей

Антоненко Андрей

Птицы — в числе самых мозговитых существ на земле, но их прямые предки, то есть динозавры, чаще всего изображаются бестолковыми и потому обречёнными на вымирание. Новое исследование бросает вызов этому стереотипу: многие динозавры были столь же умны, как ранние птицы. С этой точки зрения птицы — это динозавры, которые не выросли. 

Череп и мозг овираптора Citipati osmolskae. Его глубокий нос смотрит влево. Хорошо виден дорсальный гребень. (Здесь и ниже изображения авторов работы.)Череп и мозг овираптора Citipati osmolskae. Его глубокий нос смотрит влево. Хорошо виден дорсальный гребень. (Здесь и ниже изображения авторов работы.)Выражение «куриные мозги» следует интерпретировать скорее как комплимент, чем оскорбление. Взлететь и остаться в воздухе — на это нужны точная координация и выдающееся восприятие. Возможно, поэтому птицы наполняют нас таким удивлением, а лётчики у нас всегда в почёте.

Управлять настолько сложным поведением мог бы лишь большой мозг, и действительно, полушария у птиц не только увеличены по отношению к размерам тела, но и организованы сложнее, чем у иного млекопитающего. Этот большой мозг позволяет птицам как находиться в полёте, так и выполнять впечатляющие ментальные трюки: новокаледонский ворон и многие другие птицы изготавливают и используют сложные орудия, а некоторые находчивые лазоревки из Великобритании научились открывать крышки из фольги, которыми раньше запечатывали бутылки с молоком, после чего этот обычай распространился по всей стране.

Золотолобый меланерпес (Melanerpes aurifrons). Обратите внимание на размеры полушарий (веделены зелёным).Золотолобый меланерпес (Melanerpes aurifrons). Обратите внимание на размеры полушарий (веделены зелёным).Что же касается динозавров, то их принято изображать скорее карикатурно — в виде неуклюжих тяжеловесов с крошечными мозгами: стегозавр, мол, был размером с автомобиль, а мозг у него — с грецкий орех. Это, конечно, враньё, но относительное: на самом деле стегозавр был размером со слона, имея мозг с персик. Есть и другие примеры: у куда более крупного апатозавра мозг был примерно с яблоко. Рептилии — что с них взять!

Но это, поверьте, далеко не все динозавры. Имелись среди них и башковитые. Предками птиц были тероподы (двуногие хищные динозавры), так что увеличенные мозги имеет смысл поискать именно в этой группе. И правда, самые близкие к птицам тероподы (к примеру, велоцирапторы, знакомые вам по «Парку Юрского периода») производят впечатление смышлёных — маленькие, юркие, изящные, с крупными черепными коробками и большими глазами.

До сих пор, впрочем, считалось, что даже очень сильно похожие на птиц динозавры всё равно обладали мозгами поменьше, чем у примитивных пернатых вроде археоптерикса, который уступал в мозговитости нынешним летунам. Эми Баланофф из Американского музея естественной истории и её коллеги бросили вызов этому допущению.

Учёные разобрались с мозгами нескольких тероподов, археоптерикса и современных нам птиц с помощью трёхмерной компьютерной томографии. Как ни странно, мозг многих динозавров был пропорционален мозгу археоптерикса, а в некоторых случаях даже больше (относительно размеров тела, конечно).

Многие из тех птицеподобных динозавров к тому же обладали длинными жёсткими перьями на передних и задних конечностях, с помощью которых можно было парить или даже летать. Иными словами, крупный мозг коррелирует со способностью так или иначе передвигаться по воздуху. И это вновь подтверждает тот факт, что птицы — вчерашние динозавры.

Помимо перьев, у тероподов были вилочковые кости и трёхпалые ноги. А если взглянуть на их детёнышей, то сходство с птицами ещё сильнее бросится в глаза: характерная форма черепа с «детскими» (то есть чересчур большими) глазницами, крупным мозгом и маленьким тоненьким носиком сильно напоминает примитивных птиц.

В силу вышесказанного птицы — потомки тероподов, которые в зрелом состоянии сохраняли многие ювенильные признаки. Возможно, аналогичный путь избрала и человеческая эволюция: мы берём с собой во взрослую жизнь многие признаки детёнышей шимпанзе (ближайших наших родственников), и среди них — маленькие челюсти, плоские лица, большие мозги и желание играть.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

 


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


Палеонтологи ломают голову над тем, в каком месте генеалогического древа млекопитающих следует разместить два новых чрезвычайно загадочных вида. Специалисты, которые провели анализ одного из ископаемых, пришли к выводу, что перед ними млекопитающее, а исследователи, рассмотревшие другое, сочли его предвестником истинных млекопитающих. Ситуация требует более тщательного изучения и новых образцов, считают эксперты.

Arboroharimiya (реконструкция Zhao Chuang / Jin Meng et al.).Arboroharimiya (реконструкция Zhao Chuang / Jin Meng et al.).Оба принадлежат харамиидам — группе, возникшей около 212 млн лет назад и выделенной в конце 1840-х годов. До сих пор эти существа были известны только по одиночным находкам характерных зубов, похожим на зубы грызунов, и одной фрагментарной челюстной кости. Новые образцы — это не только зубы, но и позвонки, а также кости конечностей, ступней и хвостов.

«Просто невероятно, что столь туманная группа внезапно пополнилась сразу двумя почти полными скелетами, — комментирует палеонтолог позвоночных Ричард Сифелли из Музея естественной истории Оклахомы (США), не принимавший участия в исследованиях. — Они изменили всё».

Один из харамиидов жил примерно 160 млн лет назад на территории нынешнего северо-восточного Китая и был хорошо приспособлен к жизни на деревьях. Он обладал относительно небольшими руками и ногами, но исключительно длинными пальцами, отмечает соавтор описания Цзинь Мэн, изучающий древних млекопитающих в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Пропорционально размерам тела пальцы этого существа даже длиннее, чем у многих современных млекопитающих, обитающих на деревьях. Характеристики некоторых из костей хвоста намекают на то, что он, возможно, был весьма цепким. Г-н Мэн и его коллеги поместили животное в новый род Arboroharamiya.

Megaconus (реконструкция April Isch, University of Chicago / Zhe-Xi Luo et al.).Megaconus (реконструкция April Isch, University of Chicago / Zhe-Xi Luo et al.).Форма зубов и то, как они соприкасались при жевании, говорит, по словам учёного, о том, что Arboroharamiya либо питался семенами, либо был всеядным. Каждая сторона его нижней челюсти состоит лишь из одной кости, и этим она больше похожа на челюсти современных млекопитающих, чем на челюсти рептилий, у которых по три лишних кости: у млекопитающих они эволюционировали в кости среднего уха. По-видимому, ухо Arboroharamiya своим строением напоминало ухо млекопитающих. (Кости ушей не сохранились, и в этом нет ничего удивительного, ибо эти крошечные косточки млекопитающих вообще редко доходят до нас.)

Дабы выяснить эволюционные взаимоотношения животного, учёные проанализировали свыше 400 анатомических особенностей более 50 видов древних млекопитающих, большинство из которых жили 100–250 млн лет назад. Расчёты говорят о том, что Arboroharamiya находится в пределах родословной млекопитающих и что млекопитающие как группа возникли где-то 201–228 млн лет назад.

Другой харамиид был найден в породах Внутренней Монголии, возраст которых оценивается в 164–165 млн лет. Первый премоляр нижней челюсти животного обладал очень большим острым кончиком, поэтому исследователи отправили его в новый род Megaconus.

В отличие от Arboroharamiya, это существо, вероятно, жило в лесу на земле: на каждой из задних конечностей две нижние кости соединены вверху и внизу, как у броненосцев. Оно весило около 250 г, было размером с бурундука и, вероятно, обладало неуклюжей походкой, говорит палеонтолог Томас Мартин из Боннского университета (ФРГ).

Он и его коллеги составили генеалогическое древо мегакона на основе сравнения с животными более чем из 100 других групп. Результаты говорят о том, что общий предок всех современных млекопитающих жил около 180 млн лет назад и что харамииды, в том числе Megaconus, отделились от ветви, ведущей к истинным млекопитающим, примерно за 40 млн лет до этого.

Останки мегакона (здесь и ниже фото April Isch, Zhe-Xi Luo, University of Chicago).Останки мегакона (здесь и ниже фото April Isch, Zhe-Xi Luo, University of Chicago).К сожалению, ни та ни другая родословная не согласовываются полностью со всеми данными. Г-н Сифелли считает, что путаницу можно устранить только новыми находками, и прежде всего полными или почти полными черепами, анатомические особенности которых особенно важны для понимания эволюционных отношений. Короче говоря, нужно больше информации.

Хвост мегакона.Хвост мегакона.Но есть и другая возможность, полагает палеонтолог позвоночных Гильермо Ружье из Луисвильского университета (США). Megaconus и Arboroharamiya отнесены к одной и той же группе, но они очень разные, говорит он. По его мнению, Arboroharamiya более продвинутый из двух видов, судя по челюсти и другим чертам, а потому может принадлежать существовавшей на протяжении долгого времени, но всё-таки вымершей группе млекопитающих под названием многобугорчатые. Этим, уверен г-н Ружье, можно объяснить несоответствие между древами, составленными разными учёными.

Всё, что нужно сейчас, считает он, — это единый анализ обоих видов.

Результаты исследований опубликованы в журнале Nature.


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


Знакомые всем динозавры, передвигавшиеся на двух ногах, в детском возрасте были четвероногими. К такому выводу пришли палеонтологи, тщательно изучив скелеты ящеров-попугаев – пситтакозавров.

Эта реконструкция пситтакозавров теперь считается неправильнойЭта реконструкция пситтакозавров теперь считается неправильной Исследование возрастных изменений в скелетах пситтакозавров стало темой докторской диссертации научного сотрудника китайского Института палеонтологии позвоночных Чжао Ци. В ходе работы ему пришлось изучить множество костей этого достаточно обычного обитателя Восточной Азии мелового периода.

В настоящее время палеонтологам известно порядка тысячи скелетов Psittacosaurus. Сохранились остатки как взрослых животных, так и подростков, и даже совсем ювенильных особей. Для того, чтобы вникнуть в детали процесса перехода с тетрапедальной локомоции к бипедальной (то есть с четвероногого передвижения к двуногому), Чжао Ци пришлось прибегнуть к изучению внутренней структуры кости, сохранившей информацию о скорости своего роста.

"Некоторые из костей детенышей Psittacosaurus были всего несколько миллиметров в поперечнике, так что мне пришлось обращаться с ними крайне осторожно, – рассказал доктор Ци. – Для исследования мне приходилось распиливать кости, но я старался делать это как можно аккуратнее, чтобы не испортить образец".

Институт палеонтологии позвоночных разрешил ученому распилить кости передних и задних конечностей 16 разных пситтакозавров. Некоторым из них еще не исполнилось года, а другим было 10 лет и более, то есть они могли уже считаться взрослыми животными. Изучать срезы Ци отправился в лабораторию палеогистологии немецкого города Бонн.

Как показали исследования, у маленьких пситтакозавриков были длинные передние и короткие задние лапки. В возрасте от одного до трех лет их передние лапы росли быстрее задних. В четыре – шесть лет процесс роста передних конечностей замедлялся, а задние ноги, напротив, демонстрировали ускоренный рост, становясь в два раза длиннее передних. Именно при таких пропорциях и происходил переход с детского передвижения "на четвереньках" ко взрослому двуногому хождению, пишет Science Daily.

"Это замечательное исследование, первое в своем роде, показывает, как много информации хранят кости динозавров, – заявил известный китайский палеонтолог, профессор Син Сюй, который был научным руководителем Ци. – Мы рады, что работа была сделана так хорошо и видим много путей использования современных методов научного исследования, чтобы узнать еще больше о жизни динозавров".

В свою очередь другой научный руководитель данной работы, профессор Майк Бентон из Бристольского университета, отметил, что подобные исследования могут пролить свет не только на эволюцию пситтакозавров. То, что детеныши  и подростки древних ящеров передвигались на четырех ногах, говорит о том, что в какой-то период своей истории взрослые ящеры-попугаи также были четвероногими, и что Psittacosaurus и динозавры вообще являются вторично двуногими животными.

 


Источник: PaleoNews


Одна из групп динозавров использовала для драки собственные головы, бодаясь не хуже современных баранов. Доказать это ученым удалось после тщательного изучения повреждений окаменевших черепов.

Схватка пахицефалозавров Схватка пахицефалозавров  В наше время довольно сложно понять, как вымершие животные использовали те или иные детали своего строения. Безусловно, в некоторых случаях они достаточно очевидны – например, птерозавры явно летали на своих перепончатых крыльях, а зубы тираннозавров предназначены отнюдь не для разгрызания кокосов. Но гораздо больше предположений остаются довольно спорными. Например, до самого последнего времени было неясно предназначение костяных куполов, украшавших черепа динозавров семейства Pachycephalosauridae.

Это название можно перевести примерно как "толстолобые ящеры", и оно как нельзя более справедливо. Толщина костяных куполов на голове пахицефалозавров достигает 25 сантиметров, придавая им неповторимый облик и являясь поистине уникальной среди известных существ. У некоторых ящеров к костяному наросту на черепе добавлялись обрамляющие его шипы и выступы. Сами животные при этом были стройными, двуногими и, судя по всему, довольно подвижными.

Необычная черепная структура Pachycephalosauridae выглядит как приспособление для таранных ударов. Предположение о том, что эти ящеры бодались, наклонив голову и сталкиваясь лбами, быстро завоевало популярность и стало сюжетом для множества шедевров палеоарта.

Череп пахицефалозавраЧереп пахицефалозавраОднако в последнее время ученые накопили немало данных, заставляющих усомниться в том, что пахицефалозавры и в самом деле были этакими баранами мелового периода. Высказывались вполне обоснованные соображения о том, что строение их черепов вряд ли смогло бы оградить мозг от последствий сильного удара. Еще больше сомнений возникло после того, как были найдены черепа с более плоскими головами, без всякого намека на костяные купола. Возможно, они принадлежали самкам или неполовоззрелым особям, но сбрасывать со счетов вероятность того, что наросты на голове выполняли у пахицефалозавров чисто демонстративную функцию, было уже нельзя.

Чтобы прояснить этот вопрос, палеонтолог Йельского университета Николас Логрич и его коллеги Джозеф Петерсон и Колин Дишлер из университета Висконсина предприняли масштабное исследование более 100 сохранившихся черепов пахицефалозавров. Стоит отметить, что полные черепа этих ящеров встречаются довольно редко, а вот массивные купола сохраняются гораздо чаще, поскольку представляют собой очень твердые кости.

 Как говорится в статье американских палеонтологов, пахицефалозавры очень часто страдали от травм головы, а изученные ими черепа несут на себе множество следов прижизненных травм. Само по себе это никого бы не удивило, потому что и в наше время дикие животные часто сталкиваются с несчастными случаями или болезнями, но травмы толстолобых динозавров носили подозрительно однообразный характер.

 Все повреждения располагались на верхней части купола – том самом месте, которое выступало вперед, когда динозавр опускал голову. Обращает на себя внимание и необычно высокая встречаемость этой травмы – она присутствует у 22% ископаемых черепов, опережая по частоте аналогичные травмы у современных зубров и лишь немного уступая баранам.

 Любопытно, что у пахицефалозавров, лишенных купола, травмы такого рода полностью отсутствуют, что указывает на взаимосвязь между наличием костяного нароста и чреватым травмами поведением. Короче говоря, есть все основания думать, что эти животные действительно бодались своими головами, а массивные черепа выступали и как оружием нападения, и защитным шлемом. Правда, пока неясно, бодались ли они исключительно с такими же шлемоносцами, или использовали удар головой для решения всех возникающих недоразумений. Учитывая, что вес наиболее крупных пахицефалозаврид достигал полутонны, их турниры, вероятно, были весьма захватывающим зрелищем, резюмирует палеонтолог Дэйв Хон в своем блоге в газете The Guardian.

 Статья "Distributions of Cranial Pathologies Provide Evidence for Head-Butting in Dome-Headed Dinosaurs (Pachycephalosauridae)" опубликована на портале PLOS ONE


Источник: PaleoNews

Социальные сети бактерий давно престали быть для учёных новостью. Представления о микрофлоре как о куче обособленных бактериальных клеток за последнее десятилетие почти полностью исчезло, и теперь любую бактериальную «тусовку» рассматривают именно как сообщество — где все друг с другом общаются, помогают и т. д. Теперь исследователи заняты тем, что постепенно расшифровывают механизмы, с помощью которых бактерии поддерживают свои социальные сети. Обычно в таких случаях речь идёт о химических «средствах информации»; иногда же удаётся найти нечто уникальное в своей необычности (как это было с бактериальными электрическими проводами).

Фрагмент межбактериальной перемычки из мембранных пузырьков под электронным микроскопом (здесь и ниже фото авторов работы).Фрагмент межбактериальной перемычки из мембранных пузырьков под электронным микроскопом (здесь и ниже фото авторов работы).Исследователи из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) обнаружили ещё один способ объединения бактерий в социальную сеть. Наблюдая за обычной почвенной бактерией Myxococcus xanthus, Манфред Ауэр и его сотрудники обратили внимание на мембранные нитевидные перемычки, соединяющие клетки бактерий. Эту межбактериальную сеть учёные описывают в журнале Environmental Microbiology; ирония же здесь в том, что то же самое видели многие исследователи и до группы г-на Ауэра, но все считали это артефактом, осколками клеток, разрушенных при отборе и анализе образцов.

То, что сеть действительно существует, удалось доказать с помощью особой трёхмерной сканирующей электронной микроскопии.

Бактерии часто обмениваются между собой химическими сигналами, причём эти сигналы они просто выделяют в окружающую среду. Однако это всё равно что обсуждать секретные военные планы в «Твиттере»: другие бактерии легко могут «подслушать» эти сообщения и использовать полученную информацию, чтобы, например, лишить конкурентов доступа к пище. Поэтому, для пущей секретности, бактерии упаковывают свои химические сообщения в мембранные пузырьки. Эти пузырьки объединяются в цепочки, которые потом находят соседнюю клетку.

Эти цепочки (которые напоминают скорее ожерелья, нежели ровные гладкие провода) соединяют только клетки M. xanthus. То есть бактериям не надо бояться, что их «подслушают» враги: наоборот, сами M. xanthus могут договариваться между собой, как им лучше вытеснить конкурентов с территории.

Впрочем, пока что от открытия больше вопросов, чем ответов. Учёным только предстоит понять, почему клетки другого вида не могут подсоединяться к таким проводам, и как, собственно говоря, по ним происходит передача сигналов. Однако в том, что эти перемычки служат именно для общения, для передачи сигнальных молекул, авторы нисколько не сомневаются.

 Модель образования межбактериальных проводов из набора мембранных пузырьков.Модель образования межбактериальных проводов из набора мембранных пузырьков.


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Пурпурные бактерии — группа протеобактерий, умеющих фотосинтезировать на бактериохлорофилле без вовлечения в процесс воды и, следовательно, выделения кислорода. По всей видимости, появилась эта группа в жуткой древности, настолько седой, что прекрасно живёт в бескислородной среде.

Пурпурные бактерии создают «гель» вокруг индивидуальных клеток, связывая друг друга в колонии. Такие колонии в ряде случаев оказываются чрезвычайно устойчивыми к резкому увеличению потока фотонов. (Здесь и ниже иллюстрации UM.) Пурпурные бактерии создают «гель» вокруг индивидуальных клеток, связывая друг друга в колонии. Такие колонии в ряде случаев оказываются чрезвычайно устойчивыми к резкому увеличению потока фотонов. (Здесь и ниже иллюстрации UM.) Физик Нил Джонсон (Neil Johnson) из Университета Майами (США) взялся выяснить, могут ли эти организмы, чьи предки жили некогда под лучами молодого Солнца с его изменчивой светимостью, здравствовать под лучами других звёзд, так называемых вспыхивающих

Вопрос далеко не праздный: красные карлики, составляющие подавляющее большинство звёзд во Вселенной, в молодости часто резко меняют свою светимость. А поскольку их жизненный цикл может быть в сто раз длиннее, чем у Солнца, «молодость» растягивается, и даже звезда постарше Земли способна безобразничать подобно тому, как это делало наше светило, будучи 100 млн лет отроду. Так, Глизе 412 B не так давно умудрилась увеличить поток исходящего от неё излучения в 15 раз за 160 секунд. Что будет с жизнью, если она всё же образуется в таких условиях? А ну как фотосинтезирующие организмы на вечно освещённых из-за приливного захвата обитаемых мирах вокруг красных карликов внезапно врежут дуба?

«Люди долго игнорировали тот факт, что фотосинтез — и жизнь вроде земной — это не просто следствие правильной атмосферы и нужной интенсивности освещения, — поясняет свой интерес к теме г-н Джонсон. — Как мы показываем, критическим недостающим ингредиентом является то, как именно свет от звезды прибывает к живому организму». Чтобы построить модель, учитывающую максимально широкий спектр условий по освещению, учёные использовали последние эмпирические данные по фотосинтезу пурпурных бактерий, полученные при помощи атомно-силовой микроскопии.

