Необычная находка в Америке помогла ученым выяснить, что сумчатые млекопитающие появились в Северной Америке и что некоторые из них могли питаться яйцами крупных динозавров и детенышами некоторых мелких "ящеров ужаса", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Didelphodon vorax "Что мне нравится в Didelphodon vorax – это существо полностью разрушает классические представления о мезозойских млекопитающих. Вместо типичных землероек, которые робко копошились в тени динозавров, это существо размером с барсука было свирепым хищником, грозой фауны позднего мелового периода, в том числе и для некоторых динозавров", — рассказывает Грегори Уилсон (Gregory Wilson) из университета Вашингтона в Сиэтле (США).

Время появления первых млекопитающих по-прежнему остается загадкой для палеонтологов. Большинство ученых полагает, что первые теплокровные животные появились уже 220 миллионов лет назад, в середине Триасового периода, одновременно с первыми примитивными динозаврами. Не совсем ясно, существовали ли млекопитающие на всех континентах в эту эпоху или же распространились по Земле уже после вымирания динозавров 65 миллионов лет назад.

Первые примитивные млекопитающие, судя по структуре их зубов, обладали относительно небольшими размерами и питались однообразно, в основном — насекомыми и фруктами. Это заставляло многих ученых, в том числе и самого Уилсона, достаточно долго считать, что бум их эволюции начался только после того, как динозавры, не дававшие мохнатым "конкурентам" занять новые экологические ниши, вымерли.

Уилсон и его коллеги уже много лет изучают останки млекопитающих, живших в то время. В 2012 году исследователи нашли первые намеки на то, что быстрая эволюция началась примерно 84 миллиона лет назад, за 20 миллионов лет до вымирания динозавров. Сейчас ученым удалось найти окончательное подтверждение своих теорий в виде останков крайне необычного существа – сумчатого "барсука" Didelphodon vorax.

Проводя раскопки на территории штата Монтана, где залегают породы конца мелового периода, ученые натолкнулись на череп, зубы и несколько челюстей необычно крупного мезозойского млекопитающего. Как рассказывает Уилсон, подобные останки находили и раньше, однако ни черепа, ни большинства зубов этого доисторического "барсука" ученые не видели, и без них они не могли определить его диету и размеры.

Как показывает структура зубов Didelphodon vorax, это существо обладало крепкими и острыми зубами, способными разгрызать твердые предметы и разрезать мясо, в отличие от просто устроенных зубов более древних насекомоядных млекопитающих.

В "комплекте" с этими зубами прилагались мощные мускулы шеи и челюстей, позволявшие доисторическому "барсуку" крепко хватать добычу и разгрызать ее на части, нанося удары, эквивалентные удару гирей весом в 20 килограмм. В пересчете на килограмм, как отмечают ученые, Didelphodon vorax обладал более сильными челюстями, чем гиены и кошки, рекордсмены по силе укуса сегодня.

Судя по размерам зубов и челюстей, данное существо обладало внушительной массой для млекопитающих того времени- оно весило, по разным расчетам, от 2,5 до 5,2 килограмм, и могло ловить других животных примерно аналогичной массы (или же примерно в два раза большей, в максимально благоприятном для него случае).

Это позволяло Didelphodon vorax не только поедать яйца гигантских ящеров, обладавших твердой оболочкой, но и охотиться на мелких пернатых динозавров, обладавших схожими размерами и массой. Все это делает Didelphodon vorax уникальным и необычным представителем наших предков.

Что интересно, открытие его останков поменяло картину эволюции сумчатых млекопитающих – по словам Уилсона и его коллег, этот сумчатый "барсук" был близким родичем всех современных представителей этого инфраклассса млекопитающих, что говорит о том, что предки сумчатых жили в Северной Америке, а не в Азии или Южной Америке, как считали некоторые палеонтологи.

Источник: РИА Новости

Биолог из университета Упсалы (Франция) Донгли Чен (Donglei Chen) и ее коллеги изучили процесс эволюции челюстных костей у человека и животных. Они обнаружили, что у челюстных рыб и наземных позвоночных зубы крепятся непосредственно к челюстной кости специальной тканью. Но, когда приходит время, особые клетки приводят к рассасыванию дентина у корней. Вот почему в детстве каждый из нас без труда терял молочные зубы, у которых практически уже не было основания. О результатах исследования рассказывает пресс-релиз университета Упсалы.

Результат рентгеновской томографии крошечной челюсти ископаемой рыбы возрастом 424 миллиона лет позволит объяснить странный процесс смены молочных зубов на коренные. Henning BlomАвторы нового исследования решили исследовать челюстные кости ископаемых рыб Andreolepis, найденных в Готланде (Швеция) возрастом 424 млн лет. Эти рыбы примечательны тем, что они близки к общему предку всех живых костистых рыб и наземных позвоночных. Их челюсти — чрезвычайно малы (меньше сантиметра в длину), но они прекрасно сохраняются и содержат информацию о внутренней микроструктуре кости и истории ее роста. До недавнего времени было возможно видеть только внутреннюю структуру  челюстей путем нанесения тонких насечек на ископаемом материале и изучения его под микроскопом. Однако это метод разрушает образец и дает лишь двухмерное изображение, которое трудно интерпретировать.

Зубы AndreolepisАвторы исследования провели трехмерное томографическое сканирование образцов в Европейском центре синхротронного излучения (Гренобль, Франция).

«Каждый раз, когда рыба теряла зубы, процесс резорбции производил полость в месте прикрепления зуба. Когда начинал расти новый зуб, следы резорбции оставались похоронены под ним, оставляя характерный рубец. Я обнаружила до четырех следов таких резорбций под каждым зубом. Это говорит о том, что зубы сменяли друг друга в течение всей жизни», — сказала Чен. 

Это самый ранний известный пример замены зубов путем базальной резорбции. Он наиболее близок к процессу, который наблюдается сегодня у некоторых примитивных костистых рыб, таких как панцирные щуки и многоперы. У них новые зубы начинают формироваться рядом со старыми, а не под ним, как у нас.

Источник: Научная Россия

Устройство головы зародышей миксин — примитивных бесчелюстных и беспозвоночных животных — оказалось идентичным аналогичной части тела древних панцирных рыб, и ее изучение поможет биологам прояснить историю эволюции челюстей, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

Зародыш миксины внутри икринки. Темное пятно слева - его будущая головаПервые позвоночные существа обладали хорошо развитым черепом и позвоночником, но у них отсутствовали челюсти и костистые конечности-плавники. Считается, что первые челюстные рыбы появились в девонском периоде, который начался 416 миллионов лет назад. Большинство палеонтологов связывают появление челюстного аппарата с возникновением двух независимых ноздрей и их отделением от ротовой полости.

Группа биологов под руководством Ясухиро Оиси (Yasuhiro Oisi) из университета Кобе (Япония) нашла способ изучить процесс разделения единого обонятельного органа на две половины, изучив структуру будущих органов обоняния и некоторых частей мозга в зародыше миксин (Eptatretus burgeri).

Миноги (Lethenteron japonicum) и миксины относятся к числу ближайших родственников современных рыб. Зародыши миног достаточно долго изучаются учеными в качестве наглядного пособия по эволюционной истории позвоночных. С другой стороны, яйца и личинки миксин практически не изучались в последние 100 лет из-за их необычного цикла размножения.

Оиси и его коллеги восполнили этот пробел в биологии, вырастив несколько эмбрионов из искусственно оплодотворенных икринок миксин в лаборатории. Ученые непрерывно следили за развитием зародыша миксины, отмечая то, как развиваются ее обонятельные органы и передняя доля гипофиза — участок мозга, структура которого быстрее всего менялась по мере эволюции рыб.

Оказалось, что зародыши миног и миксин развиваются примерно одинаково, несмотря на существенные различия в устройстве органов обоняния и передней доли гипофиза у взрослых особей.

По словам биологов, обонятельные органы и гипофиз в зародыше миксин развиваются из одной и той же клеточной пластинки. Это крайне примитивная черта — аналогичные части тела в голове современных рыб формируются из отдельных зародышевых "листков".

Данный факт позволил ученым предположить, что зародыш миксин может быть близким по своему устройству к телу примитивных рыб, населявших моря Земли в палеозое. Они проверили эту гипотезу, сравнив структуру органов обоняния и гипофиза зародыша и некоторых древних обитателей океана, в том числе костнопанцирных (Osteostracans) и беспанцирных (Anaspida) рыб, а также галеаспидов (Galeaspida).

Как отмечают исследователи, структура обонятельных центров и гипофиза в мозге этих рыб была несколько ближе к зародышам миксин, чем к примитивным челюстным рыбам. Это позволяет говорить о том, что миксины сохранили в себе черты, присущие для общего предка челюстных и бесчелюстных рыб.

Оиси и его коллеги полагают, что дальнейшее изучение зародышей миксин поможет нам лучше понять, почему возникли челюсти, и какие части тела рыбы были задействованы в процессе их "рождения".

