paleontološke misterije. Novo objašnjenje misterije kambrijske eksplozije Misterije paleontologije

Ova misterija proganja paleontologe 150 godina. Nešto što se zove Prototaksiti ne može se sa sigurnošću pripisati ne samo porodici ili rodu, već bilo kom biološkom kraljevstvu. Tek u naše dane analiza fosila je, čini se, omogućila da se odluči o ovoj gigantskoj tvorevini drevne Zemlje, što, međutim, nije prestalo biti krajnje iznenađujuće.

Istorija prototaksita je odličan primjer šta treba vidjeti i razumjeti - u čemu vidite, kako kažu, dvije velike razlike. Američki naučnik J.W. Dawson, koji je prvi opisao ovo misteriozno stvorenje (1859.), vjerovao je da su to fosili trulog drveta, nekako povezani sa sadašnjim tisama (Taxus), pa im je dao ime Prototaxite. Tek sada, prije pravih tisa, ovo stvorenje je moralo "tampati i gaziti", jer su prototaksiti bili rasprostranjeni, doduše po cijeloj Zemlji, ali prije samo 420-350 miliona godina.

Krajem devetnaestog vijeka naučnici su počeli misliti da je riječ o morskoj travi, tačnije o smeđoj algi, i to mišljenje je ojačano, dugo vremena upavši u enciklopedije i udžbenike. Iako je teško zamisliti nešto slično algi (ili koloniji algi?), koja je izrasla u obliku "debla" visine šest, a ponekad i devet metara, teško je.

Inače, prototaksiti su bili najveći organizam na kopnu u to vrijeme: kičmenjaci su se tek počeli pojavljivati, pa su beskrilni insekti, stonoge i crvi puzali oko čudnog visokog "stupa".

Prve vaskularne biljke, daleki preci četinjača i paprati, iako su se pojavili 40 miliona godina ranije, ipak, u trenutku kada su se prototaksiti naselili na Zemlju (u ranom devonu), još se nisu podigli iznad metra.

Usput, o veličini. U Saudijskoj Arabiji pronađen je 5,3 metra dugačak primjerak prototaksita, koji ima prečnik od 1,37 metara na dnu i 1,02 metra na drugom kraju. U državi New York iskopali su deblo dugo 8,83 metra s prečnikom od 34 centimetra na jednom kraju i 21 centimetar na drugom. Sam Dawson je opisao primjerak iz Kanade - dug 2,13 metara i maksimalnog prečnika od 91 centimetar.

Što je još važno napomenuti u vezi sa strukturom prototaksita. Nema ćelije kao biljke. Ali postoje vrlo tanke kapilare (cijevi) promjera od 2 do 50 mikrometara.

Danas su naučnici, na osnovu rezultata dugogodišnjeg istraživanja ovog predstavnika drevnog živog svijeta, iznijeli nove verzije. Neki stručnjaci, počevši od Francisa Huebera iz Američkog nacionalnog prirodoslovnog muzeja (Smithsonian Institution, National Museum of Natural History), skloni su vjerovanju da je prototaksiti plodno tijelo ogromne gljive; drugi - na činjenicu da se radi o ogromnom lišaju. Posljednju verziju, sa vlastitim argumentima, iznio je Marc-Andre Selosse sa Univerziteta Montpellier (Universite de Montpellier II).

Jedan od gorljivih zagovornika verzije gljive je Charles Kevin Boyce, sada na Univerzitetu u Čikagu. Objavio je nekoliko radova posvećenih detaljnom proučavanju prototaksita

Boyce ne prestaje biti zadivljen ovim stvorenjem. "Bez obzira na to koje argumente iznesete, nešto ludo i dalje izlazi", kaže istraživač. "Gljiva visoka 20 stopa nema nikakvog smisla. Nijedna morska trava neće dati 20 stopa. nas".

Nedavno je Francis Huber završio titanski posao: sakupio je mnogo primjeraka prototaksita iz različitih zemalja i napravio stotine najtanjih presjeka, praveći hiljade fotografija. Analiza unutrašnje strukture pokazala je da se radi o pečurki. Naučnik je, međutim, bio razočaran što nije mogao pronaći karakteristične reproduktivne strukture koje bi svima jasno ukazivale da se, kažu, zaista radi o pečurki (što je dalo samopouzdanje Huberovim protivnicima iz "tabora lišajeva").

Najnoviji (u vremenu, ali očito ne i posljednji u povijesti prototaksita) dokaz gljivične prirode čudnog organizma iz devonskog perioda je članak Huebera, Beuysa i njihovih kolega u časopisu Geology.

"Veliki raspon pronađenih izotopa teško je pomiriti s autotrofnim metabolizmom, ali je u skladu s anatomijom koja ukazuje na gljivicu i s pretpostavkom da su prototaksiti heterotrofni organizam koji je živio na supstratu bogatom raznim izotopima", autori članka pisati.

Jednostavno rečeno, biljke svoj ugljik dobivaju iz zraka (iz ugljičnog dioksida), dok gljive dobivaju ugljik iz tla. A ako sve biljke iste vrste i istog doba pokazuju isti omjer izotopa, kod gljiva će to ovisiti o mjestu gdje rastu, odnosno o ishrani.

Inače, analiza omjera izotopa ugljika u različitim uzorcima prototaksita sada pomaže naučnicima da rekreiraju izvorne ekosisteme ovog drevnog stvorenja. Kako se čini da su neki od njegovih primjeraka "pojeli" biljke, drugi su koristili mikrobnu zajednicu tla kao hranu, a treći su možda primali hranjive tvari iz mahovina.

Carol Hotton, koautorica ove studije, Carol Hotton, iz Smithsonian Museum of Natural History, raspravlja o misteriji velikog rasta paleozojske gljive: ona vjeruje da je velika veličina pomogla gljivi da širi svoje spore dalje - kroz raštrkane močvare , nasumično raspoređenih po pejzažu.

Pa, na pitanje kako je ova gljiva narasla do tako monstruozne veličine, naučnici jednostavno odgovaraju: "Polako". Uostalom, ovu gljivu u to vrijeme nije imao ko da jede.

Ali šta učiniti? Dijelovi fosila tvrdoglavo "nisu htjeli" da nalikuju na dijelove drveća, i općenito - nisu ličili na biljku. Tu se, inače, uočavaju prstenovi na dionicama, ali to nisu godišnji prstenovi drveća.

Biljojedi, oklopljeni ankilosaurusi poznati su po svojoj masivnoj "klupi" na kraju repa, koja je očigledno služila kao odbrambeno oružje. Ali stručnjaci znaju i njihovu drugu intrigantnu osobinu: velika većina otkrivenih ostataka ovih dinosaurusa zakopana je s trbuhom prema gore.

Rasprave o ovoj temi počele su još 1930-ih godina, a do sada je bilo mnogo hipoteza, od kojih je najvažnije nedavno testirala grupa paleontologa predvođena Jordanom Mallonom iz Kanadskog prirodoslovnog muzeja. Ali prvo su se uvjerili da “problem orijentacije ankilosaura” nije povijesni mit. Naučnici su pregledali 36 nalaza napravljenih u Kanadi i izvještaje njihovih autora, potvrđujući da je njih 26 zaista naopako. To se ne može objasniti slučajno.

Ekspresne informacije po zemlji

Kanada- država u Sjevernoj Americi.

Kapital– Ottawa

Najveći gradovi: Toronto, Montreal, Vankuver, Kalgari, Otava, Vinipeg

Oblik vladavine- Ustavna monarhija

Teritorija- 9.984.670 km 2 (2. na svijetu)

Populacija– 34,77 miliona ljudi (38. na svijetu)

Službeni jezici: engleski francuski

Religija– Kršćanstvo

HDI– 0,913 (9. na svijetu)

BDP– 1,785 biliona dolara (11. na svijetu)

Valuta– kanadski dolar

granice sa SAD

Autori su zatim počeli testirati ključne teorije koje objašnjavaju ovaj fenomen. Prvi od njih sugerira da su ankilosauri bili prilično nespretni u svojim pokretima i, pavši na leđa, nisu se mogli otkotrljati, a grabežljivci su ih prevrnuli na leđa, dosegnuvši trbuh koji nije bio zaštićen oklopnim pločama. Naučnici nisu pronašli nikakve dokaze za to, a tragovi zuba pronađeni su samo na jednom od proučavanih uzoraka. „Da su ankilosauri bili tako tromi, teško da bi preživjeli oko 100 miliona godina“, dodaje Jordan Mallon.

Druga hipoteza vjeruje da je sve povezano s oblikom oklopnog tijela ankilosaura i s lokacijom njihovog centra gravitacije. Kada bi životinja umrla i bila je razgrađena od strane bakterija, njen stomak bi morao da nabubri, što bi ga prirodno moglo okrenuti naopačke. U prilog ovoj hipotezi obično se navodi da se to dešava sa modernim oklopnicima. Međutim, kada su Mallonove kolege same pregledale 174 tijela životinja koje su udarili automobili, za to nije bilo potvrde. Autori su pratili i raspadanje nekih mrtvih oklopnika, pri čemu se nijedan od njih "prirodno" nije prevrnuo na leđa.

