Таинственное происхождение – Чего мы не знаем о появлении людей

Мы, люди, такой умный вид. Наши космические корабли приземлялись на Луне и Марсе. Мы обнаружили формы жизни на глубине десяти километров под землей и в глубоководных фумаролах. Наши генетики секвенировали более 200 геномов, а наши астрономы обнаружили планеты земного типа на границе пространства-времени. Мы размышляли о вымирании динозавров, а теперь физики Большого адронного коллайдера близки к разгадке секретов квантовой механики.

И все же, когда дело касается нас самих, мы очень многого не понимаем. Например, мозг. И как мы стали людьми.

Научный писатель Карл Циммер в 2003 году написал, что «то, чего мы не знаем о нашей эволюции, значительно перевешивает то, что мы знаем». Три основных аспекта эволюции человека продолжают вызывать разочарование у ученых:

• Резкая трансформация — от африканского гоминида к современному человеку около 46 000 лет назад
• Физиология — почему, несмотря на то, что 99 процентов наших генов, кодирующих белки, совпадают с генами шимпанзе, мы выглядим настолько иначе?
• Человеческая природа — откуда взялись все эти уникальные особенности поведения, отличающие нас от других приматов?

Давайте начнем с загадочного события видообразования, которое внезапно создало современных людей.

«Мало какие темы в палеоантропологии», — заметил в 2005 году профессор археологии и эволюции человека Кембриджского университета Пол Мелларс, — «вызвали больше недавних дебатов, чем природа и причины замечательной трансформации в поведенческих моделях человека, которая ознаменовала переход от среднего к верхнему палеолиту в Европе».

СРЕДНИЙ ПАЛЕОЛИТ И ВЕРХНИЙ ПАЛЕОЛИТ: Эти термины относятся к разным стадиям эволюции человека. Средний палеолит обозначает архаичных людей и гоминидов, период до искусства, культуры, символического языка и т. д. — короче говоря, время до того, как мы стали «нами». Верхний палеолит относится к новому «умному» homo sapiens — с более сложным набором инструментов, изобразительным искусством, символическим языком и креативностью.
Хотя архаичные гоминиды, такие как Homo heidelbergensis, имели мозг такого же размера, как наш, 600 000 лет назад, они никогда не создавали искусство, культуру, сложный язык, символическое мышление или любые другие ощутимые показатели человеческих возможностей. Этот расцвет современного человечества был описан как «человеческая революция», «рассвет человеческой культуры» и «взрыв человеческих возможностей», но до сих пор нет единого мнения о том, что его ускорило или почему.

Выкопанный из пещеры Среднего Каменного века в Южной Африке, 77 000-летний блок красной охры (слева) был описан как самое раннее обнаруженное произведение искусства. Однако настоящее изобразительное искусство, как великолепная лошадь из пещеры Ласко во Франции (справа), появилось лишь около 30 000 лет назад.

Распространено заблуждение, что революция верхнего палеолита началась в Африке. Последние данные показывают, что несколько изолированных ранних примеров современного человеческого поведения появились в Африке еще 300 000 лет назад4, включая то, что может быть примером искусства возрастом 77 000 лет5. Но ни один из этих изолированных расцветов начальной культуры верхнего палеолита никогда не «взлетел» в больших масштабах по всему континенту, не говоря уже о мире. В то время как несколько изолированных племен делали бусины из ракушек, другие этого не делали. В то время как большинство из них изготавливали грубые орудия, небольшое число делали более эффективные. И некоторые, по-видимому, использовали охру (предположительно для украшения), а другие этого не делали.

В ноябре 2008 года геолог Зенобия Якобс из Университета Вуллонгонга в Австралии сообщила в журнале Science, что две такие начальные верхнепалеолитические культуры процветали всего несколько тысяч лет, прежде чем исчезнуть. Одна группа ( культура Стилл-Бей ) возникла около 72 000 лет назад, но исчезла примерно через 1000 лет. Вторая ( культура Ховисонс-Порт ) возникла около 65 000 лет назад, но просуществовала всего 5000 лет.

Джейкобс отмечает, что «этот всплеск инноваций закончился около 60 000 лет назад, вернувшись к еще 30 000 годам относительно примитивных технологий каменного века».

ДНК неандертальца может играть роль в аутизме

ДНК неандертальца может играть роль в аутизме

Новое увлекательное исследование выявило неожиданный возможный источник наличия аутизма в человеческой популяции. Проведя тщательный анализ генетических вариаций человека, которые были связаны со скрещиванием с неандертальцами, исследователи обнаружили доказательства, позволяющие предположить, что наши давно вымершие родственники неандертальцы могли передать нам ДНК, которая каким-то образом способствует развитию аутизма.

Рассматриваемая ДНК также связана с другими неприятными чертами характера у людей, включая задержку и подавление речевого развития, а также различные виды умственных нарушений.

В статье, только что опубликованной в журнале Molecular Psychiatr y , группа ученых из Университета Клемсона в Южной Каролине и Университета Лойолы в Новом Орлеане объясняет, как им удалось обнаружить эту неожиданную генетическую связь между неандертальцами и Homo sapiens , или современными людьми. Полученные ими данные, показывающие наличие общих генов, связанных с аутизмом, появились в результате исследования ДНК неандертальцев в трех этнических группах: афроамериканцы, белые испаноязычные американцы и неиспаноязычные белые американцы.

«Это первое исследование, которое предоставило убедительные доказательства активной роли подмножества редких, а также некоторых распространенных аллелей, полученных от неандертальцев, в восприимчивости к аутизму в нескольких основных американских популяциях», — написали авторы исследования, отметив историческую значимость своих результатов. На данный момент не существует конкретно идентифицированной причины аутизма, что означает, что любое исследование, проливающее свет на его происхождение, можно считать новаторским.

Независимо от важности этой находки, ученые признают, что для подтверждения их результатов потребуется больше исследований геномов людей с диагнозом аутизм. Но, основываясь на том, что было обнаружено до сих пор, ученые полностью ожидают, что их выводы будут подтверждены, как только будет проведено больше исследований такого типа.

Обнаружен новый вид предков человека… И у него был хвост!

Доисторические гоминиды

Многопрофильная и многонациональная группа археологов, антропологов и генетиков в Сибири объявила о сенсационном открытии нового вида гоминидов, который скрещивался с нашим собственным видом, Homo sapiens, оставив генетические следы, которые можно увидеть у ныне живущих людей, охватывающих Украину и Россию, а также Монголию , Корею и Китай. Самым шокирующим аспектом открытия является то, что у этого вида был видимый хвост, архаичный остаток его эволюции от приматов миллионы лет назад.

Об открытии сообщил британский палеоантрополог Джон Беннетт 1 апреля, заявив: «Это может быть самое значимое открытие в исследовании происхождения человека за последние 100 лет!»

Ученые обнаружили фрагменты костей глубоко в пещере в Сибири в апреле прошлого года, включая части тазовой кости, копчика, бедренной кости и фрагмент нижней челюсти. Сначала они считали, что окаменелости принадлежат ранним современным людям, возраст которых составляет около 50 000 лет, поскольку известно, что Homo sapiens обитал в том же районе примерно в то время. Однако анализ ДНК показал, что кости принадлежали отдельному виду, который теперь назван Homo apriliensis по названию месяца, в котором он был впервые обнаружен.

Иллюстрация, изображающая человекоподобное существо с хвостом

🔹 Предки человека с хвостом

У нового вида также обнаружены следы ДНК денисовцев и Homo sapiens, что указывает на то, что эти три вида в какой-то момент скрещивались.

Но самым шокирующим аспектом открытия является то, что, по мнению экспертов, у Homo apriliensis должен был быть небольшой видимый хвост — пример рудиментарности, когда вид несет черты, утратившие все или большую часть своей изначальной функции в ходе эволюции.

«Хотя структуры, называемые рудиментарными, часто кажутся нефункциональными, рудиментарная структура, такая как хвост, может по-прежнему сохранять меньшие функции или развивать новые незначительные функции», — пояснил доктор Беннетт.
Современные люди имеют много рудиментарных черт, таких как зубы мудрости и аппендикс. Копчик также является примером рудиментарности и является остатком утраченного хвоста.

ДНК возрастом 25 миллионов лет объясняет, почему у людей и обезьян нет хвостов

Почему гоминоиды потеряли хвост, а другие приматы — нет?

В то время как у многих видов приматов есть хвосты, у людей и их кузенов-обезьян их нет. В течение многих лет ученые спорили о причинах этой любопытной вариации потери хвоста, пытаясь понять причины этого различия.

Группа генетиков, связанных с NYU Langone Health в Нью-Йорке, опубликовала новую статью в журнале Nature . Их исследование предполагает, что, казалось бы, случайный фрагмент ДНК, вставленный в геном человеческого предка, ответственен за потерю хвоста у современных людей и обезьян. Добавление этого чужеродного элемента могло произойти примерно 25 миллионов лет назад, и его влияние на последующую эволюцию нашего вида и его предков было глубоким.

Фенотипы хвоста на филогенетическом дереве приматов дают визуальное представление о том, какие приматы потеряли хвост, а какие нет.

🔵 Правдивая история об утрате хвоста у людей

Примерно 25 миллионов лет назад общий предок людей и человекообразных обезьян генетически отделился от хвостатых обезьян, потеряв в процессе этот придаток. Группа исследователей наконец-то определила генетическую мутацию, ответственную за эту замечательную трансформацию в нашей физиологии. Их исследование, опубликованное в журнале Nature , подчеркивает одну мутацию в гене TBXT, который, как уже известно, влияет на длину хвоста у животных с этим признаком.

Генетика: мутация была ответственна в утрате хвоста у людей

Этот прорыв является результатом работы Бо Ся, главного исследователя исследования, который начал этот поиск после травмы копчика. Его интерес к происхождению этой структуры привел к важному открытию. Итай Янаи, научный руководитель лабораторий прикладной биоинформатики в NYU Langone Health и соавтор исследования, подчеркивает инновационный подход Ся к уже широко изученной теме.

Как (большинство) людей потеряли свои хвосты — от рыб до четвероногих, обезьян и Homo Sapiens

Графика, показывающая, как будет выглядеть человек с хвостом

Знаете ли вы, что у человеческих эмбрионов на ранних стадиях развития есть хвосты, которые позже не растут из-за отсутствия сигналов от генов? В итоге мы получаем копчик на конце позвоночника, который немного выступает из наших задних концов. Копчик едва заметен, но он служит напоминанием о нашем далеком прошлом.