В умеренном сценарии роста изменчивости входящего излучения белые регионы соответствуют ситуациям, когда пурпурные бактерии выживут, а заполненные точками — случаям, когда их выживание не столь вероятно.В умеренном сценарии роста изменчивости входящего излучения белые регионы соответствуют ситуациям, когда пурпурные бактерии выживут, а заполненные точками — случаям, когда их выживание не столь вероятно.В умеренном сценарии роста изменчивости входящего излучения белые регионы соответствуют ситуациям, когда пурпурные бактерии выживут, а заполненные точками — случаям, когда их выживание не столь вероятно.При этом выяснились довольно странные вещи. В ряде ситуаций, когда звёзды, близкие по спектральным параметрам к Солнцу, умеренно меняли светимость на короткий срок, пурпурные бактерии, согласно расчётам, должны были погибнуть, хотя в среднем количество получаемого ими излучения не отличалось от того, что сегодня такие микроорганизмы имеют от нашего Солнца. «Это как если бы мы попытались сжать ваш недельный рацион в один день, а всё, что вы не успели съесть, забрали бы обратно. Вы можете не суметь сохранить всю эту пищу, ведь часть её испортится - или у вас просто не получится съесть столько за сутки, — поясняет Нил Джонсон. — Свет для этой бактерии — та же еда, и проблемой здесь является количество еды, сопряжённое со временем её поглощения».

Свет приходит к нам от Солнца в виде пакетов фотонов. Пурпурная бактерия использует фотоны в так называемых реакционных центрах, где они подстёгивают химические реакции, снабжающие микроорганизм едой. «Реакционный центр, как и любая кухня, не может делать тысячу вещей одновременно, — продолжает учёный. — Новые вещества, образованные в ходе процесса, должны потратить некоторое время на то, чтобы распространиться по всему организму. Если этого не случится, избыток продуктов реакции может убить бактерию. Хотя наши результаты исходят из расчётов, можем сказать следующее: не очень-то похоже, что бактерия выживет в таких условиях».

Сценарий экстремально изменчивой фотонной статики в значительном количестве случаев всё же позволяет земным фотосинтезирующим бактериям выживать без существенных затруднений (белая зона) — хотя такое небо стоит искать только под звёздами, склонным к вспышкамСценарий экстремально изменчивой фотонной статики в значительном количестве случаев всё же позволяет земным фотосинтезирующим бактериям выживать без существенных затруднений (белая зона) — хотя такое небо стоит искать только под звёздами, склонным к вспышкамОдновременно выяснилось, что под лучами некоторых звёзд, сильно отличающихся от нашего Солнца и склонных к вспышкам, бактерия, согласно модели, напротив, может пережить настоящий потоп фотонов. Как отмечают исследователи, оказалось, что пурпурная бактерия имеет значительно больше реакционных центров, чем это кажется необходимым под сегодняшним Солнцем. Грубо говоря, «кухонь» в их организме так много, что даже внезапное прибытие огромного количества фотонных пакетов не перегрузит способность таких организмов к фотосинтезу и усвоению получаемых в его ходе веществ.

Исследователи подозревают, что такая избыточность систем фотосинтеза не является уникальной чертой пурпурных бактерий. В ближайшее время они намерены расширить модель так, чтобы учесть в ней реакции других фотосинтезирующих форм жизни.

В целом выводы авторов скорее склоняются к тому, что даже в условиях экстремальной фотонной статистики выживание пурпурных бактерий следует оценить как очень вероятное. В то же время модель было бы неплохо подтвердить опытами в лаборатории с искусственно изменёнными условиями освещения, соответствующими переменным звёздам. Впрочем, теоретическая способность бактерий продолжать жизнь в таких условиях вряд ли может вызывать слишком уж большие сомнения: в конце концов, молодое Солнце миллиарды лет назад также поставляло на Землю излучение с экстремальной фотонной статистикой. И первые фотосинтезирующие организмы Земли сумели как-то выжить!

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Scientific Reports (доступен полный текст).

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


В том, как протекало мел-палеогеновое вымирание, много странностей — так много, что нарисовать непротиворечивую картину происходившего 65,5 млн лет назад никак не удаётся.

На несколько часов Земля как будто вернулась в эпоху поздней тяжёлой бомбардировки. (Иллюстрация Dana Berry / National Geographic.)На несколько часов Земля как будто вернулась в эпоху поздней тяжёлой бомбардировки. (Иллюстрация Dana Berry / National Geographic.)Вот, пожалуй, самая популярная среди западных учёных реконструкция. Если принять, что в Юкатанский полуостров и впрямь врезался огромный метеорит, далеко ввысь должно было взметнуться немаленькое количество практически мгновенно испарившегося и расплавившегося камня. Несколько часов спустя куски породы должны были упасть обратно — и при входе в плотные слои так разогреть атмосферу, что небо сияло бы красным заревом, а на земле пылали бы пожары.

В считанные часы многие из тех, кто не успел спрятаться под землю или под воду, были уничтожены. Одними из первых, по-видимому, должны были сгореть крупные динозавры.

Затем смесь пыли и пепла закрыла солнце, и наступила зима, продолжавшаяся несколько месяцев, а то и лет. Растения и прочие организмы, которые не могут существовать без солнечного света (и выжившие, надо думать, в пожарищах), тоже умерли.

Хотя водоёмы защитили своих обитателей, нарушение пищевой цепи тоже привело к исчезновению целых групп существ, в том числе плезиозавров и аммонитов.

Главный недостаток этой реконструкции, как и многих других, в том, что она объясняет, как и почему произошло массовое вымирание, но ничего не говорит о причинах, по которым выжил тот, кто выжил, — к примеру, птицы (едва ли они могли забиться в подземные норки или нырнуть на несколько часов под воду). Около 20 лет назад было замечено также, что в пресноводных средах исчезло всего 10–20% видов (для всей Земли этот показатель составил примерно 75%).

Дэвид Фастовски из Род-Айлендского университета и Питер Шихан из Публичного музея Милуоки (оба — США) попытались тогда объяснить эту несуразность тем, что пресноводные организмы лучше приспособлены к питанию детритом, то есть мёртвой органикой. Во время «метеоритной зимы» в водоёмы постоянно смывались останки погибших растений и животных. По тем же причинам пресноводные экосистемы не испытывали недостатка в кислороде.

Новую попытку предприняли Дуглас Робертсон из Колорадского университета (США) и его коллеги. Они приняли основную мысль предшественников, которая заключается в том, что выжить организмам помогли те свойства, которые они приобрели в процессе адаптации к пресноводной среде. Но более важным, чем поедание детрита, им показались способность впадать в спячку и прятать икру в донный грунт, а также наличие большего числа мест, где можно укрыться от катаклизма. Пищевая цепочка морей и пресноводных сред разрушилась примерно одинаково быстро, но в реках и озёрах она столь же быстро и восстановилась.

Судите сами: пресноводным и без того приходится выживать в среде, которая то замерзает, то оттаивает и которая периодически испытывает нехватку кислорода. Так что ничего нового и необычного та зима им не принесла, просто была дольше обычных. А вот морским пришлось худо. Хотя некоторые из них тоже умеют, например, впадать в спячку, этот обычай среди них не слишком распространён, ибо... не особенно нужен.

