Раковины ископаемых головоногих моллюсков аммонитов широко распространены и пользуются большой популярностью у коллекционеров и любителей палеонтологии. Европейские ученые рассчитали специальную формулу, позволяющую предсказывать различные узоры из ребер, покрывающих эти раковины.

Аммонит Древние аммониты, так же, как и их дожившие до современности родственники наутилусы, обитали внутри раковин, свернутых преимущественно в плоскую спираль. Основным "украшением" этих животных служили ребра, повышавшие жесткость раковины и ее способность противостоять разрушительным внешним факторам. Разнообразие форм раковин и рисунков ребер демонстрирует очень широкий спектр изменчивости, позволяя выделять многие сотни видов аммонитов.

Эволюция раковин аммонитовНаучный сотрудник лионского университета Клода Бернара Реджис Хират и его коллеги из британского Оксфордского университета разработали биомеханическую модель, связывающую воедино форму раковины и имеющиеся на ней ребра. Этот подход обеспечивает новые пути для интерпретации эволюции аммонитов и наутилусов на основе понимания физических основ "раковиностроения", а в ряде случаев позволяет также предсказывать морфологическое разнообразие головоногих моллюсков.

Основной выявленной закономерностью оказалось преимущественное уменьшение (до полного исчезновения) ребер по мере увеличения относительной площади сечения оборота раковины – чем шире раковина, тем менее выраженными оказываются ребра. Используя математические формулы для описания роста аммонита и секретирования его раковины, команда исследователей продемонстрировала существование неких биомеханических сил, работающих именно среди растущих раковинных головоногих. Эти силы находятся в зависимости от геометрии раковины и физических свойств биологических тканей, говорят европейские палеонтологи.

Вызывая механические колебания на самом краю раковины, обнаруженные биомеханические силы приводят к генерации ребер, повышающих жесткость раковины и составляющих ее орнамент. Полученная палеонтологами "формула ребер аммонита" учитывает такие параметры, как эластичность живой ткани моллюска и скорость расширения раковины на каждом новом обороте спирали.

Благодаря этой методике палеонтологи получили возможность предсказать число и форму ребер у различных видов аммонитов. Кроме того, формула проливает свет на давнюю загадку эволюции головоногих: почему в течение почти 200 миллионов лет раковины близких родственников аммонитов – наутилусов – оставались по существу гладкими и не имели заметного орнамента, а аммониты в это время буквально соревновались друг с другом в прихотливости своей ребристости. Разработанная математическая модель показывает, что благодаря высокой скорости расширения раковины наутилусы в ребрах практически не нуждались, создавая ошибочное впечатление "живых ископаемых", отказавшихся от развития и пребывающих на уровне организации своих палеозойских и мезозойских предков, что на самом деле не соответствует действительности.

Источник: PaleoNews

Ученые исследовали уникальную способность раковины улиток, живущих на дне океана, рассеивать и усиливать свет намного лучше, чем любые созданные человеком приборы.

Раковины морских улиток Hinea brasiliana рассеивать и усиливать светМногие морские обитатели способны светиться. По мнению ученых, в темноте на большой глубине это один из основных способов коммуникации. С помощью света животные находят себе партнеров, отпугивают хищников или прячутся от них, используя свет в качестве защитной окраски. Доктор Димитрий Дихеин (Dimitri D. Deheyn) из Института океанографии имени Скриппса (Сан-Диего, США) и доктор Нерида Вилсон (Nerida G. Wilson) из Австралийского музея (Сидней) обнаружили уникальную способность раковины морских улиток Hinea brasiliana рассеивать и усиливать свет, который излучают железы этих моллюсков. «Наше исследование показало, что их раковина распространяет лучи исключительно в сине-зеленой части спектра, значительно усиливая при этом яркость светового сигнала», — пишут авторы исследования.

