AFX.RU

Вымершее морское пресмыкающееся мозазавр обитало в океанах Земли миллионы лет назад. Длина его тела достигала 17 метров, то есть он был размером с довольно крупный туристический автобус.

Палеонтологам и биологам представилась уникальная возможность узнать больше об этом древнем животном, когда в Иордании был обнаружен почти полный скелет доисторического монстра с сохранившимися мягкими тканями. Учёные говорят, что имея такие образцы, можно без труда взять образец ДНК мозазавра и даже его клонировать (чего только не скажешь, ради получения нового гранта!).

Останки скелета мозазавра были обнаружены в центральной Иордании (иллюстрация Johan Lindgren).

Адаптация обитателей доисторических водоёмов к условиям жизни на суше связана с огромным числом изменений в морфологии и физиологии животных. Для понимания этих процессов учёные исследовали несколько древних видов.

Появление первых земноводных и начало заселения суши позвоночными произошло в девонский период (416-359 миллионов лет назад). Одни из наиболее известных представителей этой эпохи – ихтиостеги (Ichthyostega), которые жили примерно 374 – 359 миллионов лет назад.

Комплексная реконструкция внешнего вида и скелета ихтиостег, 3D-версия (иллюстрация Stephanie Pierce).

Грегори Фурнье из Массачусетского технологического института и его коллеги пришли к такому выводу, изучая геном микробов-архей из рода Methanosarcina, известных "универсальностью" в вопросе выбора пищи и способностью производить большие объемы метана.

© Фото: Ren Yugao, Jun Wang

1.8.  ФОССИЛИИ В ПОВСЕДНЕВНОМ БЫТУ 

Теперь уже можно рассказать как палеонтологам-специалистам, так и любителям, какое отражение находит их повседневная работа или хобби в разнообразнейших областях быта разных стран и народов. Можно назвать несколько отраслей, в которых фоссилии играют выразительную и привлекательную роль. К примеру, фоссилии находят свое отражение в почтовых марках, в архитектуре, чеканке, бижутерии, рекламе, карикатуре и еще во многих областях быта.

Почтовые марки с фоссилиями. В качестве сюжета рисунка почтовых марок фоссилии используются службой связи многих государств: ГДР, Польской Народной Республики, Голландии, Швейцарии, Бельгии, Монгольской Народной Республики, Китая и др. Нередко по своему эстетическому оформлению, наглядности и информативности эти марки не имеют большой ценности. Тем не менее можно сказать, что изображение фоссилий на почтовых марках является широчайшей и доступнейшей формой пропаганды палеонтологии. Изображения фоссилий на почтовых марках может привлечь внимание людей к этим важным историко-биологическим объектам и, наконец, к их изучению.

1.7. ЖИВЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ В ЖИВОТНОМ И РАСТИТЕЛЬНОМ ЦАРСТВАХ

«Известно, что ныне живущие виды составляют лишь небольшую часть тех, которые существовали на Земле. Пока что еще встречается некоторое число переживших (свои группы) видов, но они уже очень редки. Связующие звенья, потомками которых они являются, вымерли. Исследования и систематическое поддержание этих видов должны вестись с таким расчетом, чтобы они не вымерли до того, как будут изучены. Международная программа, содержащая направления работ, могла бы сослужить большую службу и предотвратить их безвозвратное исчезновение» (по П. Ожеру). Это заключение специального совета ЮНЕСКО на 780-м заседании Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций показывает, насколько важна эволюционная роль «живых ископаемых». Живые ископаемые современного растительного и животного мира именуются также «филогенетически законсервированными типами». Среди них встречаются формы, не претерпевшие в течение миллионов лет никакого эволюционного прогресса. Они являются типичными примерами филогенетического затишья внутри рода, семейства и т.д. в течение геологических периодов. Для отнесения организма к «живым ископаемым» решающее значение имеет их абсолютный возраст. Он может в значительной мере колебаться и в особенности у наземных родов растений. Хорошо изученные в палеонтологическом и палеоботаническом отношениях растения, относимые к «живым ископаемым», являются консервативными типами и совсем не изменились или изменились очень мало по сравнению с родственными формами из геологического прошлого.