Комментаторы приветствуют исследование, потому что наконец-то продемонстрирован долгожданный отход от обобщений к конкретике. В то же время соображения авторов остаются теоретическими — пока нет возможности реконструировать палеонтологическую летопись помесячно или хотя бы в масштабе нескольких лет.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research — Biogeosciences.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Принято считать, что растения и животные выбрались на сушу всего лишь около 500 млн лет назад, а дотоле Земля была безвидна и пуста, как нынешний Марс.

Попытка реконструкции Diskagma buttonii.Попытка реконструкции Diskagma buttonii.Однако геолог Грегори Реталлак из Орегонского университета (США) и его коллеги предъявили доказательства существования сухопутного существа, возраст которого оценивается в 2,2 млрд лет!

Речь идёт об окаменелостях размером со спичечную головку, которые соединены тоненькими ниточками в пучки. Вид, найденный в Южной Африке, назвали Diskagma buttonii, что означает «дискообразные фрагменты Энди Баттона». К какому царству его отнести, пока неизвестно.

«Очевидно, что это не растение и не животное, но нечто более простое», — поясняет г-н Реталлак. По его мнению, это нечто больше всего напоминает род современных почвенных грибков Geosiphon, которые обладают центральной полостью, заполненной цианобактериями-симбионтами. В существовании последних в те времена сомнений нет, а вот нечто похожее на грибы появляется в палеонтологической летописи только около 1,5 млрд лет назад.

Между тем авторы указывают, что образцы древней почвы, в которой было обнаружено загадочное создание, используются в качестве доказательства значительного роста атмосферной концентрации кислорода 2,2–2,4 млрд лет назад. В первой половине истории Земли кислород встречался в атмосфере в исчезающе малых количествах, а в результате так называемого великого окисления (кислородной катастрофы) его доля возросла примерно до 5% (сейчас она, как вы знаете, в четыре раза больше).

Г-н Реталлак считает большим научным подвигом то, что эти окаменелости вообще удалось выделить и продемонстрировать: для микроскопа они чересчур велики, а срез породы слишком тёмный, чтобы различить их на свет. Поэтому образцы изучались с помощью мощного рентгеновского излучения циклотрона Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли (США).

Морфологией и размерами пришелец из докембрия напоминает Thucomyces lichenoides — окаменелость возрастом 2,8 млрд лет, тоже найденную на юге Африки. Но состав (в том числе внутреннее строение и микроэлементы) совершенно иной.

Diskagma обладает также некоторым сходством с тремя современными организмами: слизевиком Leocarpus fragilis с Пустошей трёх сестёр штата Орегон, лишайником Cladonia ecmocyna с берегов озера Фиштрэп в штате Монтана и грибом Geosiphon pyriformis из окрестностей Дармштадта (ФРГ).

Поломав голову, авторы решили считать новое ископаемое перспективным кандидатом на звание древнейшего эукариота, то есть организма с клетками, содержащими сложные образования внутри мембраны, в том числе ядро.

Результаты исследования опубликованы в журнале Precambrian Research.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 Двусторонне-симметричные, билатеральные (Bilateria)РазделДвусторонне-симметричные, билатеральные (Bilateria)

 

Оглавление

1.

Общие сведения о двусторонне-симметричных, билатеральных (Bilateria) животных

2.

Происхождение двусторонне-симметричных (билатеральных) животных

1. Общие сведения о двусторонне-симметричных, билатеральных (Bilateria) животных

Рис. 1. Махаон, Papilio machaonРис. 1. Махаон, Papilio machaonДвусторо́нне-симметри́чные или билатера́льные (лат. Bilateria) — раздел животных относящихся к подцарству эуметазоев (Eumetazoa), к которому относятся все двусторонне-симметричные типы (рис. 1). У всех представителей данного раздела левая сторона тела зеркальным образом соответствует правой. Однако, этот принцип не относится к отдельным внутренним органам, что демонстрирует, например, расположение печени или сердца у человека. Научное название таксона восходит к латинским словам bi (два) и latus (сторона). Другое важное исключение составляют иглокожие, взрослые формы которых приближаются к радиальной симметрии, в то время как личинки билатерально симметричны. 

    Противоположенным к разделу двусторонне-симметричных является раздел кишечнополостных, которые построены радиально-симметрично, а также представители подцарства прометазоев (Prometazoa) к которому относятся губки и пластинчатые не проявляющие никакой симметрии. [1] 

2. Происхождение двусторонне-симметричных (билатеральных) животных

 Рис. 2. Животный мир вендского периодаРис. 2. Животный мир вендского периода   Первые из известных представителей билатеральных животных появились еще в вендском периоде (рис. 2). Судя по всему, именно в это время (между 620 и 545 млн. лет назад), непосредственно предшествовавшее так называемому "кембрийскому взрыву", происходило формирование билатеральной симметрии и начальная радиация основных стволов билатеральных (Bilateria), породившая богатый и разнообразный животный мир раннего фанерозоя. Остатки организмов вендского периода представлены только отпечатками разнообразных по строению, но преимущественно довольно крупных форм длиной от 1-2 см до 1 м (Федонкин, 1981,1987; Соколов, 1997). Судя по отпечаткам, большинство организмов вендского периода не имели твердого минерального скелета, и это резко отделяет биоту Венда от сообществ последующих периодов фанерозоя. 

    Изучение следов, оставленных вендскими билатериями, показывает, что это были подвижные ползающие по дну организмы (Dzik, Ivantsov, 1999; Иванцов, Федонкин, 2001; Иванцов, Малаховская, 2002). Наиболее интересной особенностью вендских билатерий является то, что практически все они - метамерные формы (Федонкин, 1983; Fedonkin, 1998). Это полимерные формы с неопределенно большим числом сегментов (Dickinsonia, Epibaion, Spriggina, Yorgia - рис. 3, 1-5) или олигомерные формы всего с несколькими сегментами (Praecambridium, Vendia, Onega и др. - рис. 3, 6-9). 

Рис. 3. Вендские Bilateria (I, 2, 5-8 - по: Fedonkin, 1998; 3 - по: Dzik, Ivantsov, 1999; 4 - по: Fedonkin,  Waggoner, 1997; 9 — по: Иванцов, 2001): 1 - молодая Dickinsonia, 2 - взрослая Dickinsonia, 3 - Yorgia, 4 — Kimberella, 5 - Spriggina, 6 - Praecambridium, 7 - Vendia, 8 - Onega, 9 -ArchaeaspisРис. 3. Вендские Bilateria (I, 2, 5-8 - по: Fedonkin, 1998; 3 - по: Dzik, Ivantsov, 1999; 4 - по: Fedonkin, Waggoner, 1997; 9 — по: Иванцов, 2001): 1 - молодая Dickinsonia, 2 - взрослая Dickinsonia, 3 - Yorgia, 4 — Kimberella, 5 - Spriggina, 6 - Praecambridium, 7 - Vendia, 8 - Onega, 9 -Archaeaspis    У некоторых вендских форм сегменты располагаются не строго симметрично относительно плоскости билатеральной симметрии, а со сдвигом. Если внимательно присмотреться к Dickinsonia, то окажется, что сегменты справа и слева от сагиттальной плоскости не точно совпадают (рис. 3, 1, 2 ). Сдвиг сегментов отчетливо выражен у другой полимерной формы Yorgia (рис. 3, 3 ). Оба варианта расположения сегментов выражены у олигомерных сегментированных форм (рис. 3, 6, 7 ). Обычное симметричное расположение характерно для Praecambridium, Vendomia, Onega, тогда как у представителей рода Vendia сегменты расположены со сдвигом (Федонкин, 1983; Fedonkin, 1998; Иванцов, 2001).

Несегментированные вендские двсторонне-симметричные (Bilateria) немногочисленны и проблематичны. Известны листовидные отпечатки Vladimissa и Platypholinia, которые сравнивают с плоскими червями (Федонкин, 1983), продолговатые морщинистые отпечатки Protechiurus, которые считают докембрийскими эхиуридами (Glaessner, 1979). Эти отпечатки бедны деталями и не имеют отчетливых признаков, которые бы позволили поддержать высказанные интерпретации.

В отпечатках большинства вендских билатеральных (Bilateria) хорошо заметна медианная борозда или валик, соответствующая центральному отделу кишечника, а также отходящие от него боковые ветви. В некоторых случаях (например, у Vendia и Рrаеcambridum) боковые ветви суть просто выросты от центральной кишечной области (рис. 3, 6, 7 ). Что касается Dickinsonia, то в многочисленные "сегменты" этого организма тоже заходят ответвления центрального кишечника.

Рис. 4. Билатеральная симметрия у кораллов (а-по: Ричи др., 1997; б-по: Carlgren, 1912): а-поперечный срез  Lambeophyllum profundum (представитель примитивных Rugosa) из среднего ордовика; б - поперечный срез Cerianthus lloydii (представитель современных Ceriantharia) на уровне глоткиРис. 4. Билатеральная симметрия у кораллов (а-по: Ричи др., 1997; б-по: Carlgren, 1912): а-поперечный срез Lambeophyllum profundum (представитель примитивных Rugosa) из среднего ордовика; б - поперечный срез Cerianthus lloydii (представитель современных Ceriantharia) на уровне глотки    Организация некоторых вендских Bilateria носит черты переходных форм от радиально-симметричных к билатерально-симметричным организмам. Так, молодые Dickinsonia обладают, по существу, радиальной симметрии: их сегменты располагаются радиально вокруг оси, перпендикулярной к плоскости организма, т.е. представляют собой антимеры (Zhuravlev, 1993; Fedonkin, 1998). У взрослых дикинсоний сегменты располагаются один за другим, хотя на переднем и заднем концах хорошо сохраняются элементы радиального расположения. Тем не менее билатеральная симметрия таких форм, как Dickinsonia, близка к билатеральной симметрии ископаемых кораллов Rugosa или современных Ceriantharia (рис. 4).

    В некоторых случаях спинная сторона вендских двусторонне-симетричных (Bilateria) была защищена органической кутикулой, как это предполагается для Dickinsonia или Kimberella (рис. 5). Противоположная брюшная сторона была обращена к субстрату. Вероятно, на брюшной стороне располагалось ротовое отверстие, хотя надежных интерпретаций отверстий пищеварительного тракта у вендских билатеральных (Bilateria) нет (см., например, Dzik, Ivantsov, 2002). Иногда, как у олигомерной формы Onega, имеется продольная бороздка, напоминающая щелевидный рот (Fedonkin, 1998). Глубокая продольная борозда проходила по брюшной стороне Kimberella (см. Fedonkin, Waggoner, 1997; Федонкин, 1998).

Рис. 5. Реконструкции вендских билатерально-симметричных организмов (по Федонкину, 2001): 1 -Dickinsonia costata, 2 - Kimberella quadrataРис. 5. Реконструкции вендских билатерально-симметричных организмов (по Федонкину, 2001): 1 -Dickinsonia costata, 2 - Kimberella quadrata    Организация вендских двусторонне-симетричных (Bilateria) такова, что их невозможно выводить из планулообразных предков или даже от архицеломатных предков. Вендские билатеральные (Bilateria) - метамерные организмы, причем их метамерия - это результат трансформации цикломерии (как это наглядно показывают в своем онтогенезе Dickinsonia рис. 5, 1),Само обилие сегментированных форм среди вендских билатерий показывает, что возникновение билатеральной симметрии происходило одновременно с формированием метамерии (Федонкин, 1983, 1985а, 1987). Только метамерные гипотезы удовлетворительно объясняют организацию вендских двусторонне-симетричных (Bilateria). Вероятно, вендские двусторонне-симетричные (Bilateria) - это формы, близкие по организации к кишечнополостным, которые перешли к ползанию на оральной стороне. Сегменты вендских билатерий соответствуют антимерам кишечнополостного предка.

Рис. 6. Дикенсония (Dickinsonia)Рис. 6. Дикенсония (Dickinsonia)    Гипотеза происхождения билатерий от многокамерного кишечнополостного предка объясняет сдвиг метамер правой и левой стороны друг относительно друга, наблюдающийся у части вендских двусторонне-симетричных (Bilateria). Поскольку метамеры правой и левой сторон исходно не были частями одного сегмента, их закладка и рост могут быть неодновременными. У многокамерных полипов, перешедших к ползанию на оральной поверхности сначала, вероятно, было две симметричных зоны роста, деятельность которых могла осуществляться как в режиме чередования, так и в режиме синхронности. В первом случае метамеры будут располагаться со сдвигом, во втором - строго симметрично. Интересно, что у современных билатерально-симметричных кораллов (например, цериантарий) метамезентерии закладываются не одновременно, а поочередно. На срезах через цериантарий видно, что общее число мезентериев у полипа справа и слева от сагиттальной (глоточной) плоскости может не совпадать (рис. 4, б).

    Можно даже высказать положение о том, что неодновременная закладка сегментов правой и левой сторон более примитивна, поскольку свидетельствует о неполной интеграции правой и левой сторон тела (исходно они разделены незамкнутым щелевидным ртом). Однако самым примитивным следует считать такой вариант, который реализуется у Dickinsonia (рис. 6), где нет ни строгой симметрии, ни правильного чередования, а число метамер справа и слева просто не совпадает.

KimberellaРис. 7. Кимберелла (Kimberella quadrata)    Вендские билатерально-симетричные (Bilateria) часто интерпретировались как представители хорошо известных фанерозойских таксонов. Так, Dickinsonia трактовалась как полихета из семейства Spintheridae (Glaessner, 1959, 1961). Spriggina была интерпретирована как отпечаток примитивной аннелиды, трилобита или ракообразного (Glaessner, 1959, 1976; Hessler, Newman, 1975; Birket-Smith, 1981). Олигомерные вендские формы, такие, как Pracaembridium, сравнивались с личинками артикулят (Birket-Smith, 1981). Имеющая на дорсальной поверхности кутикулярный панцирь Kimberella (рис. 7) рассматривается как моллюскоподобный организм (Fedonkin, Waggoner, 1997; Федонкин, 1998). Список разнообразных интерпретаций вендских билатерий можно продолжать.

    Вендские двсторонне-симметричные (Bilateria) действительно имеют сходство и с аннелидами, и с членистоногими, и с моллюсками, но эти сходства не частного порядка - это сходства плана строения. Они обусловлены тем, что аннелиды, членистоногие и моллюски, так же как и вендские билатерально-симметричные (Bilateria), - исходно метамерные формы, брюшная сторона которых соответствует оральной стороне кишечнополостных предков.

Рис. 8. Вендия (Vendia)Рис. 8. Вендия (Vendia)    Полностью не может быть уверенности, что вендские билатеральные (Bilateria) не являются кишечнополостными. Во многих случаях отчетливо видно, что метамерные выросты кишечника не отчленены от его медианной части (см. например, Vendia рис.8, Dickinsonia и др.). Возможно, в данном случае это не вторичные дивертикулы, а первичные гастральные карманы. Поскольку у вендских билатерий, как правило, не удается обнаружить хорошо выделенных рта и ануса, то не исключено, что по крайней мере у ряда форм кишечник сообщался с внешней средой вытянутым щелевидным ртом (см., например, Onega). Таким образом, можно предположить, что вендские двсторонне-симметричные Bilateria (или часть из них) еще оставались кишечнополостными, хотя уже обладали билатеральной симметрией, которая сформировалась под влиянием подвижного образа жизни на дне.

    В последнии десятилетия эволюционная биология получила новый мощный инструмент изучения гомологии - сравнительный анализ структуры и экспрессии гомеобоксных генов. Эти гены имеются у всех многоклеточных и регулируют развитие осевых структур, сегментацию, закладку конечностей и другие наиболее фундаментальные процессы в эмбриогенезе как беспозвоночных, так и позвоночных животных. Предполагается, что система гомеобоксных генов возникла в результате мультипликации и последующей дифференциации из одного предкового гена.          

Рис. 9. Схема распределения зон экспрессии  гомеобоксных генов у (а) Cnidaria и (б) эмбрионов Bilateria. 1 - "fork head", 2 - "goosecoid", 3 - "Brachyury"Рис. 9. Схема распределения зон экспрессии гомеобоксных генов у (а) Cnidaria и (б) эмбрионов Bilateria. 1 - "fork head", 2 - "goosecoid", 3 - "Brachyury"    Система гомеобоксных генов выявлена и у стрекающих кишечнополостных (см. Schierwater et al., 1991; Finnerty, Martindale, 1997; Broun et al., 1999; Broun, Bode, 2002; Scholz, Technau, 2003). У Cnidaria найдены, в частности, гомологи генов "Brachyury", "goosecoid" и "fork head". У билатеральных (Bilateria) эти гены экспрессируются в процессе гаструля-ции вдоль щелевидного бластопора и на переднем и заднем краях или вокруг продуктов его разделения - рта и ануса. Они играют важную роль в формировании переднего и заднего мезодермальных зачатков и в деятельности головного и туловищного организаторов у позвоночных и беспозвоночных животных (Weigel et al., 1989; Artinger et al., 1997; Filosa et al., 1997; Latinkic, Smith, 1999; Christen, Slack, 1999: Bassham, Postlethwait. 2000; Tagawa et al., 1998, 2001; Kusch, Reuter, 1999; Croce et al., 2001; Technau, 2001; Lartillot et al., 2002 a, b; Takada et al., 2002). У стрекающих кишечнополостных гомологи этих генов экспрессируются в кольцевой области вокруг ротового отверстия (Martinez et al., 1997; Technau, Bode, 1999; Broun et al., 1999; Scholz, Technau, 2003). Это позволяет предполагать, что головной и туловищно-хвостовой организаторы у двусторонне-симетричных (Bilateria), связанные с передним и задним концами щелевидного бластопора, могли произойти путем расщепления кольцеобразного околоротового центра организации кишечнополостных (рис. 9). Известно, что по крайней мере у позвоночных передний и задний организаторы имеют общие молекулярные свойства: и в головной, и в туловищно-хвостовой мезодерме экспрессируется белковый фактор HNF-3-бета (Ang et al., 1993; Monaghan et al., 1993; Ruiz i Altaba, Jessell, 1992). Это позволяет предполагать их происхождение от единого предкового организатора, расщепившегося на передний и задний. При этом некоторые гены, например "fork head", задействованы в переднем и заднем организаторах (а у Drosophila еще и в серии участков вдоль вентральной средней линии - см. Weigel et al., 1989), тогда как другие, например "goosecoid" и "Brachyury", сегрегированы: "goosecoid" в переднем и "Brachyury" - в заднем (Lartillot et al., 2002 a, b).          

 Рис. 10. Схема, иллюстрирующая происхождение  переднего и заднего источников мезодермы и передне-задней  полярности Bilateria путем амфистомии (по: Lartillot et al., 2002): а - общее мезодермальное поле, индуцируемое энтодермой у кишечнополостного предка, б — нарушение радиальной симметрии, ведущее к появлению передне-задней полярности и подразделению мезодермы на переднюю и заднюю,  в - амфистомия, ведущая к окончательному разделению мезодермы на переднюю и заднюю вокруг рта и ануса, г - формирование плана строения Bilateria путем разрастания  заднего сектора и сегментация заднего мезо-дермального зачатка.  7 - задняя мезодерма, 2 - передняя мезодерма, 3 - энтодерма Рис. 10. Схема, иллюстрирующая происхождение переднего и заднего источников мезодермы и передне-задней полярности Bilateria путем амфистомии (по: Lartillot et al., 2002): а - общее мезодермальное поле, индуцируемое энтодермой у кишечнополостного предка, б — нарушение радиальной симметрии, ведущее к появлению передне-задней полярности и подразделению мезодермы на переднюю и заднюю, в - амфистомия, ведущая к окончательному разделению мезодермы на переднюю и заднюю вокруг рта и ануса, г - формирование плана строения Bilateria путем разрастания заднего сектора и сегментация заднего мезо-дермального зачатка. 7 - задняя мезодерма, 2 - передняя мезодерма, 3 - энтодерма   Такое расщепление первоначально единого организатора могло возникнуть только в результате удлинения первичного ротового отверстия, смыкания его посредине и превращения отверстий на его концах в дефинитивные рот и анус Bilateria, как это предполагалось в построениях классической сравнительной анатомии (Sedgwick, 1884; Beneden, 1891; Naef, 1927; Lameere, 1932; Беклемишев, 1944; Jagersten, 1955, и др.). Соответственно двум организаторам, связанным с передним и задним краями бластопора, у билатеральных (Bilateria) сохранилось два источника мезодермы: один из них связан с передним краем щелевидного бластопора, а другой - с задним (рис. 10). У Spiralia задний источник мезодермы - это бластомер 4d и мезодермальные телобласты, тогда как передняя мезодерма происходит от клеток 2а, 2b, 2с или За, ЗЬ (Lillie, 1895; Wierzejski, 1905; Biggelaar, 1977; Boyer et al., 1998; Henry, Martindale, 1998; Lartillot et al., 2002 a, b). У хордовых задняя мезодерма - это мезодерма туловищно-хвостовой почки, а передняя - это так называемая "прехордальная мезодерма" (Adelman, 1922; Seifert et al., 1993; Kiecker, Niehrs, 2001). Среди Lophophorata два источника мезодермы отчетливо выражены у форонид (Малахов, Темерева, 1999, 2000; Freeman, Martindale, 2002).          

Рис. 11. Схема, иллюстрирующая происхождение  билатерально-симметричных животныхРис. 11. Схема, иллюстрирующая происхождение билатерально-симметричных животных    Сочетание подходов классической сравнительной анатомии, эмбриологии, палеонтологии и молекулярной биологии развития позволяет представить происхождение двусторонне-симетричных (Bilateria) следующим образом. В вендском периоде существовала обширная фауна радиально-симметричных кишечнополостных в широком смысле (т.е. двухслойных Eumetazoa, но не обязательно Cnidaria). Часть представителей вендских двухслойных Eumetazoa перешла к ползанию по субстрату на оральной поверхности (рис. 11). Такой характер передвижения определил формирование у этих организмов билатеральной симметрии. Вендские билатеральные (Bilateria) скорее всего не были еще трехслойными животными, но сохраняли организацию билатерально-симметричных кишечнополостных. Это означает, что их кишечная полость могла быть связана с внешней средой длинным щелевидным ртом, тянущимся вдоль брюшной (оральной) стороны. Возможно, что метамерно расположенные карманы гастральной полости тоже еще не были отделены от ее центральной части. Такие билатерально-симметричные кишечнополостные стали родоначальниками фанерозойских трехслойных животных. При этом щелевидный бластопор сомкнулся посредине, а гастральные карманы отделились от центрального трубчатого кишечника.

    Не следует представлять происхождение Bilateria как результат открепления от субстрата и перехода к ползанию некоего кораллового полипа (Sedgwick, 1884; Beneden, 1891; Lameere, 1932; Snodgrass, 1938, Masterman, 1897,1898; Remane, 1950, 1958, 1967; Ulrich, 1950, 1951; Marcus, 1958; Siew-ing, 1967, 1969, 1972, 1973, 1974, 1980, и др.). У билатерально-симметричных личинок трехслойных многоклеточных (трохофор, пилидиев, велигеров, актинотрох, торнарий и др.) сохраняется апикальная чувствительная пластинка - гомолог аборального органа гребневиков и личинок кораллов. У полипов, которые прикрепляются к субстрату аборальным полюсом, аборальный нервный центр редуцируется. Сохранение аборального нервного центра у личинок современных билатеральных (Bilateria) говорит о том, что их радиально-симметричные предки не были сидячими формами. Скорее всего они вели пелагический образ жизни и перешли к донному существованию как подвижные организмы, ползающие на оральной поверхности.

Рис. 12. Животные Эдиакар (Вендский период)Рис. 12. Животные Эдиакар (Вендский период)    Не исключено, что вендские билатерально-симметричные кишечнополостные были предками не только трехслойных билатеральных (Bilateria), но и двухслойных фанерозойских Cnidaria (рис. 11). Среди последних у Anthozoa имеет место весьма полная билатеральная симметрия (рис. 4). Наличие такой симметрии резко контрастирует с сидячим образом жизни, который, как известно, способствует развитию радиальной симметрии. Проявление билатеральной симметрии у современных и ископаемых кораллов скорее всего представляет собой наследие симметрии предков, которая постепенно утрачивается в результате прикрепленного образа жизни. В этой связи нельзя не отметить, что жизненный цикл кораллов, включающий пелагическую ресничную личинку и взрослую донную форму, выглядит более примитивным, чем жизненный цикл Mediisozoa, состоящий из пелагической ресничной личинки, неполовозрелого прикрепленного полипа и вторично пелагической половозрелой медузы. Таким образом, каким бы парадоксальным это ни выглядело, билатеральная симметрия может оказаться исходной для Cnidaria, которых традиционно рассматривали в составе Radiata.

    Не менее важно то, что вероятные предки трехслойных двусторонне-симметричных (Bilateria) оказались весьма сложными в морфологическом отношении организмами, - обладавшими сквозным кишечником, метамерией и целомом. Это сильно меняет наши представления об основных направлениях эволюции билатерально-симетричных животных (Bilateria). В частности, теперь, обсуждая направления эволюции животного царства, мы должны рассматривать не теории происхождения целома и метамерии, а, наоборот, причины, пути и последствия утраты целома и метамерии.

    Большая морфологическая сложность вендских предков двусторонне-симметричных (Bilateria) (рис. 12) объясняет так называемый "кембрийский взрыв", т.е. как бы одновременное появление в кембрийском периоде почти всех типов билатерально-симметричных животных, в том числе и таких, например, как членистоногие, которых, согласно ранее господствовавшим представлениям, обычно помещали на верхние этажи филогенетического древа беспозвоночных. Их обилие в кембрии было как бы "подготовлено" тем, что уже в вендском периоде существовали сложно устроенные метамерные организмы, которые дали начало основным стволам билатерально-симметричных животных. [2]


 

Надцарство: Эукариоты -Царство: Животные - Подцарство: Эуметазои

- Раздел: Двусторонне-симметричные, билатеральные

/ \

Вторичноротые

Первичноротые

- Тип
Воскресенье, 21 Июль 2013 16:29

Смена зубов у зауроподов

Зауроподы

 

Гигантские травоядные динозавры (зауроподы) диплодоки и камаразавры, обладали интересной особенностью - их зубы менялись каждые один-два месяца или даже чаще. В добавок, под каждым используемым зубом у них имелось еще 3-5 запасных. В общей сложности в любой момент времени череп зауропода содержал не менее 200 зубов.

Подробнее...

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Генетики составили карту человеческих различий

04-02-2011 Просмотров:11103 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Генетики составили карту человеческих различий

От малых различий в геномах разных людей исследователи перешли к большим. Они проанализировали более 28 тысяч хромосомных перестроек, нашли слабые места в геноме и связали некоторые перестройки с наследственными болезнями. Генетики...

Почему кит любит криль

14-12-2010 Просмотров:14037 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему кит любит криль

Подсчеты показали, что такая незначительная пища, как криль, делает огромного кита самым эффективным морским организмом по потреблению энергии. Голубой китМногим кажется удивительным, что усатые киты – самые большие животные на...

Первыми хозяевами вшей могли быть пернатые динозавры

07-04-2011 Просмотров:12756 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Первыми хозяевами вшей могли быть пернатые динозавры

Пернатые динозавры, не умевшие летать, возможно, были первыми завшивленными животными нашей удивительно голубой планеты. Пернатый динозавр Sinornithosaurus (иллюстрация Wikimedia Commons)«Наш анализ показывает, что вши, живущие на теле и птиц, и млекопитающих,...

Растения чувствуют вредителей по запаху

18-12-2012 Просмотров:11700 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Растения чувствуют вредителей по запаху

Исследователи из Пенсильванского университета (США) обнаружили, что растения могут чувствовать запах своего врага и включать после этого свои системы защиты. Учёные изучали взаимоотношения золотарника высочайшего и золотарниковой мухи-пестрокрылки Eurosta solidaginis....

Ученые объяснили, как образовалось «кладбище» древнейших животных на Земле

25-10-2016 Просмотров:6189 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые объяснили, как образовалось «кладбище» древнейших животных на Земле

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...

top-iconВверх

© 2009-2024 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.