Как светится раковина

Hinea brasiliana относится к семейству Planaxidae, которое состоит из 20 видов и шести родов. Но люминесцировать способны лишь три рода – Planaxis, Angiola и Hinea. Чтобы исследовать механизм, с помощью которого Hinea brasiliana испускает свет, ученые собрали этих улиток в районе Merry Beach и Hastings Point у берегов Австралии. Исследования показали, что светящиеся клетки у улиток находятся рядом с гипобронхиальными железами на поверхности мантии и образуют как бы два пучка по обе стороны их тела. Причем, эта область надежно спрятана внутри раковины и не может оказаться на поверхности. Как показали эксперименты ученых, плотная и непрозрачная раковина рассеивает свет исключительно с определенной длиной волны от 480−520 нанометров. «Если через раковину светить красным или синим светом, то никакого рассеяния не произойдет», — говорит Дихейн.

Скорее всего, исключительная способность раковины рассеивать свет, считают авторы, формировалась в процессе эволюции одновременно с твердой минерализованной раковиной.

Способ защиты

По словам ученых, при помощи света улитки не только отпугивают врагов. Способ может работать и в качестве так называемой вторичной защиты. Когда к улитке приближается крупный хищник, например, краб, свет от раковины делает его более заметным для других хищников. «Таким способом улитка как бы говорит: «он собирается меня съесть, нападайте на него!», — рассказывает Дихейн.

«Интенсивность света во время эксперимента зависела от того, насколько близко приближались к улиткам другие животные, и от того, насколько быстро они двигались. Амфиподы вызывали самую интенсивную вспышку света, затем в порядке убывания следовали десятиногие ракообразные и полихеты. Причем, различие в интенсивности свечения достигало шести раз», — пишут авторы.

По мнению ученых, раковина рассеивает и усиливает свет значительно лучше, чем любые созданные для этих целей человеком приборы. «Понимание того, как это происходит, как работает такая раковина, должно вдохновить специалистов на создание подобных материалов», — считают авторы исследования.

Результаты исследований доктора Дихейна и Вилсон опубликованы в статье «Bioluminescent signals spatially amplified by wavelength-specific diffusion through the shell of a marine snail» опубликована в последнем номере журнала Proceeding the Royal Society B.

Источник: Infox.ru

Учёные из Японии и Тайваня доказали, что определённое направление закрутки раковины улиток Satsuma обеспечивает моллюскам надёжную защиту от змей.

Змея Pareas iwasakii нападает на улитку (иллюстрация из журнала Nature Communications) Все улитки одного рода обычно имеют какой-то один тип раковины: она может быть либо дексиотропной (правозакрученной), либо синистральной. В случае наземных улиток Satsuma правило не работает, поскольку в этот род входят виды с разными вариантами закрутки.

Переключением между двумя вариантами управляет всего один ген, который считается видообразующим; несмотря на это, составить удовлетворительное описание примитивного процесса видообразования не удавалось. Дексиотропные Satsuma не могут спариваться с синистральными, что, если рассуждать логически, должно препятствовать распространению улиток с «неправильным» — левым — типом закрутки. Очевидно, левозакрученная раковина давала животным некое важное преимущество, которое компенсировало все её недостатки.

>

Сравнение новой птицы и флоресского человека. Последний вырастал
всего до одного метра (иллюстрация I. Van Noortwijk)

Авторы собрали свидетельства того, что решающую роль здесь сыграла защита от хищников — змей семейства Pareatidae. Подавляющее большинство улиток имеет правозакрученную раковину, и змеи в процессе эволюции адаптировались к этому: на правой стороне челюсти у них значительно больше зубов, чем на левой. Для синистральных Satsuma такая специализация хищников выгодна; в эксперименте с японскими змеями Pareas iwasakii, которым скармливали улиток, погибли абсолютно все дексиотропные моллюски, а 87,5% нападений на улиток с левой закруткой закончились неудачей.

Области распространения змей семейства Pareatidae (отмечена жёлтым цветом), а также синистральных (красный цвет) и дексиотропных (синий) видов улиток в восточной Азии (иллюстрация из журнала Nature Communications) Географическое распределение видов Satsuma также подтверждает выводы учёных. На составленной ими карте практически все области проживания синистральных видов улиток попадают в область распространения змей Pareatidae.

