paleontologiset mysteerit. Uusi selitys Kambrian räjähdyksen mysteerille. Mysteries of paleontology

Tämä mysteeri ahdisti paleontologeja 150 vuoden ajan. Jotakin, jota kutsutaan prototaksiiteiksi, ei voitu luottavaisesti luokitella ei vain perheeseen tai sukuun, vaan mihinkään biologiseen valtakuntaan. Vasta meidän päivinämme fossiilien analyysi on näyttänyt mahdollistavan päätöksen tämän muinaisen maan jättimäisestä luomuksesta, joka ei kuitenkaan ole lakannut olemasta äärimmäisen yllättävää.

Prototaxitien historia on loistava esimerkki siitä, mitä nähdä ja ymmärtää - mitä näet, kuten sanotaan, kaksi suurta eroa. Amerikkalainen tiedemies J.W. Dawson, joka kuvasi tämän salaperäisen olennon ensimmäisen kerran (vuonna 1859), uskoi, että nämä olivat mätä puusta peräisin olevia fossiileja, jotka liittyvät jotenkin nykyisiin marjakuihin (Taxus), ja antoi siksi niille nimen Prototaxites. Vasta nyt, ennen oikeita marjakuusia, tämän olennon täytyi "tallata ja tallata", koska prototaksiittia levisi, vaikkakin koko maapallolle, mutta vain 420-350 miljoonaa vuotta sitten.

1800-luvun lopulla tiedemiehet alkoivat ajatella, että se oli merilevä, tarkemmin sanottuna ruskea merilevä, ja tämä mielipide vahvistui, joutui tietosanakirjoihin ja oppikirjoihin pitkään. Vaikka on vaikea kuvitella jotain samanlaista kuin levä (tai leväyhdyskunta?), joka on kasvanut kuuden ja joskus yhdeksän metrin korkuisen "rungon" muodossa, on vaikeaa.

Muuten, Prototaxites oli tuolloin maan suurin organismi: selkärankaiset olivat juuri alkaneet ilmaantua, joten siivettömät hyönteiset, tuhatjalkaiset ja madot ryömivät oudon korkean "pilarin" ympärillä.

Ensimmäiset verisuonikasvit, havupuiden ja saniaisten kaukaiset esi-isät, vaikka ne ilmestyivät 40 miljoonaa vuotta aikaisemmin, eivät kuitenkaan vielä nousseet metrin yläpuolelle sillä hetkellä, kun prototaksiitit asettuivat maan päälle (alkudevonin aikana).

Muuten, koon suhteen. Saudi-Arabiasta löydettiin 5,3 metriä pitkä prototaksiittikappale, jonka halkaisija on tyvestä 1,37 metriä ja toisesta päästä 1,02 metriä. New Yorkin osavaltiossa kaivettiin 8,83 metriä pitkä runko, jonka toisesta päästä halkaisija oli 34 senttimetriä ja toisesta 21 senttimetriä. Dawson itse kuvaili Kanadasta peräisin olevaa näytettä - 2,13 metriä pitkä ja maksimihalkaisija 91 senttimetriä.

Mitä muuta on tärkeää huomata prototaksiittien rakenteesta. Siinä ei ole soluja kuten kasveilla. Mutta on olemassa erittäin ohuita kapillaareja (putkia), joiden halkaisija on 2-50 mikrometriä.

Nykyään tiedemiehet ovat esittäneet uusia versioita tämän muinaisen elävän maailman edustajan monien vuosien tutkimuksen tulosten perusteella. Jotkut asiantuntijat, alkaen Francis Hueberista American National Museum of Natural History -museosta (Smithsonian Institution, National Museum of Natural History), ovat taipuvaisia ​​uskomaan, että Prototaxites on valtavan sienen hedelmärunko; toiset - siihen, että se on valtava jäkälä. Uusimman version omin perusteluineen esitti Marc-Andre Selosse Montpellierin yliopistosta (Universite de Montpellier II).

Yksi sieniversion kiihkeimmistä kannattajista on Charles Kevin Boyce, joka työskentelee nykyään Chicagon yliopistossa. Hän julkaisi useita prototaksiittien yksityiskohtaiselle tutkimukselle omistettuja teoksia

Boyce ei lakkaa hämmästymästä tästä olennosta. "Riippumatta siitä, mitä argumentteja esität, jotain hullua tulee silti esiin", tutkija sanoo. "20 jalkaa korkea sieni ei ole järkevä. Mikään merilevä ei anna 20 jalkaa korkeaksi. me".

Francis Huber suoritti äskettäin titaanisen työn: hän keräsi useita prototaksiittinäytteitä eri maista ja teki satoja ohuimpia leikkeitä ja teki niistä tuhansia valokuvia. Sisäisen rakenteen analyysi osoitti, että se on sieni. Tiedemies oli kuitenkin pettynyt, ettei hän löytänyt tyypillisiä lisääntymisrakenteita, jotka osoittaisivat selvästi kaikille, että he sanovat, että tämä on todella sieni (joka antoi luottamusta Huberin vastustajille "jäkäläleiristä").

Viimeisin (ajallisesti, mutta ei selvästikään viimeinen prototaksiittien historiassa) todiste devonikauden oudon organismin sieniluonteesta on Hueberin, Beuysin ja heidän kollegoidensa artikkeli Geology-lehdessä.

"Laaja valikoima isotooppeja on vaikea sovittaa yhteen autotrofisen aineenvaihdunnan kanssa, mutta se on sopusoinnussa sientä osoittavan anatomian kanssa ja sen oletuksen kanssa, että Prototaxites oli heterotrofinen organismi, joka eli substraatilla, jossa oli runsaasti erilaisia ​​isotooppeja", artikkelin kirjoittajat. kirjoittaa.

Yksinkertaisesti sanottuna kasvit saavat hiilensä ilmasta (hiilidioksidista), kun taas sienet saavat hiilensä maaperästä. Ja jos kaikilla saman lajin ja saman aikakauden kasveilla on sama isotooppisuhde, sienissä se riippuu niiden kasvupaikasta, eli ruokavaliosta.

Muuten, eri prototaksiittinäytteiden hiilen isotooppien suhteen analyysi auttaa nyt tutkijoita luomaan uudelleen tämän muinaisen olennon alkuperäiset ekosysteemit. Koska jotkut sen yksilöistä näyttävät "syöneen" kasveja, toiset käyttivät maaperän mikrobiyhteisöä ravinnoksi, ja toiset ovat saattaneet saada ravinteita sammalista.

Carol Hotton, tämän tutkimuksen toinen kirjoittaja, Carol Hotton Smithsonian Museum of Natural Historysta, keskustelee paleotsoisen sienen suuren kasvun mysteeristä: hän uskoo, että suuri koko auttoi sientä levittämään itiöitään - hajallaan olevien soiden läpi. , satunnaisesti hajallaan maisemaan.

No, kun kysyttiin, kuinka tämä sieni kasvoi niin hirviömäiseksi, tutkijat vastaavat yksinkertaisesti: "Hitaasti." Eihän tuohon aikaan ollut ketään syömässä tätä sientä.

Mutta mitä tehdä? Fossiiliosat itsepäisesti "eivät halunneet" muistuttaa puiden osia, ja yleensä - ne eivät näyttäneet kasvilta. Siellä muuten havaitaan osien renkaita, mutta nämä eivät ole puiden vuosirenkaita.

Kasvinsyöjät, panssaroidut ankylosaurukset ovat kuuluisia massiivisesta hännänpäässä olevasta "kerhostaan", joka ilmeisesti toimi puolustusaseena. Mutta asiantuntijat tietävät myös heidän toisen kiehtovan ominaisuutensa: suurin osa näiden dinosaurusten löydetyistä jäännöksistä haudattiin vatsa ylöspäin.

Keskustelut tästä aiheesta alkoivat jo 1930-luvulla, ja tähän mennessä on ollut paljon hypoteeseja, joista tärkeimmät on äskettäin testattu paleontologien ryhmässä, jota johtaa Jordan Mallon Kanadan luonnontieteellisestä museosta. Mutta ensin he varmistivat, että "ankylosauruksen suuntautumisongelma" ei ole historiallinen myytti. Tutkijat tarkastelivat 36 Kanadassa tehtyä löytöä ja niiden tekijöiden raportteja ja vahvistivat, että 26 niistä oli todella ylösalaisin. Sitä ei voi selittää sattumalta.

Pikatiedot maittain

Kanada- maa Pohjois-Amerikassa.

Iso alkukirjain– Ottawa

Suurimmat kaupungit: Toronto, Montreal, Vancouver, Calgary, Ottawa, Winnipeg

Hallitusmuoto- Perustuslaillinen monarkia

Alue- 9 984 670 km 2 (2. maailmassa)

Väestö– 34,77 miljoonaa ihmistä (38. maailmassa)

Viralliset kielet: englanti ranska

Uskonto– Kristinusko

HDI– 0,913 (9. maailmassa)

BKT– 1 785 biljoonaa dollaria (11. maailmassa)

Valuutta– Kanadan dollari

rajoja USA:n kanssa

Kirjoittajat alkoivat sitten testata keskeisiä teorioita, jotka selittävät tämän ilmiön. Ensimmäinen niistä viittaa siihen, että ankylosaurukset olivat melko kömpelöitä liikkeissään ja selälleen kaatuttuaan he eivät voineet rullata taaksepäin, ja saalistajat kaatoivat heidät selälleen, saavuttaen vatsan, jota ei suojattu panssaroiduilla levyillä. Tutkijat eivät löytäneet todisteita tästä, ja hampaiden jälkiä löydettiin vain yhdestä tutkitusta näytteestä. "Jos ankylosaurukset olisivat niin hitaita, ne tuskin olisivat selviytyneet noin 100 miljoonaa vuotta", lisää Jordan Mallon.

Toinen hypoteesi uskoo, että kaikki liittyy ankylosaurusten panssaroidun kehon muotoon ja niiden painopisteen sijaintiin. Kun eläin kuoli ja bakteerit hajottavat sen, sen vatsan piti turvota, mikä voisi luonnollisesti kääntää sen ylösalaisin. Tämän hypoteesin puolesta on yleensä osoitettu, että tämä tapahtuu nykyaikaisten armadillojen kanssa. Kuitenkin, kun Mallonin työtoverit itse tutkivat 174 eläimen ruumista, joihin autot törmäsivät, tälle ei saatu vahvistusta. Kirjoittajat seurasivat myös joidenkin kuolleiden armadillojen hajoamista, vaikka yksikään heistä ei "luonnollisesti" kääntynyt selälleen.

Toinen malli selittää jäänteiden suunnan sillä, että kuolleiden eläinten ruumiit saattoivat olla säiliössä, kellua ja helposti kääntyä oman painonsa alaisena. Myöhemmin ne joutuivat pohjaan tai karille, ja sedimenttikivet toivat heidät sisään jo sellaisessa käänteisessä asennossa. Tämän version testaamiseksi Mallon ja hänen kirjoittajansa kehittivät kolmiulotteisia tietokonemalleja ankylosaurusten kahden päälajin (ankylosauridit ja nodosauridit) kehon kelluvuudesta ottaen huomioon niiden luutiheyden, keuhkojen tilavuuden jne.

Sijoittamalla mallit virtuaaliseen jokeen ja "täyttämällä" heidän vatsansa - ikään kuin kaasujen vaikutuksesta, jotka jatkavat suoliston bakteerien vapauttamista kuoleman jälkeen - tutkijat seurasivat heidän käyttäytymistään. Dinosauruksen tapauksessa hypoteesi toimi: pienikin satunnainen poikkeama riitti, että keho kääntyi ylösalaisin kellumaan. Ankylosauridit osoittautuivat vakaammiksi, mutta riittävän vahvoiksi aaltoiksi, ja ne siirtyivät vakaampaan käänteiseen orientaatioon. Tämä ilmeisesti tapahtui kerran luonnossa, jolloin paleontologit jäivät yhdeksi monista ja nyt ratkaistuista dinosaurusten mysteereistä.

Analysoituaan uudelleen salaperäisen sukupuuttoon kuolleen eläimen rakennetta koskevat tiedot, tutkijat päättivät, että se ei voinut

Outoja fossiileja löydettiin 1900-luvun puolivälissä. Yhdysvalloissa Illinoisin osavaltiossa, siitä tuli alku yhdelle paleontologian mielenkiintoisimmista mysteereistä. Freyn kunniaksi, joka löysi ensimmäisen näytteen

23.10 28. helmikuuta 2017

Analysoituaan uudelleen salaperäisen sukupuuttoon kuolleen eläimen rakennetta koskevat tiedot päättivät, että se ei voinut olla kala, kuten viime aikoihin asti luultiin. Tullimonsterin arvoitus jää auki.

Outoja fossiileja löydettiin 1900-luvun puolivälissä. Yhdysvalloissa Illinoisin osavaltiossa, siitä tuli alku yhdelle paleontologian mielenkiintoisimmista mysteereistä. Ensimmäisen näytteen löytäneen Francis Tullyn kunniaksi nämä olennot nimettiin "tullimonstereiksi", nykyään niitä on useita satoja. Jäännökset on päivätty noin 310 miljoonan vuoden ikäisiksi - tuolloin tällä alueella sijaitsi elämärikas joen suisto. Samanaikaisesti näitä eläimiä ei ole mahdollista luokitella tiukasti.

Pehmeärunkoisten tullihirviöiden jäljet ​​ovat liian epämääräisiä ja epämääräisiä, joten paleontologit esittivät erilaisia ​​​​versioita niiden rakenteesta ja ulkonäöstä ja katsovat ne joskus nilviäisiksi, sitten niveljalkaisille. Vuonna 2016 Victoria McCoy ja hänen kirjoittajansa kuvailivat niitä nahkiaisiin liittyviksi: "Tullimonster on selkärankainen", oli heidän artikkelinsa otsikko Nature-lehdessä. "Tullimonster on selkärangaton", väittää uusi artikkeli Paleontology-lehdessä.

Tullymonster voi olla kuka tahansa / Lauren Sallan

Viime vuoden artikkelin kirjoittajat, tutkittuaan yli tuhat tullihirviön jäännöstä, huomasivat vartalon keskellä kulkevan vaalean raidan, kuten notokordin, primitiivisen selkärangan. Jotkut muut yksityiskohdat muistuttivat tutkijoita kiduspusseista ja hampaista, jotka ovat myös tyypillisiä selkärankaisille - tarkemmin sanottuna leuattomista kaloista, nykyaikaisten kalojen sukulaisista ja nahkiaisista.

Uuden artikkelin kirjoittajat kiistävät nämä tulkinnat. Lauren Sallan Pennsylvanian yliopistosta ja hänen kollegansa huomauttavat, että kiduspussiksi erehtyneiden alkuaineiden sijainti osoittaa, että ne tuskin olisivat voineet osallistua hengitykseen. Ei ole samaa mieltä selkärankaisen rakenteen ja maksaksi tunnistetun osan sijainnin kanssa. Työssään Sallan ja hänen kirjoittajansa kääntyivät tullihirviön silmien anatomiaan.

Tullimonster Tulkinta: Selkärankainen / Nobu Tamura

Niillä oli jo melko monimutkainen rakenne ja ne sisälsivät melanosomeja - soluja, jotka keräävät melaniinipigmenttiä. Tullimonsterin silmien muoto oli kuitenkin edelleen alkeellisin, kuppimainen, linssikristalliton. "Ongelma on, että jos niillä on kupilliset silmät, he eivät voi olla selkärankaisia", Lauren Sallan sanoo, "koska kaikilla selkärankaisilla on monimutkaisemmat silmät tai ne ovat yksinkertaistaneet niitä toisen kerran. Samanaikaisesti monilla muilla olennoilla on tällaiset silmät - primitiiviset chordaatit, nilviäiset ja jotkut matot.

Tullihirviöistä ei löytynyt analogeja joillekin muille meren selkärankaisista löytyneille rakenteille - jälkiä kuulokapselista, joka palvelee eläimiä tasapainon ylläpitämisessä, ja sivulinjasta, aistielimestä. "Voisi odottaa, että ainakin osa niiden jäännöksistä säilyy", Sallan korostaa. "On käynyt ilmi, että näissä olennoissa on jotain, mitä selkärankaisilla ei pitäisi olla, mutta heillä ei ole jotain, mikä olisi varmasti pitänyt säilyttää ja säilyttää."

Tullihirviöprintti Milanon luonnontieteellisessä museossa / Wikimedia Commons

Näin ollen kirjoittajat analysoivat uudelleen vanhaa tietoa ja olettavat, että tullihirviö kuului edelleen johonkin selkärangattomien ryhmään. Samaan aikaan uutta tutkimusta ei ole tehty, ja monet asiantuntijat huomauttavat, että salaisuus pysyy salaisuutena - ei myöskään nilviäinen, mato tai niveljalkainen outo olento ole täysin erilainen.

Kambrikauden aikana tapahtunut dramaattinen biologisen monimuotoisuuden lisääntyminen valmistettiin pitkään molekyylievoluutiolla, joka lopulta johti lajien monimuotoisuuden räjähdysmäiseen kasvuun.

Trilobite on yksi muinaisista niveljalkaisista, jonka ulkonäkö putosi kambrian ajalle (kuva mattheaton).

Biologiassa on hyvin tunnettu kambrikauden räjähdyksen paradoksi. Sen ydin on, että jossain vaiheessa elämä maan päällä alkaa osoittaa valtavasti erilaisia ​​muotoja, joiden jälkiä löytyy esihistoriallisista fossiileista. Tämä hetki tapahtui kambrikaudella - mutta sitä ennen ei löytynyt merkkejä tulevista elämänmuodoista. Vallankumoukselliset harppaukset luonnossa ovat suhteellisen harvinaisia, ja jos puhumme planeetan mittakaavasta, ne ovat täysin uskomattomia. Samaan aikaan tulee tunne, että organismit hankkivat kerralla, ikään kuin massamyynnissä, uskomattoman määrän uusia ominaisuuksia ja alkoivat nopeasti hajota systemaattisiksi ryhmiksi.

Tietysti voidaan olettaa, että jumalallinen väliintulo tai että jotkut muukalaiset ovat ravistaneet pussin uusia lajeja Maahan. Tiedemiehet eivät kuitenkaan lakanneet yrittämästä löytää ainakin tieteellistä selitystä paleontologiselle mysteerille. Charles Darwin pohti uusien fossiilisten lajien äkillisen "ilmenemisen" ongelmaa - ja tuli siihen tulokseen, että tällaisissa tapauksissa arkeologien ja paleontologien on "kaivattava paremmin" jokaisessa mielessä.

Ryhmä evoluutiobiologeja useista amerikkalaisista yliopistoista julkaisi artikkelin Science-lehdessä, joka esittelee kambrian räjähdyksen mysteerin toisen pohdinnan tuloksia. Tutkijat ovat tarkistaneet muinaisten olentojen jäänteiden välistä suhdetta ottaen huomioon uusimmat löydöt sekä näiden löytöjen arkeologisen iän. Fossiilisten lajien sukusuhteita nykyisten jälkeläisten kanssa selvitettiin. Lisäksi käytettiin molekyyligenetiikan dataa: tutkijat rekonstruoivat useiden 118 nykylajin geenien genealogian. Kaiken kaikkiaan se mahdollisti sukupuun haarautumiskohtien selvittämisen ja tarkan määrityksen, milloin tietty ryhmä aloitti oman kehityspolkunsa.

Yleisesti ottaen tutkijoiden johtopäätökset tiivistyvät siihen tosiasiaan, että kambrian vallankumousta edelsi pitkä näkymätön evoluutio. Miljoonien vuosien aikana organismit kerryttivät geneettisiä ja biokemiallisia muutoksia, jotka johtivat kambrikaudella erilaisten elämänmuotojen syntymiseen: kertyneet sisäiset muutokset johtivat lopulta ulkoisiin muutoksiin. Kirjoittajat vertaavat tätä teolliseen vallankumoukseen: keksintöjä, pieniä teknologisia innovaatioita kertyi pitkään ilman suuria muutoksia tuotantovälineissä, kunnes ne lopulta johtivat maailmanlaajuiseen teknologiseen käänteeseen.

Kumuloituneita geneettisiä muutoksia on jo jonkin aikaa tasapainottanut ulkoinen ympäristö ja lajien väliset suhteet. Ja biokemiallisesta näkökulmasta eri organismit saattoivat erota merkittävästi toisistaan ​​jo ennen kambriaa, mikä osoittaa suurta biologista monimuotoisuutta. Myöhemmin pienimpienkin ekologisten muutosten olisi pitänyt riittää, jotta kertyneet muutokset voisivat ilmetä ulkopuolelta. Muuten, yksi artikkelissa esitetyistä erittäin rohkeimmista, vaikkakin melko kiistanalaisista hypoteeseista on väite, että esikambrian eläimet söivät toisiaan intensiivisemmin: tämä saattaa olla yksi syy prekambrian fossiilisten jäänteiden niukkuuteen.

Tämä ei tarkoita, etteikö uusi hypoteesi olisi herättänyt kriitikoiden huomiota. Näin ollen yksi väitteistä kirjoittajia kohtaan on, että he eivät ole huomioineet niin sanottuja orpogeenejä, jotka muodostavat noin 30 % kaikista eläingeeneistä. Näillä geeneillä ei ole homologisia "sukulaisia", ja monet uskovat, että niiden äkillinen ilmaantuminen olisi voinut aiheuttaa biologisen monimuotoisuuden kambrikauden räjähdyksen. Tässä hypoteesissa on kuitenkin valitettavasti sana "äkkiä", josta tiede yrittää aina päästä eroon kaikin keinoin.

Onko sinulla kysyttävää?

Ilmoita kirjoitusvirheestä

Toimituksellemme lähetettävä teksti: