Саккорит: Предок человека — современник трилобитов

Саккорит. Кембрийский мир

Как свидетельствуют многочисленные находки, история человеческого рода началась не вчера (что было бы странно), не шесть тысяч лет назад, не сорок, и даже не миллион. В слоях самой немыслимой древности обнаруживаются если и не следы людей, то как минимум наших предков. Обезьян, например, предков обезьян и предков их предков. Короче говоря, родословная человека тянется к катархейскому эону, чтобы там кануть в кипящее озеро. И раз уж упомянуты трилобиты, жившие всего полмиллиарда лет назад, то речь пойдёт даже не самых дальних из предков человека. Но о первых узнаваемых. По которым сразу можно было понять, чьи именно они предки.

Ну, правда же. Саккорит имеет сходство с человеком хоть и карикатурное, но поразительное. Однако, сходство не обязательно подразумевает родство, так что, эволюционные связи человека с данным кембрийским животным придётся рассмотреть подробнее.

Во-первых, об устройстве саккорита. Как легко видеть, существо это имело голову, но без мозга. Данную черту физического строения некоторые люди от саккорита унаследовали. В отличие от другой, бросающейся в глаза особенности. Саккорит состоял лишь из одой головы. Без тела. И рот открывался прямо в желудок, занимавший весь объём животного.

Крошечный объём, кстати. Диаметр саккорита не превышал 1.5 миллиметров. Покрытая прочной, но сохраняющей гибкость, кутикулой тварюшка имела на тыльной, противоположной рту, стороне тела выступы, с помощью которых крепилась к субстрату и могла медленно передвигаться. Больше ничего на тыльной стороне тела не было. То есть, всё попавшее в желудок возвращалось в природу обратным ходом — через рот. Саккорит являлся донным животным, поселяющимся в покрывавшей освещённые участки дна кембрийских морей плёнке фотосинтезирующих бактерий. Таким образом, пища не только накрывала его с головой, самостоятельно затекая в рот, если его открыть, но и давала укрытие. Маскировала. От прочих опасностей саккорита отчасти защищала кутикула. Бактериями питался не только он, — ими питались все, а особенно трилобиты. Однако, потребители бактериального мата специализировались на поглощении жидкой пищи, и саккориты, которых ещё требовалось разгрызть, были им не интересны. О хищников же саккорит прятался.

Так выглядели шаровики, жившие сотни миллионов лет назад

…Но что же с родством? Что общего у саккорита с человеком, кроме рта и умения удобно устроиться? Саккорит на данный момент кажется наиболее примитивным из известных представителем вторичноротых. К этой группе, получившей своё название лучше не знать по какой причине, относятся ныне здравствующие типы иглокожих, полухордовых и хордовых, а также вымершие ветуликолии. Саккориты же имеют некоторое сходство, как с иглокожими, так и с оболочниками, относимыми к хордовым. А значит, близки к общим предкам тех и других.

Близки-то близки, но эволюционные связи саккорита с остальными вторичноротыми, всё-таки, неясны. Ибо теряются в туманных глубинах эдиакария. Там странные вещи творились. В схему он вообще укладывается с трудом, так как установлено, что и иглокожие, и хордовые происходят от вытянутых существ с двухсторонней симметрией. Подобных современным кишечнодышащим, название которых перекликается с теми самыми глубинными причинами, вторичноротости вторичноротых. И, таким образом, сходство асцидий и шаровиков (представителей вымершего класса иглокожих) с саккоритами конвергентно. То есть, вторично приобретено в результате перехода к прикреплённому образу жизни.

Но остаётся ещё и проблема ярнемии — вендского животного, с одной стороны слишком похожего на туникату, чтобы это могло быть случайностью, а с другой, существовавшего в период, когда туникаты — по логике, если не пускаться в избыточно смелые допущения, — не могли ещё успеть вторично упроститься, утратив хорду и органы чувств, которыми эти животные ныне обладают лишь на личиночной стадии.

Черви с большими глазами

Прозрачный кольчатый червь из группы Alciopidae. Фото © Karen Osborn с сайта mbari.org, подводный каньон Монтерей у побережья Калифорнии, США, август 2018 года.

На фото — прозрачный кольчатый червь из группы Alciopidae в водах калифорнийского залива Монтерей. Альциопиды — это небольшая группа полихет длиной от 3 до 30 см, которые полностью перешли к жизни в толще воды. У многих пелагических полихет вовсе нет глаз, а у альциопид они есть, и очень крупные. Мало того, они еще и устроены настолько сложно, что сравнимы с глазами головоногих моллюсков и позвоночных. Представьте себе, что эти морские червячки имеют такие же сложные глаза, как у нас с вами!

Передняя часть тела альциопиды, видны крупные красные глаза, которые могут быть шире тонкого тела. Фото © Karen Osborn с сайта smithsonianmag.com

Систематики классифицируют альциопид как трибу Alciopini внутри семейства полихет Phyllodocidae. Считается, что именно от донных червей-филлодоцид произошли альциопиды, общий предок которых поднялся со дна в толщу воды. Альциопиды обитают преимущественно в верхних слоях океана, хотя отдельные представители известны с абиссальных глубин. Они плавают благодаря гребным движениям параподий с щетинками и ундулирующим движениям своего тонкого и длинного тела.

🔵 Антарктическая альциопида
плавает в чашке Петри

Длина тела затрудняет быстрое передвижение, однако острое зрение позволяет альциопидам увидеть приближающегося хищника издалека, так что у них всегда есть в запасе время для бегства. Но прежде всего глаза помогают альциопидам видеть жертву, а длинная вывернутая глотка с острыми хитинизированными глоточными сосочками хватает веслоногих рачков, сальп, личинок рыб, эвфаузиевых рачков (известных тем, что к ним относится промысловый криль). Однако мелкие представители альциопид, возможно, питаются только диатомовыми водорослями.