Биологи полагают, что мы и наши родственники на эволюционном древе, человекообразные обезьяны, утратили хвосты для удобства ходьбы и других вертикальных движений. Мы могли бы добавить удобство сидения, хотя большинство видов и пород обезьян, кошек и собак сидят, несмотря на наличие хвостов. Тем не менее, было бы трудно сидеть в кресле или носить скрывающую одежду, недавние дополнения к реквизиту вида Homo , если бы у нас были хвосты.

Человеческий эмбрион, демонстрирующий хвост
на 5 -й неделе беременности

Seeker.com сообщает о новой статье в журнале Current Biology , в которой говорится, что хвосты человеческих эмбрионов восходят к нашим эволюционным предкам — рыбам.

Автором исследования является Лорен Саллан. Она является доцентом кафедры наук о Земле и окружающей среде Пенсильванского университета. Она исследовала окаменелости детенышей рыб Aetheretmon , которые являются дальними родственниками современных наземных животных. У этих детенышей был гибкий хвостовой плавник снизу и чешуйчатый мясистый хвост сверху.

Она пришла к выводу, что два типа хвостов у Aetheretmon были отдельными. Она сравнила детенышей Aetheretmon с современными рыбами и обнаружила, что хвостовой плавник и чешуйчатый хвост над ним в конечном итоге росли отдельно, хотя изначально они располагались друг над другом.

«Это открытие опровергает как минимум двухсотлетнее научное убеждение, что современный хвостовой плавник взрослой рыбы просто добавился к концу предкового хвоста, общего с наземными животными», — говорится на сайте Seeker.com.
Затем два хвоста развились по-разному у разных животных. Рыбы сохранили гибкий хвост, который помогает им лучше плавать и позволяет совершать более точные и утонченные движения. Другой хвост, более мускулистый придаток, позволял плавать с усилием, но нарушал утонченные движения, сообщает Seeker.com.

Что сделало «ужасных птиц» такими ужасающими? Новые ископаемые отпечатки показывают смертоносные когти

Иллюстрация Phorusrhacos longissimus, вида ужасных птиц, населявших Южную Америку миллионы лет назад. Иллюстрация Х. Сантьяго Друэты

Когда 66 миллионов лет назад на Землю упал большой астероид, не все динозавры вымерли. Птицы, пернатые динозавры, которые процветали со времен Юрского периода, выжили — и некоторые из этих птиц были более устрашающе похожи на динозавров, чем другие.

Между 53 миллионами и 18 000 лет назад плотоядные, известные как птицы ужаса, бродили по лугам Южной Америки. Эти нелетающие птицы, некоторые из которых достигали более 10 футов в высоту, расхаживали по широким доисторическим равнинам, преследуя добычу и отрывая куски глубокими крючковатыми клювами.

Теперь, благодаря недавно обнаруженным следам ужасной птицы, палеонтологи имеют лучшее представление о том, как эти охотники ловили свою добычу в первую очередь. Следы возрастом шесть миллионов лет намекают, что некоторые из этих гигантских птиц пинали свою добычу и придавливали ее, подобно тактике более ранних динозавров, таких как велоцираптор .

Следы, недавно описанные в Scientific Reports, являются первыми определенными следами ужасной птицы. Найденные вдоль атлантического побережья в формации Рио-Негро в Патагонской Аргентине, их было нелегко обнаружить. Слои породы, содержащие отпечатки, дважды в день затапливаются приливами.

Полная дорожка следов ужасной птицы была обнаружена после того, как в процессе документирования окаменелостей был удален песок. Фотография Рикардо Мельчора

При детальном рассмотрении отпечатка лапы Rionegrina pozosaladensis виден четкий след когтя на центральном пальце, направленный вправо. Фотография Рикардо Мельчора

«Это означает, что следы постепенно разрушаются», — говорит Рикардо Мельчор, ведущий автор исследования и палеонтолог из Национального университета Ла-Пампы в Аргентине.

Фотография нашего загадочного предка Homo erectus

Homo erectus pekinensis,
судебно-медицинская реконструкция лица

Если вы столкнетесь с Homo erectus на улице, вы можете не узнать его, поскольку он не сильно отличается от вас. Вы увидите определенную «человечность» в позе, а его или ее размер и форма могут быть похожи на ваши.

Но их лицо было бы более плоским, с более заметными бровями. И вести беседу было бы трудно — его или ее языковые навыки были бы плохими (хотя они, безусловно, могли бы изготовить каменный инструмент или разжечь огонь).

Конечно, это полностью гипотетически, поскольку Homo erectus в настоящее время вымер. Этот загадочный предок человека, вероятно, эволюционировал в Африке более 2 миллионов лет назад, хотя время их исчезновения менее ясно.

Homo erectus оказался в центре внимания новостей в 2018 году благодаря новым открытиям на Филиппинах и в Китае , которые изменили наше представление об этом не столь далеком члене семьи.

Так кем же был Homo erectus?

Слева: Профиль Яванского человека по модели Дж. Х. Макгрегора.
Справа: Череп и мозг Яванского человека, созданные Дж. Х. Макгрегором

🔹 Где и когда они жили?

Homo erectus был впервые обнаружен на Яве, в Индонезии, а затем в Китае — это знаменитые окаменелости «Яванского человека» и «Пекинского человека». Открытие Эжена Дюбуа 1891 года на Яве (первоначально называвшегося Pithecanthropus erectus ) стало ключевым доказательством в поддержку идей Дарвина об эволюции человека.

Недавнее открытие каменных артефактов на Лессовом плато Китая предполагает, что гоминин, вероятно, Homo erectus, жил в этом регионе 2,1 миллиона лет назад. Это свидетельство отодвигает их присутствие в Азии по крайней мере на 400 000 лет назад.

Другие древние стоянки Homo erectus обнаружены в Кавказском регионе Грузии (1,8 млн лет назад), на Яве и в Африке.

Homo erectus, как полагают, в основном вымерли после появления современных людей, однако некоторые образцы с Явы датируются (с некоторыми спорами) не позднее, чем 40 000 лет назад. Если эта датировка верна, то это говорит о том, что они сосуществовали с Homo sapiens, хотя, вероятно, только в очень небольших очагах в Индонезии.

Гора Бромо, Восточная Ява, Индонезия

🔹 Как они выглядели?

Homo erectus был первым из наших предков, кто физически напоминал современных людей. Они были выше ростом и их мозг был больше, чем у предыдущих видов гомининов, таких как Australopithecus sp. или Homo habilis .

У них было немного другое лицо, чем у нас: более плоское, с более выраженными надбровными дугами.

Генетики показывают, что неандертальцы на самом деле никогда не вымирали

Крупный план портрета неандертальской женщины

С тех пор, как были обнаружены первые кости неандертальцев, люди задавались вопросом об этих древних гомининах. Чем они отличаются от нас? Насколько они похожи на нас? Уживались ли с ними наши предки? Сражались ли с ними? Любили ли их? Недавнее открытие группы, называемой денисовцами, группы, похожей на неандертальцев, которая населяла Азию и Океанию, добавило свой собственный набор вопросов.

Теперь международная команда генетиков и экспертов по искусственному интеллекту добавляют совершенно новые главы в нашу общую историю гомининов. Под руководством Джошуа Эйки, профессора Института интегративной геномики Льюиса-Сиглера в Принстоне, исследователи обнаружили историю генетического смешения и обмена, которая предполагает гораздо более тесную связь между этими ранними человеческими группами, чем считалось ранее.

Лиз Фуллер-Райт (Принстонский університет)

🔹 Генетический обмен между неандертальцами
и современными людьми

«Это первый случай, когда генетики выявили множественные волны смешения современных людей и неандертальцев», — сказал Лиминг Ли, профессор кафедры медицинской генетики и биологии развития Юго-Восточного университета в Нанкине (Китай), который выполнил эту работу в качестве младшего научного сотрудника в лаборатории Акея.

«Теперь мы знаем, что на протяжении большей части человеческой истории у нас была история контактов между современными людьми и неандертальцами», — сказал Эйки. Гоминины, которые являются нашими самыми прямыми предками, отделились от генеалогического древа неандертальцев около 600 000 лет назад, а затем развили наши современные физические характеристики около 250 000 лет назад.

«С тех пор и до исчезновения неандертальцев — то есть на протяжении примерно 200 000 лет — современные люди взаимодействовали с популяциями неандертальцев», — сказал он.

Результаты их работы опубликованы в последнем номере журнала Science.

Неандертальцы, которых когда-то считали медлительными и глупыми, теперь считаются искусными охотниками и изготовителями орудий труда, которые лечили травмы друг друга с помощью сложных методов и были хорошо приспособлены к холодной европейской погоде.

---

(Примечание: все эти группы гомининов являются людьми, но чтобы избежать выражений «неандертальцы», «денисовцы» и «древние версии людей нашего вида», большинство археологов и антропологов используют сокращенные обозначения неандертальцы, денисовцы и современные люди.)

---

Выявление потока генов от современного человека к неандертальцу (H→N) и его последствий.

Современное смешение людей и неандертальцев вызывает локальное увеличение гетерозиготности в геноме неандертальцев, что является характеристикой, которая позволила разработать подходы для количественной оценки и обнаружения интрогрессированных последовательностей. (Akey, J. et al. / Science)

🔹 Картографирование потока генов

Используя геномы 2000 ныне живущих людей, а также трех неандертальцев и одного денисовца, Эйки и его команда составили карту потока генов между группами гомининов за последние четверть миллиона лет.

Исследователи использовали генетический инструмент, который они разработали несколько лет назад под названием IBDmix, который использует методы машинного обучения для расшифровки генома. Предыдущие исследователи полагались на сравнение человеческих геномов с «референтной популяцией» современных людей, которые, как считалось, имеют мало или вообще не имеют ДНК неандертальцев или денисовцев.

Головоногие мореплаватели – аммониты

Аммонит

➡️ 1. Начало истории

Яркое дневное солнце освещает серебристо-синие пенящиеся гребни волн Волжского моря. Далеко на горизонте между водной гладью и небом зеленеет полоска тропической растительности – берег одного из островов. Крылатые острокрылые тени с резким криком проносятся над волнами, выхватывая из воды мелкую рыбу. А под поверхностью воды кипит своя микроскопическая жизнь. Одноклеточные водоросли впитывают лучи солнца и становятся пищей для личинок ракообразных и иглокожих, морских червей, мелких медуз и прочих существ, глазастых и полупрозрачных. Среди этих планктонных жителей встречаются крохотные раковинки-шарики, размером около 1 мм, с тонюсенькими, почти невидимыми щупальцами.

Это – молодые аммониты, и о них пойдет сегодняшний рассказ.

Аммониты приходятся дальними родственниками наутилусам, единственным современным головоногим, сохранившим внешнюю раковину. Их история начинается в раннем палеозое. Первые головоногие имели компактную раковину в форме конуса. Со временем увеличение размеров этих животных породило серьезную проблему. Прямая жесткая раковина сильно снижала подвижность, делая моллюсков легкой добычей.

Легкий изгиб раковины давал преимущество в маневренности и со временем увеличивался, пока не сформировалась спираль. Каждый завиток этой спирали прилегал к соседнему, образуя цельную конструкцию. Такое устройство раковины делало ее компактной и управляемой. Это позволяло вести активный образ жизни – спасаться бегством от хищников и самому охотиться на подвижную добычу. Так, 410 млн лет назад, в начале девонского периода, появился новый подкласс головоногих моллюсков – аммониты.

Аммониты

➡️ 2. Раковина – и дом, и корабль

Прошло несколько месяцев. Наши аммониты подросли и покинули поверхностные слои воды. Тысячи личинок были съедены хищниками, но сотни выжили и теперь обитают у кораллового рифа, барьером опоясывающего лагуну одного из островов. Здесь, среди кораллов, затопленных стволов деревьев, губок и морских лилий гораздо больше укромных мест – и больше пищи для растущих моллюсков. Теперь их спиральные раковины стали крепче, и достигают нескольких сантиметров в диаметре.

Аммониты

Моллюск занимает переднюю часть раковины, наращивая ее края и формируя позади себя перегородку. Перегородки делят внутреннее пространство камеры на отсеки. Край перегородки в том месте, где она соединяется со стенкой раковины, имеет сложное изогнутое строение. Это лопастная линия, она образует красивый узор на окаменевших раковинах моллюсков и служит одним из основных систематических признаков. Через все перегородки проходит тонкая полая трубка, пронизанная кровеносными сосудами – сифон. С его помощью аммонит может менять свою плавучесть, заполняя часть отсеков углекислым газом, а часть – водой.

Раковина аммонита

➡️ 3. Место под солнцем

Становясь по мере роста все сильнее и проворнее, аммониты удаляются от рифовой стены в сторону открытого моря. Образуя крупные рассеянные по водной толще стаи, они следуют за морскими течениями, расселяясь на огромные расстояния. Численностью и разнообразием они могут соперничать с рыбами, и каждый вид занимает свою экологическую нишу. Некоторые аммониты охотятся в толще воды, полагаясь на скорость. Другие – держатся поближе к берегу, защищаясь от врагов массивными раковинами. У поверхности парят, раскинув слизистые перепонки между щупальцами, ловцы планктона. Их раковины не похожи на правильные спирали, они изгибаются в разных плоскостях, придавая аммониту причудливый облик. Спустя миллионы лет таких аммонитов назовут "гетероморфными". Зона обитания многих видов расположена на разной глубине. Совершая суточные миграции вверх и вниз, они как будто исполняют сложный танец, подчиняясь своим биологическим ритмам.

Реконструкция окаменелостей «Ктулху» выявила чудовищного родственника современных морских огурцов

Реконструкция окаменелости Ктулху Sollasina cthulhu.
Источник: Элисса Мартин / Музей естественной истории Йельского Пибоди

Согласно новой статье, опубликованной сегодня в журнале Proceedings of the Royal Society B , исключительно хорошо сохранившаяся окаменелость из Херефордшира в Великобритании пролила свет на раннюю эволюцию морских огурцов — группы, в которую входят морские свиньи и их родственники.

Палеонтологи из Великобритании и США создали точную 3D-компьютерную реконструкцию окаменелости возрастом 430 миллионов лет, что позволило им идентифицировать ее как новый для науки вид. Они назвали животное Sollasina cthulhu из-за его сходства с монстрами из вымышленной вселенной Ктулху, созданной автором Говардом Лавкрафтом.

🔹 Открытие окаменелостей Ктулху

Хотя окаменелость всего 3 сантиметра (1,18 дюйма) в ширину, ее многочисленные длинные щупальца заставили бы ее казаться довольно чудовищной для других мелких морских существ, живших в то время. Считается, что эти щупальца, или «трубчатые ноги», использовались для захвата пищи и ползания по морскому дну.

Как и другие ископаемые из Херефордшира, Sollasina cthulhu изучалась методом, который включал в себя ее шлифовку слой за слоем, с фотографированием на каждом этапе. Это дало сотни изображений срезов, которые были реконструированы в цифровом виде как «виртуальная окаменелость».

🔹 Реконструкция окаменелостей Ктулху

Эта трехмерная реконструкция позволила палеонтологам визуализировать внутреннее кольцо, которое они интерпретировали как часть водно-сосудистой системы — системы заполненных жидкостью каналов, используемых для питания и передвижения у современных морских огурцов и их родственников.

3D-реконструкция окаменелости Ктулху / Sollasina cthulhu.
Трубчатые ноги показаны разными цветами.
(Имран Рахман, Музей естественной истории Оксфордского университета)

Ведущий автор, доктор Имран Рахман, заместитель руководителя исследований Музея естественной истории Оксфордского университета, сказал:

«Sollasina принадлежит к вымершей группе, называемой офиоцистиоидами, и этот новый материал предоставляет первую информацию о внутренних структурах группы. Сюда входит внутренняя кольцевидная форма, которая никогда ранее не описывалась в этой группе. Мы интерпретируем это как первое свидетельство наличия мягких частей водно- сосудистой системы у офиоцистиоид».

🔹 Анализ окаменелостей Ктулху

Новая окаменелость была включена в компьютерный анализ эволюционных связей ископаемых морских огурцов и морских ежей. Результаты показали, что Sollasina и ее родственники наиболее тесно связаны с морскими огурцами, а не с морскими ежами, что проливает новый свет на эволюционную историю группы.

«Таинственное» ископаемое чудовище Талли стало еще более загадочным

Tullimonstrum, монстр Талли, плавающий в океане,
ископаемое штата Иллинойс

Время от времени ученые находят окаменелости , которые настолько странны , что не поддаются классификации, их строение тела не похоже ни на одно другое живое животное или растение. Таллимонструм, 300-летняя окаменелость, обнаруженная в ископаемых слоях Мазон-Крик в Иллинойсе, США, является одним из таких существ.

На первый взгляд, Талли выглядит поверхностно похожим на слизняка. Но там, где вы ожидаете увидеть его рот, у существа есть длинный тонкий придаток, заканчивающийся чем-то вроде пары хватательных когтей. Затем идут его глаза, которые выступают наружу из его тела на стебельках.

Еще один возможный вид монстра Талли

Талли настолько странен, что ученые никогда не могли прийти к единому мнению, является ли он позвоночным (с позвоночником, как млекопитающие, птицы, рептилии и рыбы) или беспозвоночным (без позвоночника, как насекомые, ракообразные, осьминоги и все другие животные). В 2016 году группа ученых заявила, что разгадала тайну Талли, предоставив самые веские доказательства того, что это было позвоночное. Но мои коллеги и я провели новое исследование, которое ставит этот вывод под сомнение, а это значит, что этот монстр так же загадочен, как и всегда.

🔹 Когда был обнаружен монстр Талли?

Монстр Талли был первоначально обнаружен в 1950-х годах коллекционером ископаемых по имени Фрэнсис Талли. С момента его открытия ученые ломали голову над тем, к какой группе современных животных принадлежит Талли. Загадка истинных эволюционных связей Талли добавила ему популярности, в конечном итоге приведя к тому, что он стал государственной ископаемой Иллинойса .

Окаменелость Таллимонструма

Было много попыток классифицировать монстра Талли. Большинство этих исследований были сосредоточены на появлении некоторых из его наиболее заметных особенностей. К ним относятся линейная особенность в окаменелости, интерпретируемая как свидетельство кишечника, светлые и темные полосы окаменелости и своеобразные хватательные когти его рта. План тела монстра Талли настолько необычен в своей совокупности, что он значительно расширит разнообразие любой группы, к которой он в конечном итоге принадлежит, изменяя то, как мы думаем об этой группе животных.

Исследование 2016 года утверждало, что животное следует отнести к позвоночным, поскольку его глаза содержат пигментные гранулы, называемые меланосомами, которые расположены по форме и размеру так же, как и в глазах позвоночных. Но наше исследование показывает, что глаза некоторых беспозвоночных, таких как осьминог и кальмар, также содержат меланосомы, разделенные по форме и размеру аналогично глазам Талли, и что они также могут сохраняться в окаменелостях.

Исследователи нашли доказательства того, что зубы произошли от чешуи акулы

Недавнее исследование доказало, что зубы акулы начинались как зубцы акулы-пилы, которые эволюционировали вперед к морде, чтобы стать зубами рыбы. Это акула-пила, или плотничья акула, плавающая в море.

Когда дело доходит до определения происхождения различных частей тела и систем млекопитающих и других существ, эволюционисты сталкиваются с бесконечным количеством сложных головоломок, которые нужно решить. Один из наиболее интересных и горячо спорных вопросов, которые им приходится решать, касается происхождения зубов. Справедливо считать этот спор горячо спорным, поскольку возникли две основные теории происхождения зубов, и обе поддерживаются высококвалифицированными экспертами.

Первая теория, известная как гипотеза «снаружи внутрь», предполагает, что зубы развились из чешуек на теле, которые со временем перемещались все ближе и ближе ко рту существ. В какой-то момент они переместились прямо в рот животных и приспособились к еде некоторое время спустя. Вторая теория, которая неудивительно называется гипотезой «изнутри наружу», утверждает, что протозубы развивались глубоко в ротовой полости у древних животных, мигрировали в челюсти и в конечном итоге закрепились в этом месте.

Естественно, ученые, заинтересованные в открытии истинного происхождения зубов, пытались разработать исследовательские методики, которые позволили бы им найти лучшие эволюционные модели. Однако в науке некоторые из самых захватывающих и показательных открытий происходят случайно, когда ученые исследуют один вопрос, но натыкаются на информацию, которая помогает решить другую проблему.

Именно это и произошло с группой экспертов по палеонтологии из Университета штата Пенсильвания, которые только что опубликовали исследование в журнале Journal of Anatomy . Их сценарий эволюции зубов «изнутри внутрь» примечателен, поскольку их первоначальные цели исследования были совершенно иными.

Ростральные шипы Ischyrhiza mira leidy, позднемеловой склероринхидной пилорылой рыбы, которая использовалась в недавно предложенной теории «снаружи внутрь» зубов и эволюции зубов в целом.

🔎 🐠 Изменения чешуи рыб приводят
к появлению ползучих зубов

Как рассказывает автор исследования и палеонтолог позвоночных Тодд Кук, он и его коллеги не искали ответов на вопрос о том, как эволюционировали зубы. Вместо этого они изучали структуру тканей ростральных зубцов, которые представляют собой зазубренные шипы, выстилающие длинные морды пилорылых акул (также известных как акулы-плотники) и пилообразных акул. Несмотря на схожую форму и внешний вид, эти шипы не являются зубами, но они, тем не менее, используются для добычи пищи и самообороны.

Изучая палеонтологическую летопись, ученые из Университета штата Пенсильвания проанализировали окаменелые зубцы, прикрепленные к скелетным останкам древней и ныне вымершей формы рыбы-пилы, известной как Ischyrihiza mira. Этот вид плавал в великих озерах Северной Америки в меловой период, между 100 и 65 миллионами лет назад. Все ископаемые образцы, полученные учеными, были взяты из скального образования в Нью-Джерси, и они предоставили уникальную возможность изучить высококачественные образцы из невообразимо далекого прошлого.

Примечательно, что считается, что ростральные зубчики развились из чешуек, прежде чем переместиться внутрь, в сторону рта (но не полностью в рот).

«Считается, что ростральные зубчики являются модифицированными чешуйками из-за их расположения на удлиненной морде, и они имеют внешнюю морфологию и схему развития, которые похожи на чешую», — объяснил Кук в пресс-релизе Университета штата Пенсильвания, посвященном новому исследованию. «Очень мало было известно об организации тканей, из которых состоят ростральные зубчики, особенно о жестком внешнем слое, известном как эмалевой. Учитывая, что ростральные зубчики, вероятно, являются специализированными чешуйками тела, мы предположили, что эмалевой слой ростральных зубчиков будет иметь структуру, похожую на эмалевой слой чешуек тела, которые имеют простую микрокристаллическую организацию».

Чтобы проверить, могут ли они подтвердить связь между внешними эмалеоидными слоями зубцов и чешуей рыбы-пилы, они использовали электронный сканирующий микроскоп для изучения участков окаменелых шипов. То, что они обнаружили во время этой процедуры, было довольно неожиданным.

«Удивительно, но ростральный зубчатый энамелоид Ischyrhiza mira был совсем не простым; он был значительно сложнее энамелоида чешуи тела», — сказал Кук. «На самом деле, общая организация энамелоида у этой древней рыбы-пилы напоминала организацию современного акульего зубного энамелоида, который был хорошо охарактеризован». Это открытие имело важное значение, поскольку рыбы-пилы и акулы являются близкородственными видами.

10 загадочных видов людей, о существовании которых большинство людей не знает

Homo heidelbergensis в музее Рамы 9 в Бангкоке, Таиланд

Современные люди, Homo sapiens, сейчас являются единственным выжившим представителем рода Homo . Для нас почти немыслимо, что мы ходили рядом с другими человеческими видами, но по мере развития археологической науки и появления новых находок стало ясно, что род Homo когда-то был полон различных видов.

С момента публикации книги Дарвина « Происхождение видов» в 1859 году возник огромный интерес к составлению нашего генеалогического древа. Ископаемые гоминиды, такие как Люси, австралопитек и яванский человек, помогли нам заполнить некоторые пробелы, но по мере обнаружения все большего количества останков вымерших видов людей мы начинаем понимать, что история наших предков и то, как они эволюционировали, не так просты, как считалось ранее. Наше генеалогическое древо теперь заполнено не только прямыми предками, такими как Homo habilis и Homo erectus, но также кузенами и дальними родственниками, такими как Homo neanderthalensis и Homo denisova .

Несмотря на открытия стольких вымерших видов человека, в картине все еще есть пробелы. Хотя у нас есть останки и свидетельства некоторых видов, мы все еще очень мало знаем о них.

Реконструкция лица гейдельбергского человека на основе черепа кабве, выставленного в Смитсоновском музее естественной истории.

Homo Heidelbergensis – Гейдельбергский человек - вымерший предок человека ходил по земле около 600 000 лет назад в Африке, некоторых частях Азии и Европе. Считается, что они являются прямыми предками неандертальцев, а некоторые археологи даже утверждают, что они являются «архаичными» или «ранними» неандертальцами. Гейдельбергский человек был исключительно высоким, средний рост составлял пять футов девять дюймов, но также был умным. Он использовал копья с каменными наконечниками, сделанные из обсидиана, для охоты и разделки крупной добычи и, возможно, были первым видом Homo, который намеренно хоронил своих мертвецов.

Невероятное разнообразие видов морских червей вокруг острова Калверт

Планктон — Морская мышь — Трубчатый червь

Черви часто вызывают отвращение — извиваются, корчатся. Но черви в пробирках и чашках, сложенных на столе Лесли Харрис, — не говоря уже о ее заразительном энтузиазме по отношению к этим созданиям, — могут сделать кого угодно червефилом. Есть блестящий белоснежный червь-чешуйка размером с рисовое зерно; нитевидный, лаймово-зеленый червь, окаймленный крошечными ножками, которые колышутся, как волны; и червь с клубком нитевидных ярко-красных жабр — его дыхательная система наполнена кровью. Харрис явно поклонница этого последнего образца. Это спагетти-червь, объясняет она, названный в честь массы щупалец, которые напоминают брошенную кастрюлю спагетти на морском дне. Но она не из тех, кто выбирает фаворитов. «Все черви замечательны», — говорит она. «И если это не полихета, то это просто подражатель».

Лесли Харрис

Хотя многих животных называют червями — например, ленточных червей, арахисовых червей и плоских червей — черви, которых она любит, сегментированы. Они состоят из ряда идентичных сегментов с характерной головной и хвостовой частью. Эти морские черви называются полихетами, характеризующимися сегментацией и щетинистыми придатками (их название означает много щетинок). Этому классу червей не нужны подражатели, чтобы увеличить количество видов. Разнообразие уже ошеломляет.

Харрис из Музея естественной истории округа Лос-Анджелес — таксономист, специализирующийся на полихетах. Она делится своими знаниями с биоблицем Smithsonian MarineGEO, который в настоящее время проходит в экологической обсерватории Калверта Института Хакаи. И хорошо, что она здесь, потому что в первые дни трехнедельного проекта по сбору и каталогизации морских беспозвоночных региона становится ясно, что полихеты правят.

К концу третьего дня отбора проб Харрис уже собрала около 60 видов и подсчитала, что по крайней мере 10 из них являются новыми для науки. «У меня на столе еще 20 [полихет], которые я хотела бы закончить сегодня вечером», — говорит она. Ближе к концу биоблица это число возросло до более чем 220 видов.

Полихеты обитают практически в каждой среде обитания в океане — от загрязненного ила до коралловых рифов, от Антарктики до глубоководных гидротермальных источников. «Есть те, которые глотают ил и переваривают органику, есть плотоядные и паразиты, травоядные и фильтраторы». И есть даже те, которых Харрис называет «переключателями» — если есть течение, они машут своими конечностями в воде, чтобы захватить пищу; когда течения нет, они разбрасывают конечности по морскому дну, чтобы захватить детрит.

При таком огромном разнообразии неудивительно, что они играют важную роль в морских экосистемах, в том числе в северо-восточной части Тихого океана, где многие виды полагаются на беспозвоночных как на источник пищи. «Здесь, в умеренной зоне, большая часть этой [беспозвоночной] биомассы состоит из амфипод [ракообразных, похожих на креветок] и полихет», — говорит Густав Паулай из Флоридского музея естественной истории , возглавляющий группу таксономистов в биоблице острова Калверт. «Здешняя система во многом управляется этими беспозвоночными».

С тех пор, как начался биоблиц, Харрис проводит долгие дни в лаборатории, начиная примерно с 8 утра и часто за полночь. Особенно волнительно иметь доступ к живым образцам, поскольку Харрис может наблюдать за полихетами, когда они еще шевелятся.

«Большая часть идентификации проводится с использованием сохранившихся материалов, но гораздо проще [идентифицировать] живых животных», — говорит она. Цветовые узоры или отличительное поведение, например, плавает ли червь как змея или совершает вращательные движения, как штопор, добавляют поведенческие детали к описанию и являются гораздо более интересными.

У этой рыбы 6 ног, которые действуют как языки

Вид морской малиновки Lepidotrigla papilio

Морские малиновки (морские петухи) – океанические рыбы, особенно приспособленные к придонному образу жизни: шесть похожих на ноги придатков делают их настолько искусными в передвижении, копании дна и поиске пищи, что другие рыбы обычно держатся рядом и воруют их добычу. Случайная встреча в 2019 году с этими странными рыбами с ногами в Морской биологической лаборатории Кейп-Кода вдохновила Кори Алларда на то, чтобы изучить их, сообщается на сайте Гарвардского университета.

Морские малиновки используют свои характерные конечности, чтобы «пробовать» дно океана.

🔎 🐠 Рыба, которая умеет ходить

Подобно существу из книги Доктора Сьюза , морская малиновка — необычно выглядящая рыба . Она построена с телом типичной рыбы, «крыльями» птицы и ногами, как у ракообразного. Эти шесть крабовидных ног делают ее особенно подходящей для бега, рытья и поиска пищи на дне океана. Однако ее ноги также используются не только для передвижения. Вместо этого они являются полноценными органами чувств, которые морские малиновки используют для поиска зарытой добычи, копаясь в песке. Результаты подробно описаны в двух исследованиях , опубликованных 26 сентября в журнале Current Biology издательства Cell Press.

Морские малиновки — это длинные рыбы с костлявыми головами, которые встречаются в умеренных морях по всему миру. Их отличительные «ноги» — это продолжения грудных плавников, которых у них по три с каждой стороны. Морские малиновки настолько хороши в поиске пищи, что другие рыбы иногда остаются рядом с ними, чтобы получить остатки .

В 2019 году соавтор исследования и научный сотрудник Гарвардского университета Кори Аллард наблюдал за этими длинноногими рыбами в Морской биологической лаборатории Кейп-Кода и захотел узнать о них больше.

«Мы увидели, что у них в аквариуме есть несколько морских малиновок, и они показали их нам, потому что знают, что нам нравятся странные животные», — сказал Аллард в своем заявлении . «Морские малиновки — пример вида с очень необычной, очень новой чертой. Мы хотели использовать их в качестве модели, чтобы спросить: «Как создать новый орган?»

Аллард сотрудничал с исследователями из Стэнфордского университета, которые изучали генетику развития морского малиновка. Сначала они попытались определить, являются ли ноги органами чувств , что предполагалось, но не было подтверждено.

Аллард проводил эксперименты с использованием плененных морских малиновок, охотящихся на добычу . Во время охоты они переключаются между этими короткими всплесками плавания и ходьбы на ногах. Они также время от времени царапают поверхность песка, чтобы найти мидий, моллюсков или другую зарытую добычу, не нуждаясь в том, чтобы видеть ее.