Источник:  РИА Новости

Зоологи из Университета Южной Флориды (США) выяснили, у кого из акул самые мощные челюсти. Повезло акуле-быку, не самому крупному виду среди хищных акул (длина тела — до 3,5 м). Сила её укуса достигает 6 тыс. Н, и по отношению к размерам тела это абсолютный рекорд.

Акула-бык (фото Stephen Frink)В «соревновании», устроенном исследователями, участвовали 13 видов акул и их ближайших родственников — от химер, которые вырастают до метра и питаются крабами, до небезызвестной большой белой акулы, достигающей 6-метровой длины. Логично было бы предположить, что самые сильные челюсти у видов, стоящих на вершине пищевой пирамиды, вроде той же большой белой акулы или гигантской акулы-молота. Но в этом вопросе не всегда стоит полагаться на размер и положение в экологической цепочке. Некоторые мелкие акулы вроде тех же химер, добывая пищу, сталкиваются с куда бóльшими трудностями, чем крупные: химерам приходится ломать панцири членистоногих, а это посложнее, чем рвать на части мягкую рыбу или тюленя. Тем более что силу укуса обычно рассчитывают относительно размеров тела, и в таком соотношении ответ на вопрос «Кто из акул сильнее кусает?» совсем не очевиден.

Исследователи подробно изучили строение челюстей и челюстной мускулатуры каждого из 13 видов. Математические методы позволили не брать в расчёт размер тела, так что все рыбы соревновались на равных. В итоге оказалось, что челюсти быка даже мощнее, чем у таких монстров, как белая акула или гигантский молот. Передние зубы акулы-быка развивают силу в 2 тыс. Н, задние — в 6 тыс. Н. При этом молодые акулы кусают сильнее, чем взрослые: это, по-видимому, связано с тем, что молодым нужно быстрее расти и есть как можно больше всего и всякого.

Но как объяснить, зачем акуле-быку столь мощные челюсти? Исследователи полагают, что всё дело в необходимости разрушения черепашьих панцирей или в том, что этому виду приходится ловить добычу в мутной воде. Возможно, сверхмощные челюсти в действительности и не нужны, просто это наследство от предков, которое постепенно исчезнет за ненадобностью. Так или иначе, всё это пока что только предположения.

Более подробно об измерениях мощности акульих челюстей можно узнать из статьи, опубликованной в журнале Zoology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Палеонтологи выяснили, что у предков рыб и сухопутных животных челюсти появились после того, как обонятельные центры освободили для них место. Для этого обонятельной системе  пришлось «переехать» на внешнюю часть черепа.

С челюстями и без

Ископаемая рыба ShuyuУ первых позвоночных был хорошо развит череп, но не было челюстей. Бесчелюстные рыбы господствовали 440 миллионов лет назад – в силурийском периоде. Но уже в девоне (416 миллионов лет назад) более совершенные челюстные рыбы вытеснили бесчелюстных.

Большинство современных позвоночных умеют открывать рты и жевать. Они – челюстные, эволюционные потомки девонских рыб. Но на Земле осталось и несколько десятков видов, которые смогли выжить, не разевая рта – это миноги и миксины.«По живым бесчелюстным позвоночным сложно судить о том, как происходила реорганизация черепа», – пишут палеонтологи под руководством Филипа Донохью (Philip Donoghue) из Бристольского университета (University of Bristol).

Чтобы собрать «эволюционный пазл» полностью, палеонтологи исследовали ископаемые остатки нескольких видов бесчелюстных рыб рода Galeaspida, возрастом 370-435 миллионов лет. Впервые они были обнаружены в середине 1980-х годов в Китае и Вьетнаме, а сейчас ученым удалось заглянуть внутрь окаменелостей.

Палеонтологи объясняют, что черепа Galeaspida особенно ценны для эволюционистов: они сочетают признаки бесчелюстных и челюстных рыб, а значит, могут дать информацию, которую невозможно найти в головах миксин и миног.

Без челюсти с одной ноздрей

С помощью томографа Филип Донохью (Philip Donoghue) и его коллеги заглянули в самые дальние уголки черепной коробки ископаемых бесчелюстных рыб, после чего создали трехмерную модель черепа и «портрет» рыбы.

У животного одна ноздря и нет челюсти. Ротовая полость расширена, как у всех бесчелюстных рыб. Жаберные мешки спрятаны под кожей: рыбам приходилось дышать так, как это делают тритоны – через кожу.Но в отличие от более примитивных родственников, у Galeaspida, как и у современных рыб, два обонятельных центра.