1.6.4.  РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛОКАЛЬНОЙ ФЛОРЫ И ФАУНЫ И ИХ ЭВОЛЮЦИИ

Среднеэоценовое местонахождение фоссилий Гайзельталь южнее Галле-на-Заале за последние 50 лет дало более 50 тыс. остатков крупных ископаемых более 200 видов разнообразнейших групп животных, а также около 150 точек отбора палеозоологических и палеоботанического материала. Этот ископаемый материал позволяет уже сейчас сделать обоснованные палеонтологические, палеоэкологические и седиментологические (седиментология — наука о происхождении, образовании и преобразовании осадочных пород) заключения об ископаемых биотопах, их биоценозах и растительных сообществах, а также о геологических процессах, которые привели к образованию различных типов местонахождений. Эти находки служат решению проблем, непосредственно связанных с историей Земли и развитием жизни, и дают материал для детальных реконструкций животного и растительного мира раннетретичной эпохи (примерно 50 млн. лет назад).

1.6.3.  РЕКОНСТРУКЦИЯ ЛОКАЛЬНЫХ ТРЕТИЧНЫХ ФЛОР

Реконструкция вымерших флор локальных местона хождений возможна лишь при наличии обильного ископаемого материала. Для этого необходимы многолетние систематические сборы, являющиеся благодарной задачей для коллекционера-любителя. Примером тому может служить третичная нижнемиоценовая флора Зейфхеннесдорфа-на-Оле. Из этого местонахождения настоящему времени известно более 50 видов растений относящихся к более чем 25 семействам. Такое большое число видов, вероятно, принадлежало различным растительным сообществам, из которых состояла эта третичная флора.

Реконструкция третичной флоры, с одной стороны проще, чем растительности более древних периодов поскольку третичные виды имеют своих родственников (потомков) в Северо-Американской и Южно-Азиатской областях. С другой стороны, нередко возникают серьезные трудности в определении остатков, поскольку листья, принадлежавшие растениям из разных семейств, нередко обнаруживают морфологическое сходство. Поэтому необходимо применение актуопалеонтологических данных: всестороннее сравнение ископаемого материала с современными видами и изучение современных растительных сообществ.

1.6.2. РЕКОНСТРУКЦИЯ КАМЕННОУГОЛЬНОЙ ФЛОРЫ

Реконструкция флор, или картин растительного мира, представляет собой дальнейший шаг рассматриваемых работ. На основе богатого ископаемого растительного материала уже много десятилетий назад были созданы картины жизни каменноугольных лесов. Вначале в основу реконструкций были положены только крупные остатки: стволы, части вайи, перья и т. п. В последние годы существенные дополнения внесло микроскопическое изучение углей, что видно на следующем примере. Речь пойдет об общей реконструкции каменноугольного леса. В предлагаемой картине растительности отдельные виды представлены в меньшем количестве, чем это изображено на многих пейзажах каменноугольного леса. Представляется гораздо более важным дать общий обзор распространения отдельных растительных группировок (растительных сообществ) и показать соответствующие им типы болот. К сожалению, на многих картинах растения располагаются так, как они были бы расположены в ботаническом саду.

Рис. 1.18. Биотопы каменноугольного болота карбона в их трансверсальной последовательности и взаимоотношения с характером угленакопления {по Тейхмюллеру).

1.6.1.  РЕКОНСТРУКЦИЯ ИСКОПАЕМОГО РАСТЕНИЯ

Непосвященному человеку реконструкция растения, жившего более 200 млн. лет назад, вероятно, кажется фантастической, тем более что в ископаемом состоянии сохраняются лишь его отдельные органы или части органов. Составление организма из отдельных частей, с тем чтобы он был близок к действительности и отвечал уровню организации в определенные геологические эпохи, относится к сложнейшим задачам палеонтологии. Такие реконструкции являются результатом многолетних исследований, требующих криминалистического чутья, знания множества деталей, а также применения специальных методов препарирования. В нашем случае реконструкции растения — каменноугольного папоротника Nemejcopterisfeminaeformis,имевшего высоту около 1 м, благоприятствует хорошая сохранность ископаемых остатков органов этого растения и знание точного геологического возраста отложений, где он был найден.

Уже давно из европейского карбона (стефаний) и нижней перми (нижний красный лежень) под названием «Pecopteris» feminaeformisописывались перышки с простым перистым жилкованием и цельным краем. При этом всегда отмечалось, что внутри данного рода упомянутый вид занимает особое положение.   Благодаря многолетним сборам остатков различных органов этого вида из красного лежня Дёленерского бассейна вблизи Дрездена впервые была выполнена реконструкция и установлено систематическое положение растения. На основе данных о морфологическом и анатомическом строении ныне его относят к новому роду и описывают как Nemejcopterisfeminaeformis.

1.6.    СРЕДА ЖИЗНИ В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ ПРОШЛОМ — РЕКОНСТРУКЦИЯ ИСКОПАЕМЫХ ОРГАНИЗМОВ И СРЕДЫ ИХ ОБИТАНИЯ

Предпосылкой для реконструкции фауны и флоры какого-либо местонахождения является наличие систематически собранных в достаточном количестве окаменелостей, чему предшествует целенаправленная постановка раскопок с применением биостратиграфических и биостратономических методов.
Определение фоссилий и их сравнение с современными организмами (разумеется, в пределах возможного) позволяют сделать выводы не только об облике самих организмов, но и о жизненных сообществах (биоценозах), в которых они обитали. Поскольку от животных и в особенности от растений часто остаются только обломки, то, прежде чем заняться реконструкцией сигиллярии, лепидодендрона или каменноугольного папоротника, приходится проводить большую, трудоемкую и вместе с тем незаметную подготовительную работу. Из сказанного вытекает и динамика процесса познания, которая зависит от возможности проведения детальных исследований и применения новых методов, (см. разд. 1.4.2). Описанные методы изучения позволяют, во-первых,   реконструировать сам организм,   его экологию и распространение (биотоп), а также — учитывая, что ни один организм не существовал сам по себе, — его место в окружающем сообществе организмов (биоценозе).

Pakasuchus kapilimai  — ископаемый крокодиломорф, который был найден в восточной Африке.

Останки рептилии (скелет и череп) найдены при раскопках в рифтовой долине Руква на юго-западе Танзании (Rukwa Rift Basin). Возраст оценивается от 80 до 110 миллионов лет назад. Находка была сделана ещё в 2008 году во время совместной международной экспедиции, созданной при поддержки Национального научного фонда США и Национального географического общества как часть проекта Rukwa Rift Basin Project.

Длина этого крокодиломорфа составляла около полуметра. Предположительно паказух питался насекомыми. Большую часть своего времени этот ящер проводил на суше, о чём говорит расположение ноздрей (они находятся спереди черепа, а не сверху, как у современных крокодилов). Уникальным отличием от современных рептилий является чёткое дифференцирование зубов.

Pakasuchus kapilimai — ископаемый крокодиломорф, который был найден в восточной Африке. 

Интересную находку удалось обнаружить простому муниципальному служащему из маленького городка в одном из бразильских штатов Минас-Жерайс еще в 2008 году. Ранее этой находкой никто не интересовался. Но недавно об этом узнали палеонтологи из Университета Сан-Паулу и канадского Университета Макгилла.
Когда ученые увидели окаменелый скелет, они поняли, что это необычный представитель ряда Крокодилы. В ходе детального изучения останков, было установлено, что их возраст более 70 миллионов лет и принадлежат они к семейству Баурузухих (Baurusuchidae). Еще одним интересным моментом, который привлек внимание ученых, было то, что голова найденного крокодила, больше походила на голову собаки.

Останки представителя крокодиловых Pissarrachampsa sera.

Примерно полмиллиарда лет назад в океанах нашей планеты доминировали гигантские хищные креветки с мощными когтями, которыми они захватывали свою добычу. Однако последние исследования палеонтологов показали, что как минимум один из видов гигантских креветок выбрал другой тип пищевой специализации, приступив к фильтрации планктона. Статья об этом опубликована в журнале Nature: Vinther, J., Stein, M., Longrich, N. R. & Harper, D. A. T. Nature 507, 496–499 (2014).

Гигантские креветки-фильтраторы Tamisiocaris borealis плавали в океанах в раннем Кембрии, 520 миллионов лет назад

Шведские ученые изучили в деталях окаменевшие папоротники уникальной сохранности. Эти ископаемые принадлежат к одному из ныне живущих родов. Также благодаря тому, что в окаменевших остатках превосходно видны клетки с ядрами и хромосомами, удалось оценить объем генома древних представителей данного рода. Он оказался примерно тем же, что и у современных родичей. Это означает, что эти папоротники за 180 миллионов лет сохранили и специфические внешние признаки, и объем генетического материала, не растеряв и не умножив его. Этот пример крайнего эволюционного консерватизма даст возможность понять, почему некоторые организмы замедляют свой эволюционный бег, превращаясь в живых ископаемых.

Osmunda asiatica (Osmundastrum), азиатская или коричная осмунда (чистоуст), — один из примитивных папоротников, представляющий основание филогенетического древа настоящих папоротников. Фото с сайта http://hardyfernlibrary.com

Ученые из Технологического института Нью-Йорка обнаружили уникальные останки древнего кита в отложениях олигоцена на территории Южной Каролины, которые помогли им доказать, что эхолокационные способности у зубатых китов появились гораздо раньше, чем считалось.

Череп Cotylocara macei возрастом 28млн. лет. Фото: HANDOUT / Reuters

Во время девонского периода примерно 370 миллионов лет назад на сушу вышли первые позвоночные. Помимо прочного скелета, развитых конечностей и подходящей кожи первым наземным обитателям требовалась эффективная дыхательная система.

Американские учёные из университета Брауна (Brown University) полагают, что в условиях недостаточной приспособленности лёгких первых земноводных их пластинчатые кости помогали существам избавляться от углекислого газа (CO₂), который накапливается в крови в процессе обмена веществ.

Эриопс, обитавший на Земле 295 миллионов лет назад, является примером особи, которая "дышала" костямиФото Christine M. Janis

Жизнь зародилась 4,5-3,5 миллиарда лет назад, положив начало долгому эволюционному пути. В течение миллионов лет органическая материя усложнялась: возникли клетки, затем многоклеточные, грибы, растения и животные. Приспосабливаясь к среде обитания, живые организмы изменялись, приобретая самые разные формы.

Ориентируясь на внешнее строение и уровень залегания окаменелостей в грунте, палеонтологи составляют общую летопись развития живых организмов Земли. Любопытнейшей страницей этой летописи является эволюция одного из отрядов пресмыкающихся – черепах.

Кроме панциря учёные нашли хвостовые и шейные позвонки, а также кость одной из конечностей (фото Tomasz Sulej/Polska Akademia Nauk).

Высота и масса птиц, которые обитали на территории современной Новой Зеландии 27 миллионов лет назад, вновь поразили воображение учёных. Палеонтологам американского университета Северной Каролины и новозеландского университета Отаго удалось найти хорошо сохранившиеся скелеты двух новых видов доисторических пингвинов.

Рост птиц доходил до 1,3 метра, рассказывают учёные. Современные императорские пингвины (Aptenodytes forsteri) в среднем не превышают одного метра, сравнивает New Scientist. Древние водоплавающие птахи весили примерно 60 килограммов, то есть были примерно на 50% тяжелее нынешних A. forsteri.

Скелет Kairuku в новозеландском университете Отаго

В течение пермского периода суша была объединена в единый суперконтинент – Пангею, простирающийся с севера на юг по обе стороны экватора от полюса до полюса. Морские отложения этого периода богаты останками моллюсков, иглокожих и брахиопод. На земле в это время увеличивается разнообразие растений, грибов, насекомых и позвоночных, активизируются земноводные.

Согласно новому исследованию, проделанному учёными из США и Швейцарии, именно в течение пермского периода около 260 миллионов лет назад в составе класса пресмыкающихся происходило образование нового отряда – черепах. Эволюция рептилий, которые пожертвовали подвижностью в пользу прочного панциря, навсегда станет одним из наиболее интригующих вопросов для биологов.

Eunotosaurus africanus и панцирь современной черепахи

Палеонтологи при раскопках в Южной Америке обнаружили окаменелые останки самой большой из когда-либо существовавших змей. Ученые полагают, что она обитала в этих краях около 60 миллионов лет назад. Ее длина достигает 13 метров, а вес превышает тонну.

Находка может привести к пересмотру представлений о древнем климате Земли и эволюции рептилий, говорится в статье, опубликованной авторами открытия в журнале Nature. Профессор Джейсон Хэд из университета Миссиссауга в Торонто (Канада) и его коллеги из университетов Индианы и Флориды обнаружили останки гигантской змеи вместе с окаменелыми костями ее жертв - крокодилов и черепах - при раскопках в Колумбии, в районе самого большого в мире открытого угольного разреза Эль-Серрехон.

Палеонтологи при раскопках в Южной Америке обнаружили окаменелые останки самой большой из когда-либо существовавших змей.