Змея  Pareas iwasakii успешно атакует улитку дексиотропного вида Satsuma  mercatoria, но не может справиться с синистральным видом Satsuma perversa:

Полная версия отчёта опубликована в журнале Nature Communications

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

У животных социализация происходит обычно ко взаимной выгоде: индивидуумы собираются вместе, чтобы проще было найти брачного партнёра, чтобы легче было искать пищу или отбиваться от врагов. В этом смысле у раков-отшельников, которые живут не в море, а на суше, дела обстоят противоположным образом: эти членистоногие собираются вместе, чтобы осуществить, так сказать, захват чужой недвижимости.

Сухопутный рак-отшельник Coenobita compressus (здесь и ниже фото Mark Laidre / UC Berkeley)Морским ракам-отшельникам жить намного проще, чем сухопутным существам: в море всегда в изобилии есть раковины моллюсков, оставшиеся после гибели их хозяев. Сухопутные же раки испытывают постоянный дефицит жилья, и даже если им удаётся найти пустую раковину, она не всегда подходит по размеру. Поэтому, когда рак вырастает, он не ищет новый дом, а расширяет старый.

Зоологи из Калифорнийского университета в Беркли (США) описывают в журнале Current Biolog yудивительные социально-захватнические обычаи наземных раков-отшельников. Когда хотя бы три рака соберутся в одном месте, к ним тут же прибегают другие. Собравшихся членистоногих может быть несколько десятков, они образуют нечто вроде танцевально-боевых пар, и когда один из крабов покидает свой дом (сам или с чужой помощью), то другой тут же занимает его место. В выигрыше остаётся тот, что оккупировал более крупную раковину, расширенную предыдущим хозяином; в этом случае захватчику не нужно тратить силы и время на расширение жилплощади. Другие раки, как можно догадаться, остаются с небольшими раковинами, которые им не подходят, и довольно быстро попадают на обед хищникам.

Необычность ситуации в том, что раки-отшельники, вообще говоря, существа несоциальные, к сородичам относящиеся равнодушно. Социальное поведение у них возникло благодаря необычным причинам — из-за ограниченности жилищного ресурса на суше и способности раков перестраивать свой дом.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В промежутке между двумя мощными оледенениями в морях обитали одноклеточные организмы. Они спасались от холода и хищников при помощи раковины-панциря. Ученые считают, что эти организмы были похожи на современных раковинных амеб.

Панцирный одноклеточный организм    В конце неопротерозойской эры нашу планету полностью покрывали льды. Эта гипотеза носит красивое название «Земля-снежок». Считается, что это оледенение пережили совсем немногие виды. Например, практически все достаточно сложно организованные (имеющие ядро и оболочку) водоросли, к сожалению, исчезли. Но когда лед растаял, произошел настоящий взрыв жизни. Именно тогда появились самые необычные животные, которых когда-либо создавала природа, – представители эдиакарской фауны. Палеоклиматические данные говорят о том, что глобальное оледенение разделялось на два периода – Мариноанское и Стуртианское оледенения. В промежутке между ними произошло небольшое потепление, и лед, по-видимому, стал немного таять.

Одноклеточные с панцирем

    Группе ученых под руководством доктора Тани Босак (Tanja Bosak) из Массачусетского технологического института удалось обнаружить ископаемые останки удивительных одноклеточных организмов, которые появились как раз в эпоху этого потепления между двумя оледенениями примерно 710 млн. лет назад. «Мы достаточно хорошо знаем, что происходило до глобального оледенения, но вот о том, что происходило в период между Мариноанским и Стуртианским оледенением –данных очень мало», -- говорит Босак.

    Ученым удалось найти раковины одноклеточных организмов в отложениях на севере Намибии и Монголии. При помощи электронного микроскопа они рассмотрели их строение. Если в отложениях из Намибии преобладали круглые раковины, то монгольские отличались более вытянутой формой. Как объясняет Босак, каждая раковина имела отверстие (устье) для ложноножки, с помощью которой одноклеточные передвигались.

Амебы строили раковину

    С помощью рентгеноспектрального анализа ученые выяснили состав раковин. «Толщина этих раковин не превышала десяти микрон, они состояли из глинистых минералов разного размера и возраста. Это свидетельство того, что одноклеточные строили раковины из частиц, которые свободно плавали в воде, и скрепляли их выделениями цитоплазмы», -- пишут авторы. По-видимому, раковины защищали одноклеточных от многих неприятностей, например, холодной температуры и хищников.

Источник:  Infox.ru