Альциопида рода Vanadis с вывернутой глоткой.
Фото © Solvin Zankl с сайта flickr.com

Хорошим зрением альциопиды обязаны огромным ярко-оранжевым или красным глазам. Строение глаз очень сложное и включают роговицу, бесцветную радужную оболочку, зрачок, хрусталик, четырехслойную основную сетчатку, а также дополнительную сетчатку, лежащую рядом с хрусталиком. В состав обеих сетчаток альциопид входят базальная пластинка, окружающая глаз, слой сплетений нервных волокон со множеством синаптических контактов (сплетеневидный слой), зернистый (ядерный) слой, пигментный (этот слой дает окраску глаз) и фотосенсорный слой. Все эти структуры необходимы для зрения с высоким разрешением, как у человека. Отличием глаз альциопид от позвоночных является то, что сетчатка альциопид, как у головоногих моллюсков, направлена к свету (то есть сетчатка не инвертирована), в то время как сетчатка у человека и других позвоночных — инвертированная. Это означает, что у червей отсутствует слепое пятно (область, не чувствительная к свету), типичное для позвоночных.

Исследование динозавров бросает вызов правилу Бергмана

Динозавр у реки

Группа американских и британских исследователей решила проверить, работает ли правило Бергмана в зависимости от размеров тела от широт в случае динозавров и мезозойских млекопитающих. Для полноты картины авторы изучили современных птиц и зверей.

Немецкий биолог Карл Бергман в середине XIX века сформулировал правило, из которого следует, что теплокровные животные, обитающие в холодном климате, часто больше родственников из теплых широт. Безусловно, климат сильно влияет на работу экосистем, но научного консенсуса по поводу правильности правила Бергмана до сих пор нет. Сначала его применяли к млекопитающим, затем пытались расширить на птиц, земноводных и даже рыб.

Проверка правила Бергмана усложняется несколькими факторами. В обширной выборке животных неизбежно возникают меньшие подгруппы, где у каждой может быть своя тенденция к росту. Еще для изучения зависимости размеров тела от широт требует большой эволюционной модели, а среди современных экосистем не хватает сравнительных данных.

Динозавры

В этот раз правило Бергмана решили изучить на примере животных мезозойской эры. Команда американских и британских геологов и биологов рассмотрела 62 вида мезозойских млекопитающих и 339 динозавров, включая окаменелости из высоких широт — меловой формации Принц-Крик на Аляске. Это северное местонахождение динозавров. Naked Science рассказывал, как там обнаружили свидетельства зимовки древних хищников.

Аппендикулярии: Странные обитатели хрустальных дворцов

Аппендикулярия (Appendicularia)

Аппендикулярии

Аппендикулярии (Appendicularia) — очень мелкие прозрачные свободноплавающие животные. В отличие от остальных оболочников, они никогда не образуют колоний. Личинки аппендикулярий не подвергаются в процессе развития регрессивному метаморфозу, т. е. упрощению строения тела. Взрослая аппендикулярия по строению очень похожа на личинку асцидии. Хорда сохраняется у аппендикулярий в течение всей жизни.

Аппендикулярии распространены более широко чем другие оболочники и имеется около 10 видов, обитающих, например в морях Северного Ледовитого океана, но они более разнообразны и многочисленны в тропических районах. Это обитатели толщи вод океана, в основной массе населяющие поверхностные слои океана, и не опускающиеся на глубину более нескольких сотен метров.

Загадки и чудеса принято искать на дне морском. Как следствие, эти дворцы легко пропустить, не заметить. Даже вблизи. Как бледные фосфоресцирующие призраки парят они в толще воды. Прозрачные своды легко теряются в мерцающих зеленоватых тенях… Есть, впрочем, и ещё одна причина, по которой обнаружить данные сооружения трудно. Он маленькие. Хрустальные дома строят аппендикулярии. А эти тварюшки всего около сантиметра в длину.

Несмотря на скромный размер и внешность стеклянного головастика, аппендикулярии высокоорганизованные хордовые существа, занимающие на эволюционном дереве сравнительно почётную позицию между ланцетником и миксиной. Однако, свой современный облик приобрели они очень сложным и необычным путём.

Хвост аппендикулярии сплющен по вертикали, как у бобра. Но тут всё сложнее. На самом деле, он опрокинут. В какой-то момент, почему-то её хорда оказалась перекрученной на 90 градусов.

Аппендикулярии — эволюционные потомки асцидий. Этим весьма своеобразным животным, которые некогда были почти рыбами, но позже перешли к прикреплённому образу жизни и деградировали практически до растительного состояния, посвящена отдельная статья. Знамениты они как совершенно безумной биохимией, панцирем из несвойственной животным целлюлозы, ванадием зачем-то накапливающимся в тканях, так и выполняющими функцию расселения личинками, сохраняющими мозг, органы чувств, хорду и мускулатуру. Не долго, правда. От нескольких часов, до двух суток, — до тех пор, пока не найдут подходящее для прикрепления место.

«Живые камни» — асцидии PyuraChilensis.
Любопытно, что «камень» сделан из прессованной бумаги.

На самом деле, аппендикулярии — личинки асцидий. Но повторно научившиеся питаться и даже размножаться без перехода к «стационарной» форме. Так бывает. Это называется неотенией. В случае аппендикулярий, можно сказать, что эволюция сделала петлю. Потомки асцидий вернулись к тому же образу жизни, который вели древние предки этих странных существ.

Но вернулись они уже другими. Генетический код хранит информацию обо всех когда-либо пройденных эволюционных формах. Приобретённую в бытность асцидиями способность создавать тунику аппендикулярии сохранили и используют очень своеобразно. Вместо бумажной брони их тело покрывает слизь. Но очень непростая. Изначально плотная масса выделений отделяется от тела, напитывается водой, разбухает, расправляется и превращается в сложно устроенный домик. Аппендикулярия свободно плавает внутри студенистого сооружения, заглатывая пищу, проникающую через прикрытые решётками окна. Домик изнашивается за сутки. После чего прозрачный головастик покидает его через специально предусмотренную дверцу.

Золотое сечение – священное число, связывающее прошлое с настоящим

Золотое сечение. Божественная пропорция в ракушке

Есть одна общая черта: древние греки, художники эпохи Возрождения, астрономы 17-го века и архитекторы 21-го века — все они использовали Золотую середину, также известную как Золотое сечение, Божественная пропорция или Золотое сечение.

А именно, это число 1,61803399, представленное греческой буквой Фи и считающееся поистине уникальным по своим математическим свойствам, распространенности в природе и способности достигать идеальной эстетической композиции.

По словам астрофизика Марио Ливио в его книге «Золотое сечение: история PHI, самого удивительного числа в мире» :

Некоторые из величайших математических умов всех времен, от Пифагора и Евклида в древней Греции, средневекового итальянского математика Леонардо Пизанского и астронома эпохи Возрождения Иоганна Кеплера до современных научных деятелей, таких как оксфордский физик Роджер Пенроуз, проводили бесконечные часы. над этим простым соотношением и его свойствами. Но увлечение Золотым сечением касается не только математиков. Биологи, художники, музыканты, историки, архитекторы, психологи и даже мистики размышляли и обсуждали причины его повсеместного распространения и привлекательности. На самом деле, вероятно, будет справедливо сказать, что золотое сечение вдохновляло мыслителей всех дисциплин, как никакое другое число в истории математики.

➡️ Что такое золотое сечение?

В математике и искусстве две величины находятся в золотом сечении, если их отношение такое же, как отношение их суммы к большей из двух величин. Когда Золотая середина концептуализируется в двух измерениях, ее обычно представляют как правильную спираль, определяемую серией квадратов и дуг, каждая из которых образует «Золотые прямоугольники».

Этот символический потенциал возникает из-за того, что спиральная форма среднего напоминает модели роста, наблюдаемые в природе, а ее пропорции напоминают пропорции человеческого тела. Таким образом, эти простые спирали и прямоугольники, служившие намеком на наличие универсального порядка, лежащего в основе мира, были названы «золотыми» или «божественными».

Спиральная форма Золотого сечения напоминает
закономерности роста, наблюдаемые в природе.

➡️ Золотое сечение в истории

Золотое сечение очаровывало западных интеллектуалов с самыми разными интересами на протяжении как минимум 2400 лет. Самыми ранними известными памятниками, которые, как полагают, были построены в соответствии с этим заманчивым числом, являются статуи Парфенона в Греции, датируемые периодом между 490 и 430 годами до нашей эры. Однако многие утверждают, что оно имеет гораздо более древнюю историю и что египтяне были хорошо знакомы со свойствами этого уникального числа.

По мнению некоторых историков, египтяне считали золотое сечение священным. Поэтому это было очень важно в их религии. Они использовали золотое сечение при строительстве храмов и мест для умерших.

Говорят, что древние египтяне использовали
золотое сечение в своих зданиях

Кроме того, египтяне считали, что золотое сечение приятно для глаз. Они использовали его в своей системе письма и при устройстве своих храмов. Египтяне знали, что используют золотое сечение, но называли его «священным сечением».

Первое зарегистрированное определение золотого сечения относится к периоду, когда греческий математик Евклид (ок. 325–265 до н. э.) описал то, что он назвал «крайним и средним соотношением». Однако уникальные свойства соотношения стали популяризироваться в 15 веке, когда эстетика была жизненно важным компонентом искусства эпохи Возрождения, а геометрия служила как практическим, так и символическим целям. Как писал знаменитый математик, астроном и астролог Иоганн Кеплер (1571–1630):

Тиманская биота: фауна древнее эдиакарской

«Бокал» из тиманской биоты

Биота древнее эдиакарской уже найдена. И это даже не новость. Обнаружены хайнаньская (840-740 миллионов лет), а затем тиманская (1 миллиард лет) биоты состоящие из неких «червей», «бокалов», «початков», «членистых трубок» категорически не поддающихся классификации даже на уровне типа, и, вероятно, не родственных каким-либо позднейшим существам… Именно это и теми же самыми словами, кстати, не так давно говорили и о эдиакарской биоте. Пока не накопилась информация для анализа.

Однако, в случае фауны тония (720-1000 миллионов лет назад) информация, именно, не накопилось. Хотелось бы рассказать об удивительных существах додревнего океана… Но удивляться-то там ещё нечему. Мало ли, тварь похожая на бокал или на трубку. С каждым может случиться. Интересно же другое — почему она была такой, как была устроена и функционировала. А всё это, увы, неизвестно. Пока.

Тем не менее, установлено, что эдиакария биота (635-542 миллиона лет назад) — не первая в истории планеты. И это даже не стало сенсацией, потому что открытие являлось ожидаемым. Лишь недавно граница перенесена на период назад — из кембрия в венд, в котором, как стало считаться, возникло всё многообразие таксонов, как предковых по отношению к кембрийской (а значит и современной) фауне, так и вымерших без эволюционных последствий…

Но могло ли так быть? С чего бы первой фауне многоклеточных возникать именно в эдиакарии? Кембрийский взрыв был вызван возникновением отношений хищник-жертва, что закономерно привело к стремительной эволюции тех, кому удалось новые правила игры освоить, и массовому вымиранию всех прочих. А что произошло в эдиакарии? Кое что произошло: планета оттаяла после глобального оледенения в криогении. Жизнь получила возможность для развития. И могла — наверно — за 90 миллионов лет породить все те странные формы, которые породила.

Ярнемия

Но если могла, то до криогения она чем занималась? Криогений начался 720 миллионов лет назад. Эукариоты же — клетки с ядром — возникли 1.8 миллиарда лет назад. Ждать пока океаны замёрзнут, потом оттают, и только после этого начинать бурно эволюционировать — слишком уж хитрый план для простейших.

Конечно, они не ждали. Додревние фауны, в том числе и предшествующие тонийской, ещё найдутся. Хотя, это и непросто. Миллиард лет — солидный срок. Мало что могло сохраниться. Но если знать места…

…То есть, тонийская фауна уже найдена, но что-либо внятное сказать о ней ещё нельзя… И это печально. Но оставляет обширное пространство для предположений. Можно, например, предположить, что, как это произошло в случае вендской биоты, оценка форм жизни в тонии по мере накопления информации будет пересматриваться в пользу их больших разнообразия и сложности. Что жизнь в тонийский период добилась куда более значительных, чем представляется на базе уже сделанных находок, успехов. И эти успехи не были полностью уничтожены за время криогения.

Основания для таких предположений, конечно, достаточно зыбкие. Но они есть. Одна из проблем, которой посвящалась отдельная статья, связана с эдиакарским животным ярнемией. Слишком похожим на асцидию. Однако, асцидии, хотя по их внешности такое заподозрить и трудно, происходят от рыбообразных хордовых животных, когда-то перешедших к прикреплённому образу жизни. И если в эдиакарии асцидии уже были, значит хордовые появились ещё раньше. В тонии?

С хордовыми же связано и второе основание. Как минимум, основание задуматься. Самые древние представители этого типа обнаружены в нижнекембрийских (560-520 миллионов лет назад) Маотяньшанских сланцах. И вопросов бы не возникало, если бы не тонкий нюанс. Экосистема захороненная в сланцах была связанной с подводными гейзерами — «чёрными курильщиками», — то есть основанной на хемо-, а не фотосинтезе. Как недорыб хайкоуихстисов (и удивительное множество других видов хордовых вместе с ними) вообще туда занесло?!

Один день из жизни диметродона

Диметродон

Когда первые лучи солнца тронули заболоченные пустоши, чудовище не шелохнулось. В этом не имелось нужды. Позицию пробуждения, при которой красноватый утренний свет ударял прямо в ориентированный на восток парус, диметродон занял ещё с вечера. И это не было планом, а лишь велением инстинкта. Хищный пеликозавр не мыслил. Даже в пределах, очерченных животным. Он лишь чувствовал. Тепло. И голод.

Тепло было важным. За ночь температура упала, а вместе с ней замедлились и обменные процессы в организме хладнокровной твари. Теперь же, благодаря солнечной энергии впитываемой парусом, метаболизм разгонялся, и предутреннее оцепенение отступало. Трёхкамерное сердце диметродона постепенно ускоряло ритм. И спустя половину часа после рассвета, инстинкт дал команду: сейчас! Можно двигаться. А значит, и нужно. Утро — время, дающее диметродонам преимущество.

Кривые лапы напряглись, отрывая от грунта трёхметровое, весящее добрый центнер тело. Диметродон пошёл, поворачивая голову в поисках добычи. Лишённое голоса и слуха чудовище обладало тонким обонянием и острым зрением, позволяющим обнаружить движение. Только движение и габариты смещающегося относительно фона пятна. Пеликозавр недалеко ушёл от амфибий, и более ничего не умел понять из увиденного.

Но этого было достаточно. Остальные обитатели болота также пробуждались от оцепенения — не от сна, их крошечный мозг не нуждался в отдыхе, и спать они не умели, — на рассвете. И должны были двигаться, чтобы найти пищу. Но у них не было паруса, и прогрев происходил медленнее. Сейчас диметродон мог увидеть их и догнать.

Не всех. Первая цель обнаружилась уже после сотни шагов. Захватив в прицел движущееся пятно — крупное, но не в такой мере, чтобы хищник посчитал его опасным, — диметродон начал сближение, однако размеры пятна сокращались. Жертва уходила. Инстинкт подсказывал, что преследование приведёт лишь к пустой трате сил, и это побуждение перевесило требующий продолжить погоню голод. Диметродон разорвал визуальный контакт с жертвой, к неудаче оказавшейся эдафозавром, — такой же «парусной», но травоядной синапсидой.

На следующую жертву он наступил. Похожий на толстую ящерицу вараноид, мелкий и, вероятно, молодой, не успел, не смог, или побоялся двинуться с места, пока лапа хищника не придавила ему хвост. Если бы вараноид был настоящей ящерицей, он бы хвост отбросил. Но нужное изобретение ещё не было сделано диапсидами. Извернув шею, диметродон подцепил вяло трепыхающееся тело зубами. Это было вкусно. Но мало. Как правило, хищник игнорировал объекты настолько мелкие.

На вараноиде удача закончилась. Диметродон ещё пару раз захватывал какие-то цели, но на большом расстоянии, и терял их ещё на раннем этапе сближения. Третьим же хищнику на глаза попался казеид — уродливо раздутая синапсида с крошечной по отношению к брюху головой. Ещё не вполне отошедшее от ночного холода существо, однако, уже старательно заглатывало водоросли и верхний слой гниющей растительности из болотной жижи. Врага казеид не заметил, и даже не испугался. Зато испугался сам диметродон. Размеры цели выходили за рамки его представлений о безопасном. Казеид не был вооружён, просто велик, и в схватке хищник легко одолел бы его. Но откуда об этом было знать диметродону? Способность распознавать характеристики цели по силуэту его конструкцией предусмотрена не была. Поэтому пеликозавр поспешил удалиться, повернувшись к потенциальной опасности боком. Инстинкт подсказывал, что противник тоже — не гений. А в профиль, благодаря тому же парусу, диметродон смотрелся внушительнее. Казеид, если бы был кровожаден, да и вообще заметил диметродона, должен был бы на основании увиденного заключить, что добыча ему не по зубам.

Солнце неумолимо поднималось над горизонтом, и вместе с утренним холодом рассеивалось и превосходство в скорости, на которое диметродон полагался. Хищник не был ни разочарован, ни раздражён, — эмоции, кроме страха, в последнем случае пересилившего голод, просто не были доступны ему. Инстинкт же требовал выбрать новую тактику охоты, более выигрышную в изменившихся условиях. Диметродон повернул к воде. С солоноватым, заболоченным, отсечённым дюнами от морского побережья лагунам. Он хорошо плавал. Жертвы, которых можно было найти в лагунах — тоже. Но деваться на ограниченном пространстве им было некуда.

На берегу ближайшего же озерца цель — как раз, удобного, вкусного и не страшного размера — была захвачена. Это оказалась крупная сеймурия, непонятно как забредшая во владения диметродона. Амфибии размножались лишь в пресной воде, но сеймурия являлась земноводным продвинутым, с плотной кожей, и соли не боялась. В следствие чего и смылась, заметив приближение крупного хищника, именно в воду. Но диметродон был к этому готов. Контакт пропал, но инстинкт подсказывал, что жертва продолжает существовать. Её просто нужно найти. Парусный монстр соскользнул с берега следом.

Величайшая загадка ярнемии

Ярнемии

Строго говоря, венд или эдиакарий (635-541 миллионов лет назад) хранит множество загадок. Это древнейший этап развития жизни на Земле, о котором в окаменелостях сохранилась достаточно обширная и многообразная информация. Достаточно обширная, для того чтобы вопросы возникли. Однако, слишком скудная, чтобы дать ответы на них. Оценка же величия некой отдельной загадки вендской биоты, разумеется, субъективна и может быть оспорена. Но я бы проголосовал за ярмению. Поскольку установление истинной природы этого существа может привести к фундаментальному пересмотру представлений об эволюции жизни на планете.

Чем интересная ярнемия? Как таковая, — ничем. Это маленькое (размером 3-5 сантиметров), ведущее прикреплённый образ жизни существо. Питались ярнемии путём фильтрования воды. А два отверстия — входное и выходное, — наряду с похожим на мешок телом, придают им сходство с асцидиями. В этом сходстве, и в том, что сходство отнюдь не тождественно родству, и заключается величайшая интрига.

Что такое асцидии (туникаты)? Это такие сидячие, совершенно безмозглые — в буквальном смысле — твари с беспорядочной мозаикой прогрессивных и примитивных признаков, бумажным панцирем и, зачем-то, с ванадием в крови. Кроме своей безумной биохимии туникаты знамениты ещё и плавающими личинками, с помощью которых расселяются. На личиночной стадии асцидия представляет собой без малого рыбу — более сложное, чем ланцетник, хордовое животное.

Принятая ныне версия развития событий предполагает, что туникаты возникли примерно 470 миллионов лет назад в результате вторичного, связанного с переходом к прикреплённому образу жизни, упрощения, а предками их были некие силурийские (судя по степени сложности) хордовые. Вторичное упрощение — не редкая форма эволюции. И здесь ничего странного нет. С другой стороны, целлюлоза и ванадий — это, всё-таки, странно. Но не слишком. Почти за полмиллиарда лет и не такое могло случиться.

Но, кстати, о ванадии. В составе окаменевших ярнемий концентрация этого металла повышена. Совпадение? Маловероятно. Конвергентная эволюция, в процессе которой не родственные животные, решая одинаковые задачи, могут приобрести сходные признаки? Тоже нет. Предполагается (ввиду отсутствия лучших идей), что современные асцидии накапливают ванадий, чтобы травить им своих естественных врагов… Но не говоря уж о том, что это слишком глупый способ даже для существ абсолютно безмозглых (он просто не работает), перед ярнемией такая задача не стояла. В эдиакарский период хищники ещё не появились.

Но если ярнемии — асцидии, то как могло выйти, что они на 150 миллионов лет старше своих предполагаемых хордовых предков?.. И это уже повод обратиться к альтернативной, возникшей ещё до открытия ярнемий, гипотезе происхождения туникат. Причём, «альтернативной» в данном случае не означает, как в прочих случаях «бредовой, основанной на воинствующем невежестве». «Альтернативной» в науке именуется просто менее обоснованная и убедительная гипотеза.

Допускается, что туникаты могли быть не потомками хордовых, а их предками. Прикреплёнными к дну бурдюками для перекачивания воды они являлись изначально. Изначально же обладали и приобретённой в какие-то додревние времена склонностью к производству характерной для растений целлюлозы и накоплению ванадия, сейчас бесцельному, но, возможно, имевшему некий непонятный смысл в далёком, — очень далёком, — доэдиакарском прошлом. А вот личинки у асцидий сначала были самые примитивные — просто парящие в воде яйца, «укореняющиеся» там, где коснутся дна. Сначала так. Но потом туникаты усовершенствовали их. Добавив мускулатуру для движения, упругую хорду для создания опоры мускулатуре, органы чувств для навигации и мозг для принятия решений.

Морские чудовища — наши кузены: Морская минога (Petromyzon marinus)

Морская минога (Petromyzon marinus) — вид бесчелюстных
из отряда миногообразных, самый крупный представитель отряда.

Недавно внесенным в список близких нашему видов, стала минога — бесчелюстная рыба, которая больше похожа на кошмарный сон, чем на что-то близкое нам. Однако последнее исследование показывает, что общего у нас гораздо больше, чем можно подумать.

Ученые выяснили, почему развитие мозга морской миноги удивительно похоже на развитие мозга человека.

Авторы исследования, возглавляемого Роббом Крумлауфом и его командой, погрузились в древний мир позвоночных, чтобы понять, как развивался наш мозг. Несмотря на то, что морские миноги выглядят просто ужасающе, они идеально подходят для подобных исследований, поскольку представляют собой ветвь семейного древа позвоночных, которая пошла по другому пути эволюции около 500 миллионов лет назад.

Морская минога (Petromyzon marinus)
Sweeting, Roger [Photographer] (2016) Mouth of a river lamprey
[image] Freshwater Biological Association [publisher] CC BY-SA 3.0

То, что обнаружили исследователи, одновременно удивляет и пугает. Они выяснили, что задний мозг, который отвечает за контроль таких важных функций, как кровяное давление и частота сердечных сокращений, построен с использованием очень похожего набора молекулярных и генетических инструментов как у морских миног, так и у человека. Это открытие позволяет предположить, что схема построения этой важнейшей области мозга сохранялась на протяжении полумиллиарда лет эволюции.

Морская минога (Petromyzon marinus)

Ключевым элементом в этом древнем чертеже природы является молекула под названием ретиноевая кислота, более известная большинству из нас как витамин А. Оказывается, эта молекула — мастер-дирижер, дающий команду целому генному оркестру играть нужные ноты для формирования заднего мозга не только у человека и других челюстных позвоночных, но и у бесчелюстных морских миног. Это ставит под сомнение прежнее предположение о том, что у морских миног с их уникальной анатомией может быть совершенно иная система развития заднего мозга, приближая нас к тому, что она гораздо более схожа с нашей, чем считалось ранее, говорится в исследовании.

Морская минога (Petromyzon marinus)

Если формирование заднего мозга является общей чертой для всех позвоночных, то теперь перед учеными стоит задача разгадать загадку того, как из этой общей основы возник такой широкий спектр сложностей и функций мозга у различных видов.

Групповая охота марлинов: море переливается и мигает…

Марлины меняют цвет во время групповой охоты в океане

Исследователи впервые заметили, что морские хищники меняют цвет, во время совместной охоты в океане.

Среди морских обитателей, меняющих цвет, способность мигать от одного оттенка к другому чаще всего используется во время уклонения от хищников, а не для охоты на добычу. Однако ученые обнаружили, что некоторые морские хищники также используют эту тактику во время групповой охоты, пишет Inverse.

Это уникальное поведение было замечено группой исследователей из Германии и Великобритании. Во время исследования ученые использовали дрон и смогли записать групповую охоту марлина (Kajikia audax): на кадрах видно быстрое изменение цвета у таких ориентированных на командную работу хищников.

Оказалось, что полосатый марлин может за считанные секунды изменять свой внешний вид с сине-серого на высококонтрастные полосы. Для этого хищники используют клетки, известные как иридофоры, состоящие из тонких кристаллических белковых пластинов, действующих как многослойные отражатели. Отметим, что ученые и ранее знали, что марлины способны менять свой цвет таким образом, однако открытием стало то, что такое поведение помогает им в охоте.

На кадрах, снятых с дрона, видно, как группа марлинов охотится на косяк сардин. Непосредственно перед нападением марлин меняет цвет с сине-серого на полосатый и тускнеет после нападения, что позволяет предположить, что изменение цвета играет роль в совместном охотничьем поведении.

По словам ведущего автора исследования, научного сотрудника биологии в Университете Гумбольта Алисии Бернс, изменение цвета у морских хищников встречается достаточно редко, в особенности у хищников, которые охотятся группами. Однако изменение цвета марлинов, похоже, имеет двойную функцию:

• позволяет хищникам координировать атаки;
• помогает хищникам устраивать засады для добычи.

В общей сложности команда проанализировала 12 видеороликов в широком разрешении, изображающих 24 нападения марлинов на косяк сардин у побережья Южной Нижней Калифорнии (Мексика). Просматривая видео ученые заметили, что за несколько мгновений до атаки полосы марлина заметно посветлели, но некоторые остались серо-голубыми.

5 аварии с выбросом радиоактивных веществ, о которых молчали в СССР

Все мы хорошо знаем об аварии на Чернобыльской АЭС, произошедшей в 1986 году. Вне всякого сомнения — это было ужасная техногенная катастрофа, отголоски которой будет ощущать еще не одно поколение землян. Но мало кто знает, что в бывшем СССР это была не единственная радиоактивная авария, просто остальные от людей тщательно скрывали.

➡️ Авария в Кыштыме

Первая крупная авария с выбросом радиоактивных изотопов произошла еще в 1957 году в закрытом военном городе Челябинск-65. Основным предприятием этого так называемого «ящика» был комбинат «Маяк», известный среди ученых и военных также как «Комбинат № 817». Страшной трагедии предшествовали два «звонка», один из которых прозвучал в 1953, а второй в 1957 году.

15 марта 1953 года в технологическом растворе плутония произошла неконтролируемая цепная реакция. В аварии пострадали два сотрудника завода, получившие большие дозы облучения. Оба выжили, хотя один и лишился чуть позже ног: их пришлось ампутировать из-за лучевой болезни. Спустя 4 года произошел второе, более серьезное ЧП.

Комбинат № 817

21 апреля 1957 года в технологической линии урана-235 — высокообогащенного изотопа, начался неконтролируемый процесс непрерывного осаждения. Цепная реакция, остановить которую было невозможно, привела к превышению в отдельных технологических помещениях уровня радиации в тысячи раз. Тогда смертельную дозу получила женщина-оператор.

Но все эти аварии были незначительными, по сравнению с катастрофой, произошедшей 29 сентября 1957 года и получившей название Кыштымской. Беда пришла из-за несовершенства системы охлаждения контейнеров, в которых хранились радиоактивные отходы. Система была устроена таким образом, что между контейнерами непрерывно циркулировала вода. Перегрев был недопустим и все отлично об этом знали.

Памятник ликвидаторам аварии на заводе «Маяк»

Первым признаком того, что что-то идет не так, был желтый дым, появившийся над хранилищем отходов. Вместо того, чтобы отправить к объекту бригаду специалистов, руководство ограничилось отправкой к контейнерам электриков, которые лишь проверили исправность проводки. Спустя несколько часов после появления дыма один из контейнеров, емкость которого составляла 80 кубических метров, взорвался.

Недостаточный уровень охлаждения емкости вызвал перегрев жидкого содержимого контейнера и образовавшиеся в результате этого процесса пары вырвали бетонную крышку. Выброс радиоактивных веществ был огромным. Современные эксперты подсчитали, что он всего в 2 раза уступал выбросу, произошедшему в Чернобыле. Этот случай занесен в Книгу рекордов Гиннеса как самое большое в истории человечества загрязнение окружающей среды радиоактивными отходами.

Восточно-Уральский радиоактивный след
на карте российской федераци

Смертельно опасный для всего живого пар поднялся вверх и смешался с облаками, после чего выпал на землю в виде дождя. В результате этих осадков образовался Восточно-Уральский радиоактивный след (ВУРС), площадь которого составила 25 тысяч километров. После того, как данные о Кыштымской катастрофе рассекретили, стало известно о 124 тысячах пострадавших. Данных о погибших в официальных документах не было, но зарубежные журналисты, проведя собственное расследование, пришли к выводу, что их было не менее 200 человек.

Советскими властями были приняты вялые меры по спасению местного населения — со значительным опозданием из зоны ВУРС эвакуировали 30 деревень. Следы Кыштымской катастрофы можно было найти при помощи приборов еще в 90-х годах XX века.

➡️ Авария на подводной лодке К-19

Эта авария произошла в Атлантическом океане, но, так как место происшествия находилось в зоне ответственности СССР, да еще и на советской подводной лодке, то принято считать случившейся на территории страны. ЧП случилось на первом советском подводном атомном ракетоносце К-19 и снова было связано с недостатками конструкции.

В открытом океане произошла утечка радиоактивного вещества из реактора. Возможно, если бы конструкторы реактора субмарины предусмотрели систему охлаждения, беды удалось бы избежать, но такого оборудования на лодке не было. Ремонт неисправного реактора осуществляли 8 членов экипажа, которые мужественно входили в реакторную, сменяя друг друга через определенные промежутки времени.

Атомная подводная лодка с баллистическими ракетами
типа К-19. Проект 658

Все эти люди получили колоссальное облучение и умерли в течение трех недель после аварии. Еще 20 членов экипажа, в том числе капитан лодки Анатолий Козырев, скончались от разных болезней в течение нескольких следующих лет. На лодке было заражено абсолютно все, начиная от людей и заканчивая металлом переборок и предметами нехитрого морского быта.

Экипаж провел на аварийной лодке сутки, после чего был снят другими субмаринами. Пострадавших моряков лечили самыми передовыми для 60-х годов методами, в том числе полным переливанием крови. К сожалению, в большинстве случаев, лучевая болезнь победила. Нужно также сказать, что в целях секретности, подводникам ставили какие угодно диагнозы, кроме реального.

Кюнеозавры (Kuehneosauridae) — удивительные летающие рептилии

Кюнеозавр (Kuehneosaurus latus Robinson, 1962)

КЮНЕОЗАВРЫ

Kuehneosauridae (лат.) — вымершее семейство мелких диапсидных рептилий, приспособленных к планирующему полёту. Окаменелости найдены в триасовых отложениях Европы и Северной Америки.

Kuehneosauridae отличаются от других диапсид наличием «крыльев», образованных из удлинённых рёбер. С их помощью жиивотные могли планировать или использовать их как парашют, подобно современным летучим драконам. В большинстве своём Kuehneosauridae были насекомоядными, исходя из их булавковидных зубов.

В попытках покорить воздух рептилии экспериментировали со всеми частями своего тела. В то время, как архозавры пытались изменить свои конечности, преобразуя их в крылья разных типов, их более примитивные родственники решили эту проблему другим путём. Кто-то, как шаровиптерикс (Sharovipteryx mirabilis Sharov, 1971), натягивал перепонку между лапками, а кто-то пытался создать свой собственный «параплан».

Знакомьтесь, кюнеозавриды (семейство Kuehneosauridae Romer, 1966) — маленькие рептилии, которые жили в триасовом периоде и отдалённо напоминали современных ящериц — летучих дракончиков (Draco Linnaeus, 1758), что сейчас живут в тропических лесах юга Индии, Китая, а также почти по всему Индокитаю, Филиппинскому архипелагу и на большей части Малайского архипелага.

Дракончик с острова Сулавеси
(Draco spilonotus)

Сходство кюнеозаврид с дракончиками заключалось в первую очередь в строении летательного аппарата, что представлял собой кожаную перепонку, натянутую на удлинённые рёбра. Такая структура, вероятно, могла складываться, что давало преимущества перед другими планёрами, вроде гипюронектора (Hypuronector limnaios Colbert & Olsen, 2001) с его кожаной перепонкой на конечностях. Подобные структуры в некоторой степени ограничивали движения, чего не скажешь о «парашютах» кюнеозаврид, которые покоились по бокам и на спине, что заодно предохраняло их от ряда механических повреждений.

Скелеталы икарозавра (Icarosaurus siefkeri Colbert, 1966)
и шаровиптерикса

Что любопытно, сходство кюнеозаврид и дракончиков могло не ограничиваться простой конвергенцией. Большая часть филогенетических анализов ставит это семейство к самым примитивным лепидозавроморфам, т.е. делая их одним из дальних родственников современных ящериц и гаттерий. Прямыми предками чешуйчатых они не являлись, да и стояли достаточно близко к месту расхождения линий лепидозавров и архозавров.

Древнейшим кюнеозавридом считается памелина (Pamelina polonica Evans, 2009), что жила в лесах древней Польши во времена оленёкского яруса триаса. Остатки нашли в местанахождении Чатковице-1, а к кюнеозавридам это чудо отнесли на основе строения позвонков, которые показывают адаптации к планированию.

Черепа памелании, кюнеозавра и икарозавра

После памелании появился икарозавр, причём это, наверное, самый известный кюнеозаврид. Возможно, тут сыграли две вещи — во-первых, само по себе название достаточно красивое, а во-вторых, он засветился в телесериале «Когда динозавры бродили по Америке» — одной из тех документалок из начала нулевых, которая привлекла достаточно много людей к палеосообществу.

Икарозавр

Но если взять икарозавра отдельно от его популярности, что же мы тут увидим? Это была 10-сантиметровая ящерка, что жила в норийском ярусе триаса, вероятно, в каком-нибудь лесу, причём, вероятно, расположившемся на берегу озера. По крайне мере, на это указывает фауна формации Локатонг, которая содержит остатки множества рыб, древнего аналога крокодила — фитозавра рутиодона (Rutiodon carolinensis Emmons, 1856), а также танистрофеида танитрахелоса (Tanytrachelos ahynis Olsen, 1979). К слову, именно в этой местности и был найден упомянутый ранее гипюронектор.

Вымершие животные: сумчатый лев (Thylacoleo carnifex)

Thylacoleo carnifex (Сумчатый лев)

Thylacoleo carnifex (Сумчатый лев) — крупнейшее известное австралийское плотоядное млекопитающее. Возможно, охотился на другого представителя фауны плейстоцена, гигантского дипротодона. Thylacoleo carnifex был одним из первых ископаемых млекопитающих Австралии, открытым вскоре после европейской колонизации, а также первым из своего семейства. Вероятно, первые образцы были собраны в начале 1830-х годов в районе Велингтонской долины майором Томасом Митчелом. Последние Thylacoleo carnifex жили в позднем плейстоцене (40000 лет назад), он был самым большим и последним представителем семейства Thylacoleonidae. Также это единственный вид семейства, для которого был найден полный скелет. Этимология: греч. θύλακος — «сумка», лат. leo — «лев», лат. carnifex — «мясник».

Thylacoleo carnifex (Сумчатый лев)

Возможно, охотился из засады, возможно, ел падаль, но имел огромные режущие коренные зубы, большие, зубчатые, собачьего типа, верхние резцы, горизонтально ориентированные нижние резцы (замена клыков современных Carnivora) и огромный коготь большого пальца, который мог использоваться, чтобы потрошить жертву. Thylacoleo carnifex имел широкий, тяжелый, короткомордый череп. Пропорции конечностей говорят о том, что этот сумчатый лев был адаптирован к бегу, но не быстрому. Пропорции передних конечностей аналогичны конечностям некоторых древесных или прыгающих животных. Когтистые лапы, возможно, использовались, чтобы протягивать руку и подносить еду ко рту. Псевдо противопоставленные большие пальцы позволяют предположить, что Thylacoleo, возможно, был, по крайней мере, частично адаптированным для лазания.

Thylacoleo carnifex (Сумчатый лев)

Thylacoleo также обладали рядом других приспособлений, которые могли бы помочь в охоте. Хвостовые позвонки хвоста имели хорошо развитые места для прикрепления сильных мышц, которые в сочетании с общей надежностью строения хвоста, позволяли бы использовать его в качестве поддержки. Других австралийских сумчатых, таких как кенгуру, можно наблюдать балансирующими на хвостах, когда они пинают других кенгуру во время боя. Thylacoleo, возможно, был не в состоянии поддерживать весь свой вес на хвосте, но хвост все равно бы обеспечил эффективную поддержку, которая помогала бы предотвратить падение Thylacoleoво время борьбы с добычей. Хвост также можно было бы использовать в качестве поддержки во время внутривидовой борьбы между двумя особями.

Thylacoleo carnifex (Сумчатый лев)

Считается, что с помощью этих приспособлений Thylacoleo охотился на других крупных сумчатых, таких как Palorchestes и Procoptodon. Все эти сильные стороны были необходимы животному, чтобы выжить в условиях конкуренции с другими хищниками, такими как наземный крокодил Quinkana и варан Varanus priscus.

Thylacoleo carnifex (Сумчатый лев)

Образцы из западной Австралии и Тасмании меньше, чем из восточной Австралии. О половом диморфизме не сообщается. Вес Thylacoleo, по оценкам, составлял от 90-160 килограммов. Он был длиной 1,5 м (длина головы и тела) и 75 см высотой в холке. Австралийские археологи нашли следы вымершего вида льва в пещере Маргарет Ривер.