Drugi model objašnjava orijentaciju ostataka činjenicom da su tijela mrtvih životinja mogla biti u rezervoaru, plutati i lako se prevrnuti pod vlastitom težinom. Nakon toga su se našle na dnu ili nasukane i donijele su ih sedimentne stijene već u tako obrnutom položaju. Da bi testirali ovu verziju, Mallon i njegovi koautori razvili su trodimenzionalne kompjuterske modele uzgona tijela dvije glavne varijante ankilosaura (ankilosaurida i nodosaurida), uzimajući u obzir njihovu gustoću kostiju, volumen pluća itd.

Postavljanjem modela u virtuelnu rijeku i "naduvavanjem" njihovih trbuha - kao djelovanjem plinova koji nastavljaju oslobađati crijevne bakterije nakon smrti - naučnici su pratili njihovo ponašanje. U slučaju dinosaura, hipoteza je proradila: čak i malo nasumično odstupanje bilo je dovoljno da se tijelo okrene naglavačke u plutanju. Ankilosauridi su se pokazali stabilnijima, ali sa dovoljno jakim talasom, te su prešli na stabilniju obrnutu orijentaciju. To se, očigledno, dogodilo jednom u prirodi, ostavljajući paleontolozima jednu od mnogih, a sada riješenih, misterija dinosaurusa.

Nakon što su ponovo analizirali podatke o strukturi misteriozne izumrle životinje, naučnici su odlučili da ne može

Čudni fosili otkriveni sredinom dvadesetog veka. u američkoj državi Illinois, postao je početak jedne od najzanimljivijih misterija paleontologije. U čast Freya, koji je pronašao prvi uzorak

 23:10 28. februar 2017

Nakon što su ponovo analizirali podatke o strukturi misteriozne izumrle životinje, naučnici su zaključili da to ne može biti riba, kako se do nedavno mislilo. Zagonetka tulimonstera ostaje otvorena.

Čudni fosili otkriveni sredinom dvadesetog veka. u američkoj državi Illinois, postao je početak jedne od najzanimljivijih misterija paleontologije. U čast Francisa Tullyja, koji je pronašao prvi primjerak, ova stvorenja su nazvana "tulimonsters", danas ih ima nekoliko stotina. Ostaci su datirani na oko 310 miliona godina - u to vrijeme na ovoj teritoriji se nalazila riječna delta bogata životom. U isto vrijeme, nije moguće striktno klasificirati ove životinje.

Otisci tulimonstruma mekog tijela su previše nejasni i nejasni, pa paleontolozi iznose razne verzije o njihovoj strukturi i izgledu, ponekad ih pripisuju mekušcima, ponekad člankonošcima. Godine 2016. Victoria McCoy i njeni koautori opisali su ih kao povezane s lampugama: "Tullimonster je kralježnjak", bio je naslov članka koji su objavili u časopisu Nature. "Tullimonster je beskičmenjak", tvrdi se u novom članku u časopisu Paleontology.

Tullymonster može biti bilo tko / Lauren Sallan

Autori prošlogodišnjeg članka, nakon što su proučavali više od hiljadu ostataka tulimonstruma, primijetili su svijetlu prugu koja se proteže duž sredine tijela, poput notohorda, primitivne kičme. Neki drugi detalji podsjetili su naučnike na škržne vrećice i zube, također karakteristične za kičmenjake - tačnije ribe bez čeljusti, srodnike modernih hajduka i lampuga.

Autori novog članka osporavaju ova tumačenja. Lauren Sallan sa Univerziteta u Pensilvaniji i njene kolege primjećuju da položaj elemenata koji su zamijenjeni škržnim vrećicama pokazuje da teško da su mogli biti uključeni u disanje. Ne slaže se sa strukturom kralježnjaka i lokacijom dijela koji je identificiran kao jetra. U svom radu, Sallan i njeni koautori okrenuli su se anatomiji očiju tulimonstera.

Tullimonster Interpretacija: kralježnjak / Nobu Tamura

Već su imali prilično složenu strukturu i sadržavali su melanosome - stanice koje akumuliraju pigment melanina. Međutim, oblik očiju tulimonstera i dalje je bio najprimitivniji, u obliku čaše, bez kristala sočiva. “Problem je u tome što ako imaju čašice očiju, onda ne mogu biti kičmenjaci,” kaže Lauren Sallan, “jer svi kičmenjaci imaju složenije oči, ili su to pojednostavili drugi put. U isto vrijeme, mnoga druga stvorenja imaju takve oči - primitivni hordati, mekušci i neki crvi.

Kod morskih kralježnjaka kod tulimonstruma nisu pronađeni analogi nekim drugim strukturama - tragovi slušne kapsule, koja životinjama služi za održavanje ravnoteže, i bočne linije, senzornog organa. “Očekivalo bi se da će barem neki od njih biti sačuvani”, naglašava Sallan. “Ispostavilo se da ova stvorenja imaju nešto što kičmenjaci ne bi trebali imati, ali nemaju nešto što je sigurno trebalo biti i sačuvano.”

Otisak tulimonstera u Prirodnjačkom muzeju u Milanu / Wikimedia Commons

Stoga autori ponovo analiziraju stare podatke i pretpostavljaju da je tulimonster još uvijek pripadao nekoj skupini beskičmenjaka. Istovremeno, nije provedeno nikakvo novo istraživanje, a mnogi stručnjaci napominju da tajna ostaje tajna - ni mekušac, ni crv, ni čudno stvorenje člankonožaca također nije potpuno drugačije.

Dramatični porast biodiverziteta koji se dogodio tokom kambrijskog perioda bio je dugo pripreman molekularnom evolucijom, što je na kraju dovelo do kambrijske eksplozije raznolikosti vrsta.

Trilobit je jedan od drevnih člankonožaca, čija je pojava pala u kambrijski period (fotografija mattheaton).

U biologiji je dobro poznat paradoks kambrijske eksplozije. Njegova suština je da od nekog trenutka život na zemlji počinje da pokazuje ogromnu raznolikost oblika, čiji se tragovi mogu naći u praistorijskim fosilima. Ovaj trenutak se dogodio u kambrijskom periodu - ali prije toga nisu se mogli naći nikakvi znakovi budućih oblika života. Revolucionarni skokovi u prirodi su relativno rijetki, a ako govorimo o planetarnim razmjerima, potpuno su nevjerovatni. U međuvremenu, stiče se osjećaj da su organizmi odjednom, kao na masovnoj prodaji, stekli nevjerovatan broj novih osobina i počeli se brzo raspršivati ​​u sistematske grupe.

Naravno, može se pretpostaviti božanska intervencija ili da su neki vanzemaljci istresli vreću novih vrsta na Zemlju. Naučnici, međutim, nisu prestajali da pokušavaju da pronađu bar neko naučno objašnjenje paleontološke misterije. Čarls Darvin je razmišljao o problemu iznenadne "najave" novih fosilnih vrsta - i došao do zaključka da u takvim slučajevima arheolozi i paleontolozi moraju "bolje kopati" u svakom smislu.

Grupa evolucijskih biologa sa nekoliko američkih univerziteta objavila je članak u časopisu Science, koji predstavlja rezultate još jednog promišljanja misterije kambrijske eksplozije. Naučnici su revidirali odnos između ostataka drevnih stvorenja, uzimajući u obzir najnovije nalaze, kao i arheološku starost ovih nalaza. Razjašnjeni su genealoški odnosi fosilnih vrsta sa njihovim modernim potomcima. Osim toga, korišteni su podaci iz molekularne genetike: istraživači su rekonstruirali genealogiju nekoliko gena pronađenih u 118 modernih vrsta. Sve zajedno, omogućilo je da se razjasne tačke grananja na porodičnom stablu i tačno odredi kada je određena grupa započela svoj sopstveni evolutivni put.

Općenito, zaključci istraživača svode se na činjenicu da je kambrijskoj revoluciji prethodila duga nevidljiva evolucija. Tokom miliona godina, organizmi su akumulirali genetske i biohemijske promjene, koje su u kambriju dovele do pojave različitih oblika života: akumulirane unutrašnje promjene su konačno rezultirale vanjskim promjenama. Autori to upoređuju sa industrijskom revolucijom: izumi, male tehnološke inovacije su se akumulirale dugo vremena bez velikih promjena u sredstvima za proizvodnju, sve dok konačno nisu dovele do globalnog tehnološkog pomaka.

Akumulirane genetske promjene su neko vrijeme bile uravnotežene vanjskim okruženjem i odnosima među vrstama. A sa biohemijske tačke gledišta, različiti organizmi već prije kambrija mogli su se značajno razlikovati jedni od drugih, pokazujući veliku biološku raznolikost. Nakon toga, i najmanji ekološki pomaci trebali su biti dovoljni da se akumuliranim promjenama ispolje izvana. Inače, jedna od vrlo hrabrih, iako prilično kontroverznih hipoteza iznesenih u članku je tvrdnja da su se prekambrijske životinje intenzivnije jele jedna drugu: to bi mogao biti jedan od razloga oskudice fosilnih ostataka iz pretkambrija.

To ne znači da nova hipoteza nije privukla pažnju kritičara. Tako je jedna od tvrdnji prema autorima da nisu uzeli u obzir takozvane orphan gene, koji čine otprilike 30% svih životinjskih gena. Ovi geni nemaju homologne "rođake", a mnogi vjeruju da je njihova iznenadna pojava mogla uzrokovati kambrijsku eksploziju biodiverziteta. Međutim, u ovoj hipotezi, nažalost, postoji riječ "iznenada", od koje se nauka uvijek na sve načine pokušava riješiti.

Imate pitanja?

Prijavite grešku u kucanju

Tekst za slanje našim urednicima: