paleontoloģiskie noslēpumi. Jauns skaidrojums Kembrija sprādziena noslēpumam. Paleontoloģijas noslēpumi

Šis noslēpums paleontologus vajāja 150 gadus. Kaut ko, ko sauc par prototaksīti, nevarēja droši attiecināt ne tikai uz ģimeni vai ģints, bet arī uz jebkuru bioloģisko valstību. Tikai mūsdienās fosiliju analīze, šķiet, ir ļāvusi izšķirties par šo gigantisko senās Zemes veidojumu, kas tomēr nav beidzis būt ārkārtīgi pārsteidzošs.

Prototaxites vēsture ir lielisks piemērs tam, ko redzēt un saprast – ko tu redzi, kā saka, divas lielas atšķirības. Amerikāņu zinātnieks Dž.V.Dosons, kurš pirmo reizi aprakstīja šo noslēpumaino būtni (1859.gadā), uzskatīja, ka tās ir sapuvušas koksnes fosilijas, kas kaut kādā veidā saistītas ar tagadējām īvēm (Taxus), un tāpēc deva tām nosaukumu Prototaxites. Tikai tagad, pirms īstām īvēm, šai būtnei nācās "smīkt un stutēt", jo prototaksīti bija izplatīti, tiesa, pa visu Zemi, bet tikai pirms 420-350 miljoniem gadu.

Deviņpadsmitā gadsimta beigās zinātnieki sāka domāt, ka tā ir jūraszāle, precīzāk, brūnā aļģe, un šis viedoklis nostiprinājās, ilgstoši nokļūstot enciklopēdijās un mācību grāmatās. Kaut ko līdzīgu aļģēm (vai aļģu kolonijai?), kas izaugusi sešu un dažkārt deviņu metru augstuma "stumbra" formā, ir grūti iedomāties.

Starp citu, Prototaksīti tolaik bija lielākais organisms uz sauszemes: mugurkaulnieki bija tikko sākuši parādīties, tāpēc ap dīvaino augsto "stabu" rāpoja bezspārnu kukaiņi, simtkāji un tārpi.

Paši pirmie vaskulārie augi, skuju koku un paparžu attālie senči, lai arī parādījās 40 miljonus gadu agrāk, tomēr laikā, kad prototaksīti apmetās uz Zemes (devona sākumā), tie vēl nepacēlās virs metra.

Starp citu, par izmēru. Saūda Arābijā tika atrasts 5,3 metrus garš Prototaxites paraugs, kura diametrs ir 1,37 metri pie pamatnes un 1,02 metri otrā galā. Ņujorkas štatā viņi izraka 8,83 metrus garu stumbru, kura diametrs vienā galā bija 34 centimetri, bet otrā – 21 centimetrs. Pats Dosons aprakstīja paraugu no Kanādas – 2,13 metrus garu un ar maksimālo diametru 91 centimetru.

Kas vēl ir svarīgi atzīmēt attiecībā uz prototaksītu struktūru. Tam nav tādu šūnu kā augiem. Bet ir ļoti plāni kapilāri (caurules) ar diametru no 2 līdz 50 mikrometriem.

Mūsdienās zinātnieki, pamatojoties uz daudzu gadu pētījumu rezultātiem par šo senās dzīvās pasaules pārstāvi, ir izvirzījuši jaunas versijas. Daži eksperti, sākot ar Frensisu Hūberu no Amerikas Nacionālā dabas vēstures muzeja (Smithsonian Institution, National Museum of Natural History), sliecas uzskatīt, ka Prototaksites ir milzīgas sēnes augļķermenis; citi - uz to, ka tas ir milzīgs ķērpis. Jaunāko versiju ar saviem argumentiem izvirzīja Marks-Andrē Seloss no Monpeljē universitātes (Universite de Montpellier II).

Viens no dedzīgākajiem sēņu versijas piekritējiem ir Čārlzs Kevins Boiss, kurš tagad mācās Čikāgas Universitātē. Viņš publicēja vairākus darbus, kas bija veltīti detalizētai prototaksītu izpētei

Boiss nebeidz pārsteigt par šo radību. "Lai kādus argumentus jūs izvirzītu, kaut kas traks tomēr iznāk," saka pētnieks. "Sēnei 20 pēdu augstumā nav nekādas jēgas. Neviena jūraszāle nedos 20 pēdas garu. mums".

Nesen Frensiss Hūbers pabeidza titānisku darbu: savāca daudzus prototaksītu paraugus no dažādām valstīm un izgatavoja simtiem plānāko griezumu, no tiem izgatavojot tūkstošiem fotogrāfiju. Iekšējās struktūras analīze parādīja, ka tā ir sēne. Taču zinātnieks bija vīlies, ka nevarēja atrast raksturīgas reproduktīvās struktūras, kas skaidri norādītu visiem, ka, viņi saka, šī patiešām ir sēne (kas deva pārliecību Hūbera pretiniekiem no "ķērpju nometnes").

Jaunākais (laikā, bet nepārprotami ne pēdējais prototaksītu vēsturē) pierādījums devona perioda dīvainā organisma sēnīšu dabai ir Hueber, Beuys un viņu kolēģu raksts žurnālā Geology.

"Lielais atrasto izotopu klāsts ir grūti savienojams ar autotrofisko metabolismu, taču tas atbilst anatomijai, kas norāda uz sēnīti, un pieņēmumam, ka Prototaxites bija heterotrofisks organisms, kas dzīvoja uz substrāta, kas bagāts ar dažādiem izotopiem," raksta autori. rakstīt.

Vienkārši sakot, augi iegūst oglekli no gaisa (no oglekļa dioksīda), bet sēnes iegūst oglekli no augsnes. Un, ja visiem vienas sugas un viena laikmeta augiem ir vienāda izotopu attiecība, sēnēs tas būs atkarīgs no augšanas vietas, tas ir, no uztura.

Starp citu, oglekļa izotopu attiecības analīze dažādos prototaksītu paraugos tagad palīdz zinātniekiem atjaunot šīs senās radības vietējās ekosistēmas. Tā kā daži no tās īpatņiem, šķiet, ir "ēduši" augus, citi izmantoja augsnes mikrobu kopienu kā pārtiku, bet vēl citi varēja saņemt barības vielas no sūnām.

Kerola Hotone, šī pētījuma līdzautore, Kerola Hotone no Smitsona Dabas vēstures muzeja, apspriež paleozoiskā sēnītes lielās izaugsmes noslēpumu: viņa uzskata, ka lielais izmērs palīdzēja sēnei izplatīt sporas tālāk - cauri izkaisītiem purviem. , nejauši izkaisīti pa ainavu.

Nu, uz jautājumu, kā šī sēne izauga līdz tik briesmīgam izmēram, zinātnieki vienkārši atbild: "Lēnām." Galu galā toreiz nebija neviena, kas ēst šo sēni.

Bet ko darīt? Fosiliju sekcijas spītīgi "negribējās" līdzināties koku posmiem, un vispār - tie neizskatījās pēc auga. Gredzeni uz posmiem, starp citu, tur tiek novēroti, bet tie nav koku gada gredzeni.

Zālēdāji, bruņu ankilozauri ir slaveni ar savu masīvo "klubu" astes galā, kas acīmredzot kalpoja kā aizsardzības ierocis. Taču eksperti zina arī citu viņu intriģējošo iezīmi: lielākā daļa atklāto šo dinozauru mirstīgo atlieku tika apraktas ar vēderu uz augšu.

Diskusijas par šo tēmu sākās jau pagājušā gadsimta 30. gados, un līdz šim ir bijis daudz hipotēžu, no kurām svarīgākās nesen pārbaudīja paleontologu grupa Džordana Mallona vadībā no Kanādas Dabas vēstures muzeja. Bet vispirms viņi pārliecinājās, ka "ankilozauru orientācijas problēma" nav vēsturisks mīts. Zinātnieki pārbaudīja 36 Kanādā veiktos atradumus un to autoru ziņojumus, apstiprinot, ka 26 no tiem patiešām bijuši otrādi. To nevar izskaidrot nejauši.

Ekspress informācija pēc valsts

Kanāda- valsts Ziemeļamerikā.

Kapitāls– Otava

Lielākās pilsētas: Toronto, Monreāla, Vankūvera, Kalgari, Otava, Vinipega

Valdības forma- Konstitucionālā monarhija

Teritorija- 9 984 670 km 2 (2. vieta pasaulē)

Populācija– 34,77 miljoni cilvēku (38. vieta pasaulē)

Oficiālās valodas: angļu franču

Reliģija– kristietība

HDI– 0,913 (9. vieta pasaulē)

IKP- 1,785 triljoni dolāru (11. vieta pasaulē)

Valūta- Kanādas dolārs

robežas ar ASV

Pēc tam autori sāka pārbaudīt galvenās teorijas, kas izskaidro šo fenomenu. Pirmais no tiem liek domāt, ka ankilozauri bija diezgan neveikli savās kustībās un, nokrituši uz muguras, nevarēja atripoties, un plēsēji tos nogāza uz muguras, sasniedzot vēderu, kuru neaizsargāja bruņu plāksnes. Zinātnieki tam neatrada nekādus pierādījumus, un zobu pēdas tika atrastas tikai vienā no pētītajiem paraugiem. "Ja ankilozauri būtu tik gausi, tie diez vai būtu izdzīvojuši apmēram 100 miljonus gadu," piebilst Džordans Malons.

Cita hipotēze uzskata, ka viss ir saistīts ar ankilozauru bruņu ķermeņa formu un to smaguma centra atrašanās vietu. Kad dzīvnieks nomira un tika sadalīts baktēriju ietekmē, tā vēderam vajadzēja uzbriest, kas to dabiski varētu apgriezt otrādi. Par labu šai hipotēzei parasti tiek norādīts, ka tas notiek ar mūsdienu bruņnešiem. Taču, kad Mallona kolēģi paši pārbaudīja 174 automašīnu notriecošus dzīvnieku līķus, apstiprinājuma tam nebija. Autori sekoja līdzi arī dažu beigtu bruņnešu sadalīšanai, kamēr neviens no tiem "dabiski" apgāzās uz muguras.

Cits modelis mirstīgo atlieku orientāciju skaidro ar to, ka mirušo dzīvnieku ķermeņi varēja atrasties rezervuārā, peldēt un viegli apgāzties zem sava svara. Pēc tam tie atradās dibenā vai uz sēkļa, un tos ienesa nogulumieži jau tādā apgrieztā stāvoklī. Lai pārbaudītu šo versiju, Mallons un viņa līdzautori izstrādāja trīsdimensiju datormodeļus divu galveno ankilozauru šķirņu (ankilozauru un nodozauru) ķermeņu peldspējai, ņemot vērā to kaulu blīvumu, plaušu tilpumu utt.

Novietojot modeļus virtuālā upē un "uzpūšot" to vēderus – it kā iedarbojoties gāzēm, kuras pēc nāves turpina izdalīties zarnu baktērijas, zinātnieki uzraudzīja viņu uzvedību. Dinozaura gadījumā hipotēze darbojās: pietika pat ar nelielu nejaušu novirzi, lai ķermenis apgrieztos otrādi uz ūdens. Ankilosaurīdi izrādījās stabilāki, bet ar pietiekami spēcīgu vilni, un tie pārgāja uz stabilāku apgrieztu orientāciju. Acīmredzot tas reiz notika dabā, atstājot paleontologus par vienu no daudzajiem un tagad atrisinātajiem dinozauru noslēpumiem.

Atkārtoti analizējuši datus par noslēpumainā izmirušā dzīvnieka struktūru, zinātnieki nolēma, ka tas nevar

Divdesmitā gadsimta vidū atklātas dīvainas fosilijas. ASV Ilinoisas štatā kļuva par sākumu vienam no interesantākajiem paleontoloģijas noslēpumiem. Par godu Freijam, kurš atrada pirmo paraugu

23:10 2017. gada 28. februāris

Atkārtoti analizējuši datus par noslēpumainā izmirušā dzīvnieka uzbūvi, zinātnieki nolēma, ka tā nevar būt zivs, kā tika uzskatīts vēl nesen. Tulli monstra mīkla paliek atklāta.

Divdesmitā gadsimta vidū atklātas dīvainas fosilijas. ASV Ilinoisas štatā kļuva par sākumu vienam no interesantākajiem paleontoloģijas noslēpumiem. Par godu Frensisam Tullijam, kurš atrada pirmo eksemplāru, šīs radības tika nosauktas par "tullimonsteriem", mūsdienās to ir vairāki simti. Atliekas datētas ar aptuveni 310 miljoniem gadu – tolaik šajā teritorijā atradās dzīvībai bagāta upes delta. Tajā pašā laikā šos dzīvniekus nav iespējams stingri klasificēt.

Mīkstķermeņu tullimonstru nospiedumi ir pārāk neskaidri un nenoteikti, tāpēc paleontologi izvirza dažādas versijas par to uzbūvi un izskatu, dažkārt attiecinot tos uz mīkstmiešiem, tad posmkājiem. 2016. gadā Viktorija Makkoja un viņas līdzautori aprakstīja tos kā nēģiem radniecīgus vārdus: "Tulimonsters ir mugurkaulnieks," bija raksta nosaukums, ko viņi publicēja žurnālā Nature. "Tulimonsters ir bezmugurkaulnieks," apgalvo jauns žurnāla Paleontology raksts.

Tullymonster var būt jebkurš / Lauren Sallan

Pagājušā gada raksta autori, izpētījuši vairāk nekā tūkstoš tullimonstru mirstīgās atliekas, atzīmēja gaišu svītru, kas stiepjas gar ķermeņa vidu, piemēram, notohordu, primitīvu mugurkaulu. Dažas citas detaļas atgādināja zinātniekiem par žaunu maisiņiem un zobiem, kas raksturīgi arī mugurkaulniekiem - precīzāk, bezžokļa zivīm, mūsdienu spārnu un nēģu radiniekiem.

Jaunā raksta autori apstrīd šīs interpretācijas. Laurena Sallana no Pensilvānijas universitātes un viņas kolēģi atzīmē, ka elementu novietojums, kas tika ņemts žaunu maisiņiem, liecina, ka tie diez vai varēja piedalīties elpošanā. Nepiekrīt mugurkaulnieka uzbūvei un tās daļas atrašanās vietai, kas tika identificēta kā aknas. Savā darbā Sallan un viņas līdzautori pievērsās tullimonstera acu anatomijai.

Tullimonster interpretācija: mugurkaulnieks / Nobu Tamura

Tiem jau bija diezgan sarežģīta struktūra un tajos bija melanosomas – šūnas, kas uzkrāj melanīna pigmentu. Tomēr tullimonstera acu forma joprojām bija visprimitīvākā, kausveida, bez lēcu kristāla. "Problēma ir tāda, ka, ja viņiem ir izliektas acis, tie nevar būt mugurkaulnieki," saka Lorēna Salana, "jo visiem mugurkaulniekiem ir sarežģītākas acis vai arī tie ir vienkāršojuši to otrreiz. Tajā pašā laikā šādas acis ir daudzām citām radībām - primitīviem hordātiem, mīkstmiešiem un dažiem tārpiem.

Tullimonsteros jūras mugurkaulniekiem nebija atrasti analogi dažām citām struktūrām - dzirdes kapsulas pēdas, kas kalpo dzīvniekiem līdzsvara uzturēšanai, un sānu līnija, maņu orgāns. "Varētu sagaidīt, ka vismaz dažas no tām paliekām tiks saglabātas," uzsver Sallans. "Izrādās, ka šīm radībām ir kaut kas tāds, kam nevajadzētu būt mugurkaulniekiem, bet viņiem nav kaut kas tāds, kas noteikti būtu bijis jāsaglabā."

Tulkojuma monstra izdruka Milānas Dabas vēstures muzejā / Wikimedia Commons

Tādējādi autori vēlreiz analizē vecos datus un izdara pieņēmumu, ka tullimonster joprojām piederēja kādai bezmugurkaulnieku grupai. Tajā pašā laikā jauni pētījumi nav veikti, un daudzi eksperti atzīmē, ka noslēpums paliek noslēpums - ne mīkstmiešiem, ne tārpiem, ne posmkājiem dīvainā būtne arī nav pilnīgi atšķirīga.

Dramatiskais bioloģiskās daudzveidības pieaugums, kas notika Kembrija periodā, ilgu laiku tika sagatavots molekulārās evolūcijas rezultātā, kas galu galā izraisīja Kembrijas sugu daudzveidības eksploziju.

Trilobīts ir viens no senajiem posmkājiem, kura izskats iekrita kembrija periodā (foto autors Mattheaton).

Bioloģijā ir labi zināms Kembrija sprādziena paradokss. Tās būtība ir tāda, ka no kāda brīža dzīvība uz zemes sāk demonstrēt milzīgu formu daudzveidību, kuras pēdas var atrast aizvēsturiskajās fosilijās. Šis brīdis notika kembrija periodā - bet pirms tam nevarēja atrast nekādas turpmākās dzīvības formas pazīmes. Revolucionāri lēcieni dabā ir salīdzinoši reti, un, ja runājam par planētu mērogu, tie ir pilnīgi neticami. Tikmēr rodas sajūta, ka organismi, it kā masveida izpārdošanā, uzreiz ieguva neticami daudz jaunu funkciju un sāka ātri sadalīties sistemātiskās grupās.

Protams, var pieņemt, ka ir dievišķa iejaukšanās vai daži citplanētieši uz Zemes ir izkratījuši jaunu sugu maisu. Zinātnieki tomēr nebeidza mēģināt atrast vismaz kādu zinātnisku skaidrojumu paleontoloģijas noslēpumam. Čārlzs Darvins domāja par jaunu fosiliju sugu pēkšņas "rašanās" problēmu - un nonāca pie secinājuma, ka šādos gadījumos arheologiem un paleontologiem ir "jārok labāk" visādā ziņā.

Evolūcijas biologu grupa no vairākām Amerikas universitātēm publicēja rakstu žurnālā Science, kurā izklāstīti kārtējās Kembrija sprādziena noslēpuma pārdomāšanas rezultāti. Zinātnieki ir pārskatījuši attiecības starp seno radījumu atliekām, ņemot vērā jaunākos atradumus, kā arī šo atradumu arheoloģisko vecumu. Tika noskaidrotas fosilo sugu ģenealoģiskās attiecības ar to mūsdienu pēcnācējiem. Turklāt tika izmantoti molekulārās ģenētikas dati: pētnieki rekonstruēja vairāku gēnu ģenealoģiju, kas atrasti 118 mūsdienu sugās. Tas viss kopā ļāva noskaidrot ciltskoka atzarojuma punktus un precīzi noteikt, kad konkrēta grupa uzsāka savu evolūcijas ceļu.

Kopumā pētnieku secinājumi ir saistīti ar faktu, ka pirms Kembrijas revolūcijas notika ilga neredzama evolūcija. Miljonu gadu laikā organismi uzkrāja ģenētiskas un bioķīmiskas izmaiņas, kas Kembrijā izraisīja dažādu dzīvības formu rašanos: uzkrātās iekšējās izmaiņas galu galā izraisīja ārējas izmaiņas. Autori to salīdzina ar industriālo revolūciju: izgudrojumi, nelieli tehnoloģiski jauninājumi, kas ilgu laiku uzkrājās bez lielām ražošanas līdzekļu izmaiņām, līdz beidzot noveda pie globālas tehnoloģiskas pārmaiņas.

Uzkrātās ģenētiskās izmaiņas jau kādu laiku līdzsvaro ārējā vide un attiecības starp sugām. Un no bioķīmiskā viedokļa dažādi organismi jau pirms kembrija varēja būtiski atšķirties viens no otra, demonstrējot lielu bioloģisko daudzveidību. Pēc tam ar mazākajām ekoloģiskajām pārmaiņām vajadzēja pietikt, lai ļautu uzkrātajām izmaiņām izpausties no ārpuses. Starp citu, viena no ļoti drosmīgajām, lai arī diezgan pretrunīgajām hipotēzēm, kas izvirzīta rakstā, ir apgalvojums, ka pirmskembrija dzīvnieki viens otru ēduši intensīvāk: tas var būt viens no iemesliem pirmskembrija fosilo atlieku trūkumam.

Tas nenozīmē, ka jaunā hipotēze nav piesaistījusi kritiķu uzmanību. Tādējādi viena no pretenzijām pret autoriem ir tāda, ka viņi nav ņēmuši vērā tā sauktos bāreņu gēnus, kas veido aptuveni 30% no visiem dzīvnieku gēniem. Šiem gēniem nav homologu "radinieku", un daudzi uzskata, ka tieši to pēkšņā parādīšanās varēja izraisīt bioloģiskās daudzveidības eksploziju Kembrijā. Tomēr šajā hipotēzē, diemžēl, ir vārds "pēkšņi", no kura zinātne vienmēr cenšas atbrīvoties ar visiem līdzekļiem.

Vai jums ir jautājumi?

Ziņot par drukas kļūdu

Teksts, kas jānosūta mūsu redaktoriem: