Очередной пост с фаткиками, но не простыми, а расширенными со ссылками на источники. Поговорим про Землю-снежок, одного из первых сухопутных животных, паруса на спинах, гигантских насекомых, мозги динозавров и недавно вымерших животных.

Земля-снежок. Кто жил во времена криогения?

За миллиарды лет истории Земли, что с ней только не случалось. И полное оледенение планеты, прям от полюсов до экватора, было тоже. Причём дважды. Дамы и господа, вашему вниманию представляю криогений — второй геохронологический период неопротерозойской эры. Начавшись 720 млн лет назад и продлившийся 85 млн лет, криогений заморозил планету полностью дважды. Свидетельства на разных континентах подтверждают гипотезу полного оледенения планеты. Но нет худа без добра. Столь суровые условия на планете дали толчок эволюции. 635 млн лет назад появляются свидетельства бурного развития многоклеточной жизни.

Во времена криогения мы можем встретить даже далёких предков современных организмов. Например, во времена глобального дубака появляются амёбы, первые животные (губки), возможно даже красные водоросли, инфузории и даже планктон. Предполагается, что в те далёкие времена пришли планктоны и побили бактерий ногами в живот с криками: "океан теперь наш, сучечки!" В чём суть? В криогение океан кишил бактериями и новой жизни некуда было развиваться. Но с приходом "хищного" планктона жизненное пространство было расчищено, а глобальное таяние огромного количества льда и снега вымыло в океан вагоны питательных веществ, что дало взрывной толчок для развития водорослей. Учёные называют это событие (делаем гнусавый голос Володарского) восстание водорослей.

С приходом нового периода, эдиакария, многоклеточная жизнь зацвела и запахла совсем новыми видами организмов. Эдиакарская биота представлена различными видами многоклеточных животных, растений и выглядит как-то уж совсем по инопланетному.

Подробнее и подробнее про криогений

Мем из Бетмена ожидали?

Ни рыба ни мясо, а тиктаалик

Чисто предположим, на секунду. Мысленный эксперимент. Вы рыба мелководных морей, которые часто пересыхают. Уплыть далеко от побережья в открытое море вы не можете, хищники вас сожрут. Что будете делать? Правильно, осваивать сушу. Плавно, шаг за шагом. Учимся дышать атмосферным воздухом. Учимся ходить по суше, топ-топ. Учимся питаться на земле. И вуаля! Вы больше не рыба, вы амфибия. Так представляется эволюция тетраподов, сухопутных животных.

Тиктаалик — одна из переходных форм от рыб к амфибиям. Сочетает в себе черты и тех и других. Рыбье тело, но может опираться на передние плавники. Рыбья голова, но умел кусать как сухопутное. Рёбра, лёгкие, суставы как у сухопутного, но жило животное в ручьях. Вот такое оно, переходное звено.

Подробнее о тиктаалике

Ага, а как вам второй мем из комиксовой супергеройки в палеонтологическом посте?

Парус на спине — модно, стильно, молодёжно

Красивый, огромный парус на спине был у животных не единожды. Обладатели паруса можно найти совершенно в разных группах животных. Динозавры? Да! Спинозавр, амаргазавр и уранозавр. Вопрос назначения паруса обсуждается. То ли терморегулятор, то ли резервуар для питательных веществ и воды (жировой горб), то ли демонстративное украшение.

Динозавров обсудили, уйдём по времени дальше. Наши предки, синапсиды, тоже любили греться на солнышке парусом к лучикам. Диметродон и эдафозар носили на спине огромнейший парус. Вероятно, у этих ребят парус мог даже "раскладываться". Но назначение его также обсуждается.

Парус можно встретить и сегодня. Собственно, парусник из семейства марлиновых. Рыба массой под центнер развивающая в воде скорость в 55 км/ч. Вот он точно умеет складывать парус и убирать в специальное углубление на спине. Ещё вот современный обладатель паруса — гребешковый хамелеон

Гордые носители паруса на спине

Гигантские насекомые: кто ел трёхметровую многоножку?

Каменноугольный период, шёл 356 526 012 год до рождества тебя, Христа, Рамзеса и вообще любого человека. Мир полный тепла, влаги, зелени и кислорода. Настоящий членистоногий рай. Влажные леса и папоротниковые прерии покрывали планету от полюса до полюса. Около 30% кислорода в атмосфере, против 21% сегодняшних, делали трахейнодышащих крайне эффективными животными. По суше бегали многоножки длиной до 2,6 метров, артроплевры. В воздухе летали гигантские стрекозы, с размахом крыльев более полуметра. Но неужели не нашлось охотных до такого белка позвоночных?

В целом в карбоне сухопутные позвоночные получили новый виток развития. Начали зарождаться рептилии и синапсиды (будущие млекопитающие). Например, под конец карбона жили наши прапра(очень много раз)прадеды, примитивные синапсиды офиакодонтиды. Предки рептилий скромно прятались от хищных амфибий. Вестлотиана была размером всего 20 см. А вот амфибий было много всяких разных и они вполне могли питаться крупными членистоногими. Например, фолидерпетон вырастал аж до 4,5 метров.

Главное событие каменноугольного периода — это закрепление сложной жизни на суше. Тут тебе и множество растений, и насекомых и главное для нас, сухопутных позвоночных, амниоты.

Подробнее про стрекоз

Артроплевра и меганевра, карбоновая классика

Мозг динозавра и холестерин возрастом более полумиллиарда лет

Глубоко под землёй мы находим не только окаменевшие кости. Бывают хоть и редкие, но случаи, когда мы находим много другого интересного. Окаменевшего говна изволите? Есть у меня. Называется копролит. Говорить про перья динозавров и структура крыла птерозавров в палеопопе уже моветон. А вот про окаменевший мозг динозавра упомянуть можно. Ещё кусочек динозавровой органики: коллаген и эритроциты. Хотите покрасить своего пситтоказавра, но не знаете какой цвет аутентичный? Сейчас изучим меланосомы и раскрасим кого надо! Палеонтология уже давно не просто разглядывание и коллекционирование камней. На страже науки о древней жизни стоят такие девайся, как целые синхротроны! Знаете, что такое синхротрон? Я тоже, но звучит впечатляюще!

Да, а вот и новость про холестерин. Исследования помогли определить неведомую хернюшку возрастом более 500 млн лет как животное, благодаря найденому холестерину.

Это вам не это, это вам европейский центр синхротронных исследований

Совсем недавно мы потеряли …

Обычно под массовым вымиранием воспринимается что-то очень-очень давнее, что было миллионы лет назад. Тысячи видов животных вымерли под действием катастрофы планетарного масштаба. Мало кто задумывался, но вымирание может быта не только из-за вулкана или астероида. Голоценовое вымирание или антропогенное вымирание — шестое массовое вымирание. Началось оно десятки тысяч лет назад и длится до сих пор. Биоразнообразие планеты сильно сокращается, а темпы лишь ускоряются. Винной тому глобальные изменения климата и новый, абсолютный сверххищник, с которым планета ещё не сталкивалась — человек. Вымершая плейстоценовая мегафауна нас не интересует в данном пункте. Нас интересуют животные, которые вымерли совсем уж недавно, а не тысячи лет назад.

Сумчатый волк — самый знаменитый представитель сумчатых, которого не стало на планете уже при современных людях. В Австралии его уничтожили давно, а вот в Тасмания он прожил аж до XX века. Безнадёжно потеряли уникальное животное в 1930-х.

Стеллерова корова — ещё одно недавно вымершее знаменитое животное. Представитель сирен, морских родственников слонов. Полностью истреблена ради мяса в XVIII веке.

Птица Додо — родственник голубей с острова Маврикий. Додо стал символом вымирания в мультфильме «Ледиковый период», но пережила и мамонтов, и смилодонов. Птица дожила до XVII века. Была истреблена либо человеком ради мяса, либо завезёнными кошками и крысами. Мало кому известно, но совсем рядом с додо жил и дронт-отшельник или родригесский дронт. Прожил чуть дольше, до XVIII века.

Тур — один из крупнейших диких быков. Жил в Европе и на севере Африки очень долго. Мощное животное, выраставшее до 800 кг, оказалось крайне уязвимо. Обширная человеческая деятельность и охота полностью стёрли его с лица Земли.

Я описываю лишь недавно вымерших, лишь животных и только популярных. Голоценовое вымирание же уже имеет на своём счету тысячи и тысячи организмов.

Подробнее о массовых вымираниях:

Спасибо за внимание!

Ссылка на альбом с авторскими постами по палеонтологии.

Вы можете поддержать меня через донаты Пикабу

Прошлая угадайка, к моем удивлению, произвела фурор. Что ж, спасибо вам за поддержку! Ваша обратная связь очень мотивирует! Продолжим играть? На этот раз солянка из разных фактов.

Вопрос N1

Чисто формально первое видовое название нептичьего динозавра в переводе на русский — это …

А. Зуб игуаны. Б. Мошонка человеческая. В. Ящер ужасный. Г. Кость бедра.

Ответ через

3

2

1

Чисто формально, как я сказал, первое видовое название, по описанной кости динозавра, должно быть Scrotum humanum, то есть человеческая мошонка. Под таким названием ещё в в 1763 году описали бедро мегалозавра за внешнее сходство с человеческим органом. Динозавра игуанодона (зуб игуаны) описали только в 1825-м, а термин "динозавр" (ящер ужасный) появился и вовсе в 1842-м.

Сама бедренная кость мегалозавра

Вопрос N2

На карте изображено расширение ареала животного. Что это за животное?

А. Гигантский белый медведь. Б. Гиппопотамы. В. Гейдельбергский человек. Г. Смилодоны

Ответ через

3

2

1

На карте изображена миграция гиппопотамов на север Европы в межледниковье, датировки указаны в миллионах лет. Когда на планете сильно потеплело, бегемоты расширили свой ареал. Поводом для изучения миграции животных стала находка зуба гиппопотама в пещере Уэстбари, Англия. Гигантский белый медведь и гейдельбергский человек жили на британском острове позже гиппопотамов. Ну а смилодон — американская кошка.

Вопрос N3

Какие животные никогда не пересекались с динозаврами

А. Климатиевые рыбы. Б. Змеиношеие черепахи. В. Териевые млекопитающие. Г. Аллигаторы.

Ответ через

3

2

1

Змеиношеие черепахи берут своё начало в меловом периоде, около 100 млн лет назад, и живы до сих пор. Потрясающей красоты бахромчатая черепаха, современный представитель семейства. Териевые млекопитающие — это не кто иные, как звери, то есть мы с вами и почти все млекопитающие планеты, кроме ехидны и утконоса, они первозвери. Появились терии в юрском периоде, 160 млн лет назад. Аллигаторы, если брать семейство аллигаторовых, тоже видели динозавров, появилось семейство 82 млн лет назад. Если же мы подразумеваем род аллигаторов, то они сегодня прекрасно сосуществуют с динозаврами, а точнее с конкретной группой динозавров — с птицами. А вот климатиевые рыбы из акантод и вымерли до появления динозавров.

Вопрос N4

Череп на фото принадлежит…

А. Выхухоли. Б. Еноту. В.Бурундуку. Г. Шакалу.

Ответ через

3

2

1

Череп принадлежит выхухоли, своеобразному кроту, обитающему на постсоветском пространстве.

Вопрос N5

Какие животные НЕ водятся на Галапагосских островах

А. Морские львы. Б. Пингвины. В. Мартышки. Черепахи.

Ответ через

3

2

1

Галапагосские морские львы, галапагосские черепахи и галапагосские пингвины хорошо освоили острова. А вот мартышки, также известные как обезьяны старого света, обитают на другой половине планеты, в Африке и Азии.

Вопрос N6

Кто ближайший родственник соколов?

А. Крачки. Б Ястреба. В. Попугаи. Г. Совы.

Ответ через

3

2

1

Соколо-, воробьино-, кариамо- и попугаеобразные птицы объединены общим предком и кладой Eufalconimorphae. Ястреба, крачки и совы очень далеки от соколов.

Вопрос N7

На карте изображён ареал …

А. Гималайского медведя. Б. Сайгака. В. Манула. Г. Бенгальского тигра.

Ответ через

3

2

1

Конечно же манула. Сайгак и бенгальский тигр имеют куда более узкий ареал: первый водится только в степях средней Азии, а второй на субконтиненте Индостан. А вот у мишки хоть и широкий ареал, но смещён больше на восток.

Вопрос N8

Масса самого маленького динозавра — …

А. Менее 5 грамм. Б. Около 50 грамм. В. Около 180 грамм. Г. Более 500 грамм.

Ответ через

3

2

1

Вопрос с подвохом. В данном вопросе нет уточнения, что динозавры нептичьи, а значит мы берём в расчёт и птиц. Колибри-пчёлка, одна из самых маленьких птиц на планете, чей средний вес колеблется в районе 2 грамм.

Вопрос N9

Кому принадлежит череп?

А. Пещерная гиена. Б. Борофаг aka прожорливая собака. В. Гемицион, медведь-полусобака. Г. Ужасная куница Диниктис.

Ответ через

3

2

1

Буду честен, вопрос создан, чтобы вы узнали про ужасную куницу и медведя-полусобаку. Диниктис только переводится, как ужасная куница. На самом деле диниктис очень далёк от куниц и относится как семейству нимравид, родственному кошачьим. Нимравиды — саблезубые хищники прошлого, похожие на кошек. Гемицион — очень стройный и элегантный медведь, лишь отдалённо напоминающий современных представителей семейства. Своё имя получил за собачьи зубы. Пещерные гиены — подвид современных пятнистых гиен, вымерли с множеством других видов плейстоценовой мегафауны. Ну а на фото череп борофага (прожорливый едок) из семейства псовых. За анатомию своих челюстей, предназначенных для дробления костей, и получил такое устрашающее имя.

Борофаг

Вопрос N10

На каком из континентов не находили нептичьих динозавров?

А. Южная Америка. Б. Австралия. В. Антарктида. Г. На всех находили.

Ответ через

3

2

1

Южная Америка и Австралия полны находок остатков динозавров. В Антарктиде тоже копали, при помощи динамита. Потом собирали кости в сотнях метрах друг от друга. Один из найденных в Антарктиде динозавров — замороженный южный динозавр из ранней юры, криолофозавр.

Спасибо за внимание!

Больше угадаек в профиле!

Вы можете поддержать меня через донаты Пикабу.

Машина для предсказаний

Даже самые простые животные способны формировать какие-то ожидания о будущем. Это очень выгодная адаптация в мире, где постоянно что-то меняется. Если вы губка, мимо которой стабильно проплывает еда, такая опция вам не очень-то нужна. Но если мир вокруг вас более динамичен, преимущество получат те, кто смогут заранее подготовиться к будущим событиям.

Для дыхания есть лёгкие и митохондрии. Для получения энергии — пищеварительная система. Для предсказаний есть мозг. Конечно, этой функцией он не ограничен, но его оптимизация происходила, в том числе по качеству прогнозов. Главный критерий такого качества — совпадение предсказаний и реальности.

Так почему же в результате оптимизации мы не получили идеальную машину прогнозирования? Откуда берутся регулярные ошибки и отклонения в прогнозах, которые можно только компенсировать, но нельзя убрать? Почему мозг — это набор костылей, которые когда-то решали проблемы, но сейчас создают их сами?

Эксплуатация не по назначению

«Удивительное свойство теории эволюции: любому она кажется понятной» Жак Моно

Дело в том, как появился мозг. Наше «железо» возникло с помощью инновационного метода проектирования — эволюции (здесь мы затронем лишь кусок этой темы, подробнее о самой эволюции и бородатом мужике, который перестрелял кучу галапагосских воробьёв поговорим в отдельной статье).

Этот метод чудовищно неэффективен. Но он отлично подходит, если у вас есть пара миллиардов лет в запасе и куча попыток. А самое главное в нём то, что он может запуститься и стабильно вести разработку без внешнего вмешательства, имея всего три компонента: наследственность, изменчивость и отбор.

Вот тут то и кроется самый интересный момент. Отбор происходит в зависимости от факторов внешней среды. Поэтому сегодня (пару миллионов лет) он «тащит» в одну сторону, а завтра совершенно в другую. И как вы понимаете, то, в какую сторону он «тащит», определяется случайно. Важнейшие узлы нашего «железа» оптимизировались под условия древней саванны. На это было потрачено огромное количество времени. Особенно по сравнению с половиной секунды, которую существуют цивилизации и всё, что мы называем нашей культурой.

Условия изменились, поменяемся и мы. Осталось всего-то ничего, по меркам эволюции. Буквально через пару миллионов лет эволюция оптимизирует наше железо под сегодняшние задачи. Правда, оптимизация опять запоздает, так что нашим потомкам не будет особо то легче.

Вот так и получается, что мы вынуждены использовать молоток, предназначенный для забивания гвоздей, в качестве микроскопа, предназначенного для постижения устройства части необъятной вселенной. И жаловаться на неподходящий инструмент не получится, забивайте гвозди в древней саванне — не будет никаких проблем.

Отсюда и растут ноги у когнитивных искажений. Это сейчас они искажения, раньше они были эффективными инструментами. Буквально вчера этот провод был подключён к крайне важному узлу. Теперь висит и регулярно попадает в кулер. Его бы убрать и дело с концами. Но ковыряться в системном блоке не стоит, мы пока слишком плохо знаем его устройство. А поэтому когнитивные искажения — это неизбежная данность. И лучшее что мы можем сделать, это компенсировать их хорошим софтом.

Плохой софт.

«Прогноз невероятно сложная штука. Особенно о будущем» Нильс Бор

Наши предки всегда пытались оптимизировать процесс предсказаний. Но пока они меняли интенсивность размахивания руками во время ритуальных танцев получалось не совсем удачно. Мы отлично справлялись с описанием любых событий, которые уже произошли, но с предсказанием будущего наблюдались явные сложности.

Мы придумали кучу способов сделать так, чтобы наши прогнозы сбывались.

• Можно дать так много прогнозов, что хотя бы часть из них сбудется.

«Кто трижды смело предсказывал погоду и угадал, в глубине души немного верит в свой пророческий дар» Фридрих Ницше

• Можно давать прогнозы о том, что невозможно проверить (хотя бы в ближайшее время).

«Чтобы прослыть ясновидцем, предсказывай будущее на сто лет вперед. Чтобы прослыть глупцом, предсказывай его на завтра» Дон Аминадо

• Можно формулировать настолько расплывчатый прогноз, что так или иначе он сбудется. Иначе говоря сформулировать прогноз, который покрывает почти любую ситуацию.

«Прорицатели выражаются о деле общими фразами именно потому, что здесь менее всего возможна ошибка. Как в игре в «чет и нечет» скорее можно выиграть, говоря просто «чет» или «нечет», чем точно обозначая число» Аристотель

Однако всегда было подозрение, что подобные способы дают прогнозы, от которых толку не то чтобы очень много. Они давали возможность казаться предсказателем, но не быть им. Как халат в рекламе зубной пасты, не делающий из актёра стоматолога.

Человечество предпринимало многочисленные попытки разработать прошивку для нашего мозга, которая позволила бы существенно повысить точность предсказаний. Но все бета-версии улучшались черепашьими шагами.

Правильный язык.

Все сильно изменилось, когда для написания ПО начали использовать новый язык. Этот язык как будто создан для построения точных прогнозов, которые легко проверить. И он удивительно красиво описывает самые сложные и на первый взгляд, не связанные между собой явления. Этот язык — математика.

Если вы захотите сделать что-угодно намного более предсказуемым — вероятнее всего, вам придётся использовать математику. Если вам удастся делать хорошие прогнозы каким угодно способом, рано или поздно математики придут за вами. Они опишут ваши действия на своём языке, выведут общее правило и запишут в свои книги, как это подметил Ричард Фейнман.

Хороший софт

Новый язык позволил очень быстро перескочить от бета-версии к релизу. Это произошло около 400 лет назад. Как это зачастую бывает, выход хорошего софта связан с яблоками. Эту байку мы все прекрасно знаем. Молодой физик (ему было около 23 лет, на тот момент), наблюдая за луной, внезапно осознал, что она подчиняется тем же самым законам, что и яблоко, падающее с дерева. А значит, их поведение можно предсказать с помощью одной и той же модели. Когда эта модель позволила в реальности обнаружить ни много ни мало — планету, применение этого ПО под торговой маркой «Научный метод» было уже не остановить.

За последующие века были сформулированы наиболее общие принципы. Это позволило нам создать более точную карту реальности, но что более ценно — понять, как совершенствовать её дальше. Мы смогли предсказать такие маловероятные и странные штуки как, например, Бозон Хиггса (потратив на проверку предсказания 40 лет и 10 миллиардов долларов).

Профессиональная и корпоративная версии этой системы способны прогнозировать то, что наши самые смышлёные предки из саванны и представить себе не могли. Однако эти пакеты зачастую слишком ресурсоёмки для повседневных задач. А ведь большую часть жизни мы решаем именно такие задачи, и хотелось бы меньше ошибаться в этих прогнозах. К счастью HOME версия уже в свободном доступе и какой-то кусок вы только что подгрузили на свой мягкий диск.

Я хз, как назвать этот пост нормально. Кароч, это типа малоизвестные факты, но со ссылками на более подробные статьи по теме, если вас вдруг заинтересует что-то.

Лебеди больше слонов

Изучая древнюю жизнь, можно обнаружить любопытных животных. Особенно, если речь идёт об островных экосистемах. Так, например, во времена среднего плейстоцена на острове Сицилия жил и гигантский лебедь Cygnus falconeri (от кончика клюва до кончика хвоста - 200 см, размах крыльев - 300 см, масса - 16 кг), и карликовый слон Palaeoloxodon falconeri (90 см в холке, 170 кг). Островной гигантизм и островная карликовость — нормальное явление в эволюции. Изолированные виды в ограниченных условиях острова очень быстро меняются: крупные животные мельчают, а мелкие — растут. Такая экосистема существует ровно до прихода на остров материкового хищника, будь-то крыса или человек.

Подробнее об островном эффекте

Лебедь C. falconeri и слон P. falconeri

Носорог ростом 8 метров

Бесспорно, иконами палеонтологии являются тираннозавр и мамонт. Их знают все. Многие знают мегалодона, трилобитов, саблезубых кошек, прочих динозавров и даже додо. Но почему о безрогом носороге массой в 24 тонны, о крупнейшем сухопутном млекопитающем в истории знает так мало людей. Индрикотерий и парацератериум (вероятно, один и тот же род. Их там вообще пятеро, но таксономия очень спорная) являются близкими родственниками носорогов, жившими 20-30 млн лет назад на территории Азии. Что любопытно, индрикотерия одновременно открыли и отечественные, и американские палеонтологи на территории Казахстана и Монголии соответственно. Ещё интереснее то, что наши учёные откопали тело без черепа, а американские — череп без тела. Но так, как отечественные учёные были чуть быстрее, животное получило название в честь русского мифического зверя Индрика, отца всех зверей.

Подробнее об индрикотерие

Индрикотерий в масштабе с человеком и современным слоном

Древняя! Морская! Живородящая! Рептилия

Живородящими рептилиями никого не удивишь. Живородящие ящерицы и змеи — весьма известное явление. Но вот древний живородящий ящер, ещё и морской! Чаохузавр рожал своих детёнышей живьём ещё до того, как это стало мейнстримом. Точнее, 248 млн лет назад. И прямо в море. Как мы об этом узнали? А некоторые живородящие ихтиоптеригии умерли во время родов и очень удачно окаменели на радость палеонтологам. Как минимум, мы можем ознакомится с остатками стеноптеригия и чаохузавра.

Подробнее о живорождении ихтиозавров

Фото окаменелости рожающей самки чаохузавра. Вероятно из-за неправильного положения плода, головой вперёд, и случилась смерть животного

Детёныш или отдельный вид?

Королевский дракон Хогвартса! Демон реки Стикс! Заинтригованы? А зря, этих динозавров не существуют, хоть они и пиарятся во франшизе Мира юрского периода. Хотя как не были? И дракорекса, и стигимолоха открыли и описали как отдельные виды динозавров в своё время. Но более поздние и тщательные исследования показали, что оба вида ящеров являются лишь разными стадиями взросления пахицефалозавра. В этом большая проблема палеонтологии. До нас доходят лишь малые фрагменты вымерших организмов. Где-то учёные зря делят их на новые виды, ведь это могут быть разные возраста или просто другой пол уже известного нам вида. А где-то морфологическая грань между разными видами очень тонка и одной бедренной кости недостаточно, чтобы разделить животных на виды, между которыми может быть эволюционная пропасть в несколько миллионов лет.

Подробнее о проблемах возрастной изменчивости древних животных

Черепа одного вида пахицефалозавра в разных возрастах

135 лет на доказательство оперённости динозавров

В 1859-м нашли компсогната, а в 1861-м году учёные нашли археоптерикса. Оба животных жили примерно в одно время, ~150 млн лет. Также в 1859-м выходит революционная книга "Происхождение видов путем естественного отбора" Ч.Дарвина. Три события сложились в одно и вызвали бурную дискуссию на тему происхождения птиц. Компсогнат, который вроде бы как динозавр на все сто, уж очень похож на археоптерикса, который вроде бы как точно птица, хотя... Отличали их только перья. У первого их не нашли, а второй был оперён с ног до головы. Томас Гексли, биолог и ярый защитник Теории Дарвина, "уверенно" предположил, что птицы происходят от динозавров. В 1876-м Гексли изобразил компсогната, который вот прям точно динозавр, оперённым. На протяжении последующих XIX и XX веков об оперённости динозавров говорили не уверено, ведь нужных находок так и не было. Пока не случился 1996-й год. Уж остатки с отчётливым оперением синозавроптерикса не оставили сомнений: у динозавров, которые прям точно динозавры, могли быть перья. От первой надёжной находки оперённого динозавра до второй прошло 135 лет. 135 лет споров, дискуссий и сомнений! Томас Гексли может покоится с миром, он был прав ещё более века назад.

Подробнее об оперённых динозаврах

Образец синозавроптерикса с отпечатками перьев

Как вымерла южноамериканская фауна... почти вся

Одно неловкое движение континентов, приведшее к образованию панамского перешейка, и почти вся уникальная фауна Южной Америки была вытеснена более успешной североамериканской. Различные виды кенгуру, сумчатых хищников, сумчатых грызунов, гигантских, наземных хищных птиц исчезли с лица Земли. Их место заняли копытные, кошачьи, псовые. Из южноамериканской фауны Северной Америки достались опоссумы, броненосцы, гигантские ленивцы. Для понимания, обмен не был моментальным событием. Это не то же, что пришли к сумчатым плацентарные гопники с битами и истребили их. Событие длилось миллионы лет и уникальная фауна "геноцидилась" посредством вытеснения. Играли в настольную "Эволюцию"? Интересно, что Великий межамериканский обмен начался задолго до образования перешейка, около 40 миллионов лет назад, а вот сам перешеек появился всего несколько миллионов лет назад. Грызунов и маленьких обезьян могло просто смывать вместе с деревьями на соседний континент. Так, например, могли "смыться" в Южную Америку предки знаменитых капибар. Однако, есть предположение, что южноамериканские обезьяны приплыли не из соседней Америки, а аж из Африки.

Подробнее про Великий межамериканский обмен

Глиптодон — броненосец Южной Америки мигрировавший в Северную Америку при обмене

Крокодил ближе к воробью, чем к варану

Генетические анализы творят чудеса. Порой в них можно найти такие удивительные "вотэтоповороты", что верится с трудом. Родство крокодилов и птиц — одно из них. Ящерицы и крокодилы разделились более 260 млн лет назад. Ещё в пермском периоде будущие ящерицы образовали группу лепидозавров, которая включает в себя ящериц, змей, мозазавров (гигантские хищные вараны) и гаттерий. Последние занимали в триасовом периоде те же ниши, что сегодня ящерицы. Также родственны лепидозавром были другие гигантские морские рептилии, плезиозавры. Это те, которые с длинной шеей, типа Несси.

В тоже время параллельно развивалась другая группа рептилий, архозавров. Архозавры уже в триасовом периоде разделились на тестудинатов (черепахи. Их положение в древе ещё обсуждается), зухиев (крокодилоподобных животных и крокодилов), птицетазовых динозавров (те, которые трицератопсы и стегозавры) и ящеротазовых динозавров (зауроподы, хищные динозавры и птицы).

То есть! Деление рептилий на ящериц и крокодилов произошло где-то минимум на 10 млн лет раньше, чем на крокодилов и птиц. В целом, эволюция ящериц изучается с большими проблема, молекулярные оценки возраста группы имеют огромные пропасти. Точнее про эволюцию рептилий мы узнаем когда-нибудь потом.

Подробнее про эволюцию лепидозавров

Филогенетическое древо современных рептилий

Морской крокодил. По настоящему морской

Все знают про гребнистого крокодила aka морской крокодил. Он может жить в открытом море аж месяц. Но знали ли вы про крокодилов полностью морских? Таких, чтобы с ластами и хвостовым плавником? А такой был. Это, конечно, не совсем крокодил, а его родственник. В те времена вообще крокодилов ещё не существовало. Крокодиломорф метриоринх жил в юрский период 157 млн лет назад и вёл полностью морской образ жизни. Это небольшое животное с типичным для морского образа жизни телом всего 3 метра в длину. Питался мясом, успешно охотился на других морских рептилий. Любопытно, что даже крокодилы смогли покорить моря, а ты динозавры нет.

Подробнее про метриоринха

Палеоарт метриоринха

Динозавры правили далеко не всеми нишами

Многие думают, что динозавры были суперуспешны и были везде. Это близко к правде, но не совсем так. Воздушная стихия динозаврам покорилась только в меловом периоде. Правили они в виде ящерохвостых и веерохвостых птиц. До этого в небе из позвоночных жили только птерозавры, которые динозаврами не являются. Моря тоже не покорились динозаврам. Ихтиозавры, плиозавры, мозазавры и прочие морские завры динозаврами не были. Пока что самым околоводным динозавром считается 16-метровый спинозавр. Но ему далеко до полностью морской жизни. Пресные водоёмы были заняты крокодилами и их роднёй, типа какого-нибудь восьмиметрового дейнозуха. А уж сколько мелкоразмерных, древесных, норных, ночных ниш было отдано другим животным? И самое интересное, а кто жил в горах? Мы никогда не узнаем. Несмотря на это, динозавры оказались настолько эффективными животными, что более 200 млн лет назад завоевали почти весь мир, а сегодня до сих пор правят в небе, хоть и слегка потеснены рукокрылыми.

Подробнее в книге "Динозавры. 150 000 000 лет господства на Земле"

Млекопитающее и черепаха в мезозое

Молоко — это пот

По сути, молочные железы, характерные только для млекопитающих, являются преобразованными потовыми. Вероятно, когда-то давно наши предки обильно потели над кладками яиц, чтобы поддерживать нужный уровень влажности для уязвимых для внешних факторов кожаных яиц. Далее, вместе с влагой из пота в яйца начали поступать и различные полезные элементы. Начало появляться некое подобие питательной смеси. Детёныши начали слизывать питательный "пот" с шерсти родителей, как сейчас делают примитивные однопроходные млекопитающие, утконос и ехидна. Ну а чтобы организовать нормальную функциональность живого "молокозавода" некоторые потовые железы преобразовались в молочные.

Подробнее об эволюции молока

Утконосы потеют молоком

Спасибо за внимание!

Триасовый период — это период, начавшийся сразу после глобальной катастрофы, Великого пермского вымирания, когда жизнь на Земле была на краю погибели. Но любое массовое вымирание открывает дорогу новым формам жизни. Так случилось и 250 млн лет назад. И именно этим интересен триасовый период: новой жизнью, глобальными переменами и зарождением всем известных динозавров, птерозавров и млекопитающих. Триас — это переход от палеозойской эры к мезозойской, переход от синапсидов к диапсидам. Разберём же его подробнее.

Пейзаж триасовой Пангеи с листрозавром

Великое пермское вымирание уничтожило практически всех синапсидов (наших предков), рептилий, а в океане погибли все трилобиты, жившие на Земле почти 300 млн лет. Но вымирание коснулось не только животного мира. Растительный мир также пострадал, и планета практически лишилась лесов, по некоторым оценкам, на 10 млн лет. Глобальная перестройка экосистем протекала довольно медленно.

Говоря о триасовом периоде, нельзя пройти мимо таких знаменитых представителей своего времени, как Пангея и Тетис. Пангея — суперконтинент, существовавший ~ 335 млн - 175 млн лет назад. В триасе Пангея приняла форму буквы "С". Тетис — древний океан, ставший в триасе скорее морем-заливом, который заполнил собой "С". Почему именно в триасе Пангея и Тетис столь интересны? 220 млн лет назад Пангея начала свой распад на северную Лавразию и южную Гондвану. А в этот разрыв хлынул океан Тетис.

Пангея 220 млн лет назад

Как вы могли увидеть выше, Пангея была единым континентом, расположившимся почти что от полюса до полюса. С запада её омывал огромный океан Панталасса. Прибрежные территории суперконтинента подвергались сезонным муссонам. А вот внутренние районы континента были слишком далеко от океана и климат там был жарким и сухим.

Во влажных регионах растительный мир в основном был представлен хвойными лесами. Лиственные деревья, так привычные нам, ещё не появились. Но нужно понимать, что и хвойные деревья триаса — это не ёлки с соснами. Чем дальше мы будем уходить от влажных регионов, тем больше мы будем встречать представителей папоротниковых.

Расположение современных континентов на Пангее

Моря триасового периода заполнили знаменитые аммониты, морские ежи. Появились мадрепоровые кораллы — самый богатый на виды сегодня отряд кораллов. Из позвоночных животных в океаны пришли ихтиозавры и плезиозавры.

Скелет ихтиозавра

В начале триасового периода главным сухопутным животным суши был синапсид листрозавр. Если в пермском периоде листрозавров было крайне сложно заметить в богатом разнообразии других синапсидов или диапсидов, то в триасе было ровным счётом наоборот: среди листрозавров было сложно найти хоть кого-то другого. Но постепенно доминирование сдвигалось, и на сцену вышли другие сухопутные животные. Пресноводные же ниши были заняты земноводными, но, опять же, только в начале триаса. Беспанцирные (Lissamphibia — клада земноводных. К этой кладе относятся все ныне живущие земноводные) ещё только начали появляться, так что реки и озёра занимали ныне полностью вымершие темноспондильные (или расчленённопозвонковые) амфибии.

Склероторакс — амфибия из раннего триаса, Германия

В середине триаса на суше появляются клювоголовые. Это сестринский ящерицам таксон. Единственный живой сегодня представитель клювоголовых — это гаттерия, проживающая в Новой Зеландии. В триасовом периоде клювоголовые были более широко распространены, чем предки современных ящериц, но занимали те же ниши.

Хоть гаттерия и похожа на ящерицу, ящерицей она не является

А так выглядит отряд клювоголовых сегодня. Крест обозначает вымерший род

В триасовом периоде происходит главное глобальное изменение в сухопутных нишах позвоночных, определившее облик всей мезозойской эры — в эволюционную гонку врываются архозавры. Ещё недавно архозавров практически не было, но за каких-то 15 млн лет они начинают занимать одну нишу за другой. Фитозавры проникают в пресноводные водоёмы, будущие птерозавры осваиваются на деревьях, крокодилоподобные зухиа (Suchia не переводят на русский, но мне очень нравится, как звучит "зухиа") завладевают крупноразмерными нишами сухопутных хищников, а вокруг носятся небольшие динозавры. Архозавры оказались везде, и в последующие 175 млн лет доминирующих архозавров будут заменять только другие архозавры: фитозавров заменят зухиа в виде крокодилов, зухиа заменят динозавры, а птерозавров — птицы.

Фитозавр смилозух

Зухиа попозавр

Отдельно стоит упомянуть, что птерозавры 228 млн лет назад стали первыми летающими позвоночными. До этого полёт покорился только членистоногим, а после птерозавров в воздух устремятся птицы. Более 100 млн лет птерозавры будут безраздельно править небом.

Конечно же, главным событием в позвоночной жизни триаса было появление динозавров и млекопитающих. Около 230 млн лет назад динозавры представляли собой небольших двуногих животных типа эораптора.

Эораптор, 230 млн лет назад, Аргентина

Небольшие размеры и бипедальность помогали динозаврам не стать жертвой крупных хищников и с лёгкостью находить себе пропитание. К концу триасового периода динозавры уже вымахают до четырёхтонных платеозавров, а начиная с юрского периода (200 млн лет назад), они станут царями всей суши на нашей планете и будут править вплоть до мел-палеогенового вымирания, случившегося 65 млн лет назад.

Одним из первых млекопитающих был крошечный эозостродон. Именно с него, как считают некоторые палеонтологи, начинаются истинные млекопитающие. Примитивная "землеройка" всё ещё откладывала яйца, но уже кормила детёнышей молоком. Несмотря на полное доминирование архозавров, одна единственная выжившая ветвь синапсидов смогла дать потомство в виде истинных млекопитающих.

Эозостродон, 210 млн лет назад, Англия

Триасовый период окончился так же, как и начался. Глобальное вымирание уничтожило множество видов животных как на суше, так и в морях. Но именно в триасовом периоде позвоночная жизнь начала обзаводиться знакомыми нам чертами. Появились предки птиц и крокодилов, зародились млекопитающие, ящерицы и черепахи. Триас — самый интересный период мезозойской эры и незаслуженно самый непопулярный.

______________

В посте использовались статьи:

◉ Национальный исторический музей.

The Triassic Period: the rise of the dinosaurs

Author: By Josh Davis

◉ НатГео

Triassic Period

Learn about the time period that took place 251 to 199 million years ago.

◉ А так же пост дополнялся некоторыми фактами с сайта en.wikipedia.org

Вы можете поддержать меня рублём:

Яндекс-Юmoney (4100 1164 4381 2085) или Сбер: 4276 5500 5934 1969

Мел-палеогеновое вымирание, погубившее всех нептичьих динозавров, является самой знаменитой катастрофой на планете. Почти каждый знает, что когда-то давно огромный астероид погубил господствующих тогда ужасных ящеров. Но давайте вместе с учёными представим, что астероид слегка промахнулся, прилетел на минуту-другую позже или раньше. И ударил не в мелководный мексиканский залив, а в глубины океана. Катастрофа всё равно бы произошла, но толща воды смогла бы поглотить огромное количество энергии, что вызвало бы куда менее серьезные последствия. Вместе с BBC мы попробуем заглянуть в альтернативную историю эволюции жизни на Земле.

Современные исследования показывают, что динозавры не испытывали особого кризиса к концу мелового периода. Вероятно, без астероида они смогли бы жить и дальше, но с этим согласны не все учёные. Например, палеонтолог из Бристольского университета в Великобритании Майк Бентон считает, что у динозавров не было шансов выжить в палеогеновом периоде: "Динозавры были обречены из-за похолодания климата". Позиция Бентона крайне спорная, ведь динозавры на протяжении 160 млн лет прекрасно справлялись с изменениями климата.

Самой популярной считается комплексная гипотеза: на динозавров свалилось всё и в один момент. Млекопитающие уже были довольно разнообразным классом и могли теснить динозавров в некоторых нишах. Изменения климата также не могло не коснуться динозавров. В добавок, в Индии изливались траппы – огромные объемы базальтовой лавы – и вытесняли динозавров с их привычных ареалов. Ну, а точкой в господстве динозавров стал тот самый злосчастный Чиксулуб

Но что, если бы динозавры смогли пережить все эти несчастья? Что смогло бы повлиять на их эволюцию? Палеоцен-эоценовый термальный максимум, когда 55 млн лет назад средняя температура по всей планете была выше нынешней на 8 градусов, и тропические леса захватили почти всю сушу? Настало время детских фантазий "а что если?" с серьёзным подходом!

В первую очередь, с таким обилием пищи тропических лесов первыми изменились бы крупные травоядные. Исполинские зауроподы, вырастающие до 40 метров в длину, росли бы куда быстрее, размножались бы раньше, что привело бы к измельчению вида. К концу мелового периода уже были известны карликовые виды зауроподов родом с европейских островов, а крупные виды отступали

Позднемеловые цветковые растения всё больше захватывали бы сушу, вытесняя юрские папоротники и гинкго. К эоценовому периоду 55 млн лет назад они захватили бы практически все ниши, тем самым изменив диету наших гигантских зауроподов. Цветковые перевариваются быстрее и эффективнее, что ускорило бы рост и опять же уменьшило размеры динозавров. Мезозойская мода на гигантизм осталась бы в прошлом.

Цветковые растения также привнесли в наш мир такую обыденную сегодня вещь, как плоды. Млекопитающие и птицы помогали им распространяться. Сладкие сочные фрукты стали отличным источником пропитания для наших ранних предков. Яркий, вкусный плод так и манил себя съесть.

Динозавры не могли не воспользоваться таким шансом. Учитывая, что к концу мезозоя уже существовали небольшие динозавры с древесным образом жизни, они могли бы пойти по пути приматов: полностью переселиться на деревья и питаться плодами.

Микрораптор гуи практиковал древесный образ жизни ещё 120 млн лет назад

34 млн лет назад Южная Америка и Антарктида полностью разделились, что открыло дорогу Антарктическому циркумполярному течению. Антарктида начала покрываться ледяной шапкой, а мир становился холоднее и суше. Леса отступали. Планета стала покрываться лугами. Новое испытание для наших вымышленных друзей

Луга в своё время заставили измениться млекопитающих. Больше нельзя было прятаться в тени деревьев или залезать куда-нибудь высоко и пережидать беды. Луга — место, где хищник видит тебя издалека. Остаётся только одно: бежать. Начало олигоцена — это время стройных и быстрых травоядных млекопитающих.

Даррен Нейш, палеонтолог, специалист по позвоночным из Саутгемптона, Великобритания, предполагает, что в нашей альтернативной Вселенной нишу шустрых "газонокосилок" заняли бы родственники трицератопсов и гипсилофодонов

Трицератопс

Гипсилофодон

В отличие от млекопитающих, утверждает Нейш, динозавры уже к концу мелового периода имели ряд преимуществ, которые те же лошади развивали миллионы лет. Например, гадрозавры с утиными клювами имели огромные батареи в челюстях – группы зубов, расположенных на костных пластинах. Таким образом, у них насчитывалось до 1000 зубов, против 40 зубов у лошадей. Это позволило бы утконосым динозаврам легко приспособиться к лугам и обилию травы на них.

Не менее важным преимуществом динозавров перед млекопитающими является и зрение. Предки коров и лошадей изначально были ночными животными, поэтому цветовосприятие им не было нужно. А динозавры, как и сегодня птицы, видели мир куда ярче и богаче на цвета, чем млекопитающие. Это помогло бы им замечать замаскировавшихся хищников на лугах.

А вот тираннозавр явно бы не смог скрыться в высокой траве

Ледниковые периоды плейстоцена (~2.6 млн лет назад) также не были бы серьёзной проблемой для динозавров. Они уже жили в своё время в приполярных областях. Тем более, нам известно, что вероятнее всего динозавры были теплокровны, и это позволяло им существовать при низких температурах, не впадая в спячку. Сегодня мы могли бы наблюдать даже пушистых анкилозавров.

Сегодня мы вполне имеем пасущихся пушистых динозавров

К сожалению для нас, в таком мире динозавров млекопитающие всё так же жили бы в тени. Несмотря на то, что появились наши предки чуть ли не вместе с динозаврами и жили с ними 160 млн лет бок о бок, они всё равно занимали лишь специфичные и мелкоразмерные ниши. Млекопитающие конца мелового периода никак не могли бороться с динозаврами за господство на всей планете. Только астероид, выбивший тираннозавров и прочих с трона господствующего класса, позволил млекопитающим развиться. Самые оптимистичные прогнозы в нашем мире "если бы да кабы", которые дают палеонтологи, это ниши грызунов, летучих мышей и небольших приматов. Есть даже смелые предположения, что из таких приматов могли бы эволюционировать "люди". Только сражались бы они в саваннах не с саблезубыми кошками, а с дромеозавридами.

Представители дромеозавридов

Мир динозавров не представлял бы из себя сплошную кровавую баню для альтернативных людей, как принято считать. Динозавры всё те же хищники: ленивые и любящие поваляться на солнышке. Мы бы так же научились избегать их, как и крупных кошек, волков и медведей.

Специалисты сомневаются, что динозавры сами смогли бы занять нишу человека. Мозг их сложный (современные птицы очень умные), но такие развитые умственные способности как у людей, требует своего особого пути. Древесный образ жизни, переход в открытые саванны, где бесконечные опасности заставляли приматов решать сложные задачи, помогли им развить свой интеллект. Но, вероятно, небольшие динозавры смогли бы приспособится к человеку и сосуществовать с ним в городской среде!

Спасибо за внимание!

Оригинал на BBC.com

Перевёл и адаптировал @MartinDont

Сегодня сложно представить, как мы жили бы без грудного вскармливания. В нашем детстве молоко являлось и вовсе единственным источником питания. А во взрослой жизни молочные продукты являются неотъемлемой частью нашей кулинарии. Но в природе всё иначе. Это может показаться удивительным, но большая часть животных не питается молоком вовсе. Так когда началась эволюция молока и грудного вскармливания?

Когда учёные всерьёз задались этим вопросом, оказалось, что история молока началась гораздо раньше, чем мы себе представляли. Первое вскармливание "молоком" (да, тут нужны кавычки) началось сотни миллионов лет назад, когда появились первые тетраподы, сухопутные позвоночные животные.

Ещё в XVIII веке Карл Линней определил одну из ключевых характеристик группы млекопитающих (Mammalia от латинского mamma — молочная железа) — вскармливание детёнышей молоком. Все млекопитающие производят молоко внутри своего организма. Даже киты и дельфины. И даже утконосы и ехидны, которые по-рептильному откладывают яйца, хоть и не вскармливают своё потомство в привычном нам виде, всё ещё имеют молочные железы. То же касается и сумчатых — кенгурята сидят у матери в сумке и питаются молоком.

Становится очевидным, что молоко — отличительная черта всех млекопитающих. Но когда и как появилось грудное вскармливание? Мы не можем найти первое животное с молочными железами. Такие ткани просто не сохраняются в окаменелом виде. Учёные подошли к вопросу иначе. Они взяли геном млекопитающих и сравнили его с геномом животных, не производящих молоко, сравнили составы молока, проанализировали способы размножения. Результаты удивили Улава Офтедала, эколога из Смитсоновского центра экологии. Офтедал говорит, что молочные железы появились до первых млекопитающих, несмотря на то, что это явно наша отличительная черта.

Первые амниоты, давшие начало всем сухопутным животным, откладывали яйца на суше. И первые сухопутные животные отлично приспособились к этому. Пористая структура скорлупы и специальные мембраны обеспечивали отличный обмен кислородом и углекислым газом между зародышем и окружающей средой. Но появилась новая проблема — яйца оставались во власти погоды. Пористая структура не защищала яйцо от жары или засухи, яйцо бы высохло. Предки завропсидов (рептилий и птиц) перешли на кальцинированную и водонепроницаемую твёрдую скорлупу. Яйца становились куда более защищёнными от капризов погоды.

Предки же млекопитающих остались верны пористой структуре. Хоть она и была более уязвима для внешних условий, зато куда эффективнее впитывала влагу и питательные вещества. Офтедал предполагает, что синапсиды просто ложились на кладку и через специальные железы выделяли воду, тем самым увлажняя яйца. Вместе с влагой в яйцо могли попадать и полезные питательные вещества, и противомикробные элементы. В дальнейшем эволюция уже протекала проще. Свежевылупившееся потомство просто могло слизывать с шерсти всё те же питательные выделения.

Например, так делают лягушки коки (Eleutherodactylus coqui). Они откладывают яйца на суше, собираются все вместе вокруг кладки и передают зародышам воду через кожные выделения. А у червеобразных амфибий Caecilians питательные и жировые выделения скапливаются на коже, а потомство просто соскребает всё это лакомство.

Подобным образом могли питаться и наши предки. И из поколения в поколение выделения для увлажнения эмбриона в яйце становились всё сложнее, сами эмбрионы больше полагались именно на вскармливания из желёз, а не из желтка, а железы для выделения простой воды эволюционировали в сложные молочные железы. Весь этот долгий путь эволюции протекал до появления первых настоящих млекопитающих, что можно проследить в генах млекопитающих. Те гены, что отвечают за лактацию, куда старше, чем сами млекопитающие.

Само молоко, в привычном нам смысле, тоже появилось до первых настоящих млекопитающих. Что опять же видно в геноме. Но куда же делись другие животные, не млекопитающие, которые вскармливали своё потомство молоком? Они вымерли, как и большинство других групп синапсидов. И сегодня мы единственные животные, кормящие своих детёнышей грудью.

Оригинал статьи на BBC.com

Перевёл и адаптировал Мартин Авиански

Огромное количество окаменелостей демонстрирует, что широкий спектр адаптаций помог мезозойским млекопитающим использовать небо, реки и норы для сосуществования с динозаврами. Разберём же подробнее, что из себя представляли ранние млекопитающие как класс.

Liaoconodon hui размером с крысу прекрасно сосуществовал в тёплом климате мелового периода с пернатым динозавром Sinotyrannus. Северный Китай, Ляонин. Иллюстрация Davide Bonadonna

Ранний юрский период, 185 000 000 год до нашей эры. Наступает ночь. Кайентатерий ухаживает за своим свежевылупившимся потомством. Снаружи логова барабанит дождь. Мать, размером с большую кошку, осматривает своих детёнышей. Десятки крошечных и беспомощных "зверёнышей" копошатся возле своего родителя. Может показаться, что это типичное норное млекопитающее, но отсутствие наружных ушей, громоздкие челюсти, характерные зубы выдают в кайентатерии цинодонта — группа животных, породивших млекопитающих. Проливной дождь обрушивает берег, под которым прятались мать с выводком, и погребает под землёй всю семью. Там они и пролежали вплоть до 2000 года, пока их не нашёл Тимоти Роу из Техасского университета в Остине.

Кайентатерий с детёнышем. На заднем фоне можно увидеть группу раннеюрских хищных динозавров, дилофозаров

На первый взгляд находка не впечатлила палеонтолога и он отправил её в лабораторию на хранение. Лишь спустя 9 лет, при подготовке блока породы к препарации, учёные заметили в нём крошечные зубы и фрагменты челюстей длиной всего 1 см. Находка тут же отложилась в сторону, а специалисты стали ломать голову, как очистить окаменелые фрагменты от породы, не повредив при этом столь крохотные и ценные фрагменты неизвестных животных. Для начала было решено провести микротомографию (microCT) для составления подробной 3D-карты расположения остатков животных. Сканирование показало наличие минимум 38 животных очень похожих на кайентатерия. Находку тут же возвели в ранг самых значительных открытий, связанных с ранней эволюцией млекопитающих. Kayentatherium находится на границе между истинными млекопитающими и их предками. И подобная находка позволит взглянуть на эту границу по-новому.

Несмотря на морфологическое (внешнее) сходство кайентатерия с млекопитающими, он всё ещё воспроизводит потомство как рептилия: множество яиц и детёныши с маленьким мозгом. "Мамы" млекопитающих вкладывают куда больше сил в небольшое количество детёнышей, что каждому из них даёт куда больше шансов на выживание.

Подобные окаменелости находят часто, и они хорошо проливают свет на раннюю эволюцию наших предков. Хоть волнительные открытия происходят по всему миру, основная их часть приходится на Китай. Именно у них был опровергнут миф, что млекопитающие эпохи динозавров — всего лишь крысоподобные насекомоядные.

Этот Liaoconodon hui размером с крысу - одна из многих окаменелостей из северного Китая, которые уточняют картину эволюции черт млекопитающих

Подобные находки показали, что ранние млекопитающие имели большое экологическое разнообразие и занимали разные экологические ниши: планировали с дерева на дерево, плавали и зарывались в землю. За последние лет 30 на палеонтологов обрушилась целая лавина из останков юрских млекопитающих, что породило споры, а где именно начинаются млекопитающие.

Из тени

В 1824 году в Геологическом обществе Лондона натуралист Уильям Бакленд представил кости одного из первых известных динозавров — мегалозавра. Во время той же речи он показал крошечные челюсти млекопитающих, которые были найдены в том же ископаемом месторождении. Их наличие предполагало, что у млекопитающих очень давняя история, но, как это случалось неоднократно, открытия динозавров полностью затмили открытия млекопитающих.

На протяжении 150 лет останки млекопитающих редко попадали в руки палеонтологов. Но всё изменилось с приходом палеонтологов в китайскую провинцию Ляонин. В 1997 году исследователи описали первое древнее млекопитающее из северо-восточной провинции Ляонин, и шлюзы открылись: менее чем за 30 лет было найдено более полусотни полных скелетов млекопитающих. Как и окаменелости динозавров, они выкапываются местными фермерами и продаются в музеи.

Обычно остатки млекопитающих представляют собой единичные зубы и небольшие фрагменты костей. Но не в китайской формации. В мезозое на территории современной провинции Ляонин вулканы захоронили множество животных целиком. И сегодня до нас доходят прекрасные образцы.

Провинция Ляонин на карте Китая

Однозначно можно сказать, что первые млекопитающие появились не позднее 178 млн лет назад. Если раньше млекопитающие представлялись в виде "мышат", прячущихся среди титанов, то сегодня мы можем взглянуть на геологическую летопись и увидеть всё разнообразие наших предков в эпоху динозавров. Они переживали собственный эволюционный взрыв. И вероятно, даже мел-палеогеновое вымирание, когда исчезли все нептичьи динозавры, не остановило бы их развитие. В 2006 году было найдено млекопитающие волатикотерии с перепонкой, как у современных белок-летяг. В 2017 были найдены вилеводон и маиопатагаи, они точно так же могли планировать с дерева на дерево.

Volaticotherium antiquus

Агилодоцодон мог вести древесный образ жизни и питаться корой, а кастороцауда вёл речной образ жизни, как современные утконосы. Разнообразие млекопитающих было велико, как и их специализаций. Но нудной латынью я вас утомлять не буду.

Репеномам — крупное млекопитающие нижнего мела. На арте поедает динозавра пситтакозавра

Появление признаков млекопитающих

У млекопитающих хорошо развит слух, а в 2011 году удалось даже найти животное с ещё примитивным строением внутреннего уха. Если у ранних рептилиеподобных предков млекопитающих кости молоточек и наковальня являлись частью челюсти и служили для жевания, то у современных зверей это часть внутреннего уха. А вот у Liaoconodon hui (см. первый арт) три кости внутреннего уха отчётливо читались в строении челюсти. Кости ещё отвечали за жевание, но уже перемещались к функции слуха.

Прекрасно сохранившийся экземпляр Maiopatagium furculiferum возрастом 160 миллионов лет

Возможно, вы никогда не задумывались, но мы, млекопитающие, имеем крайне сложную и уникальную систему питания. Мы жуём, а не глотаем кусками как рептилии или птицы, и для этого у нас появились специализированные зубы: моляры, резцы и клыки. Но в младенчестве мы сосём грудь. И в июле 2019 года было найдено самое древнее животное, способное сосать грудь. Microdocodon gracilis, докодонт возрастом 165 млн лет, имел строение горла, позволяющее сосать. Подобные крошечные косточки, будь то молоточек с наковальней или подъязычная кость в горле, мы смогли разглядеть с помощью microCT.

Подобные особенности млекопитающих, что помогли им взойти на трон в кайнозое, бурно развивались в тени динозавров. Так что они не были какими-то невзрачными мышками, скрывающимися под землёй от ужасного хищника. Они были разнообразны, прогрессивны и могли составлять конкуренцию.

Оригинал на Nature.com

Перевёл и адаптировал @MartinDont

На сегодняшний день нам известно множество видов динозавров. От исполинских титанозавров весом в десятки тонн до крошечных пситтакозавров и компсогнатов. Известные нам динозавры описываются чуть ли не по новому виду в день. Но сколько их существовало всего? Это невероятно сложно посчитать. Мы всё ещё не можем раскопать Антарктиду, дно морей. Нам неизвестно, кто населял горы, а экспедиции в непроходимые джунгли обходятся слишком дорого. Сами же динозавры занимали все возможные сухопутные ниши: гигантские хищники, мелкие насекомоядные, специализированные рыболовы. Так давайте попробуем посчитать, сколько было динозавров за 160 млн лет их существования (птиц мы считать не будем).

Со временем количество динозавров увеличивалось, что неудивительно. Мы не просто узнавали новые виды, но лучше понимали их природу и эволюцию. В истории эволюции динозавров остаются периоды и регионы, в которых оценки разнообразия чрезвычайно изменчивы: например, поздняя юра (~145 млн лет назад) Европы, средний меловой период (~100 млн лет назад) Северной Америки и поздний меловой период (~65 млн лет назад) Южной Америки.

Во второй половине XX века палеоэкология шагнула далеко вперёд и стала применять более качественный подход оценки видового разнообразия жизни на Земле. С 70-х по 90-е гг. были опубликованы важные исследования, которые помогли нам взглянуть на массовые вымирания и восстановления биосферы по-новому. Но сегодня мы наблюдаем второй ренессанс палеобиологии. Ведь с онлайн ресурсами, базами данных (например: https://www.paleobiodb.org) ископаемых животных мы можем составить по-новому качественную картину жизни и эволюции во времени.

Надо понимать, какое множество факторов влияет на оценку видового разнообразия животных в принципе. С течением времени мы не просто открываем новые виды, мы не просто понимаем принципы эволюции лучше, а открываем всё новые и новые регионы, которые раньше были недоступны по многим причинам, в том числе и геополитическим.

В статье на NCBI авторы подготовили графики, на которых отображается количество описанных видов аж с середины XIX века.

Частота (A) и совокупная частота (B) новых описанных таксонов динозавров

Количество отменённых или пересмотренных таксонов

Сейчас в год описываются десятки новых видов, что позволяет нам лучше изучать экологию мезозойской эры. Но, конечно же, мы не могли не столкнуться с проблемами, когда два похожих динозавра описываются как новые виды, а оказываются представителями одного динозавра на разных этапах взросления. Я уже разбирал такие случаи в специальной статье для Paleonews.live. Если вкратце, то на сейчас открыто более тысячи видов, а до 30% (число актуально для позднемелового периода) из них может оказаться разными стадиями взросления уже известных видов, например дракорекс и стигимолох.

Пример взросление пахицефалозавра

На сегодняшний день нам известно около 1000 видов, плюс-минус, и около 150 видов (104 вида на 2012 год) приходятся на конец мелового периода. Так сколько же всего динозавров жило? Такую оценку дать очень тяжело, но попытки посчитать были. В основном подсчёты основывались на современных животных. Например, биоразнообразие позднемеловых (65 млн лет назад) динозавров насчитывает несколько сотен видов единовременно. От 628 до 1078 видов. Правда, исследователям очень не хватало данных. Так или иначе, к концу мелового периода у динозавров не было замечено кризиса, что согласуется с импактной (падение крупного небесного тела) гипотезой вымирания динозавров. Все статьи я предоставлю в конце поста, где вы сможете самостоятельно ознакомиться с материалом.

Позднемеловой пейзаж

Вам может показаться, что число очень маленькое, ведь сегодня мы насчитываем более 5000 видов млекопитающих. Но если мы возьмём всех млекопитающих и вычтем из них всех, кто меньше 1 кг (вес самого маленького известного динозавра), а затем добавим сюда всех

известных вымерших за последние 50 000 лет, таких как мамонты, то мы и получим схожее число. Так что оценка кажется вполне адекватной. Но это было в самом конце правления ящеров, а правили они более сотни миллионов лет. Число, которое невозможно вообразить. Сравните на таймлайне, как мало живёт человек на планете и сколько прожили нептичьи динозавры:

Слева направо: начало эволюции динозавров и млекопитающих, начало эволюции птиц, вымирание нептичьих динозавров, начало эволюции людей.

Но сколько существовало динозавров за всю их историю? По грубым оценкам, мы получим от 40 000 до 640 000 видов. Почему такой разброс? А потому, что мы не знаем о макроэволюции динозавров практически ничего. Если мы берём 1000 видов в один момент времени и прикинем, что эволюция нового вида проходит за 1 млн лет, то мы получим 160 000 видов (динозавры существовали ~160 млн лет). Но если брать минимальные оценки: 500 видов единовременно и 2 млн лет эволюции, то мы получим 40 000 за всё время. Но вот в статье Национальной академии наук, опубликованной в 2014 году на сайте Phys.org, рассказывается об эволюции трицератопсов. Исследователи изучили 50 черепов двух видов рогатых динозавров, T.horridus и T.prorsus. Найдены черепа в формации Хелл-Крик в разных слоях. Формация откладывалась 2 млн лет, а черепа этих двух трицератопсов лежат исключительно в разных слоях: T.horridus в нижних слоях, а T.prorsus – в верхних. Это свидетельствует о весьма быстрых эволюционных процессах среди динозавров, раз десятитонные монстры смогли образовать новый вид меньше чем за 2 млн лет

Эволюционные изменения трицератопса из формации Hell Creek Монтаны включают в себя расширение носового рога с течением времени.

Так что вполне возможно, что благоприятный и тёплый климат мог единовременно поддерживать до 2000 видов, а эволюция нового вида длилась всего 0,5 млн лет. Отсюда мы получим невообразимое число видового разнообразия динозавров в 640 000 видов, что, конечно же, маловероятно. Это всё грубые оценки без учёта сотен факторов. Здесь мы даже не учитываем, что в триасовом периоде динозавров было куда меньше, чем в позднем мелу, а динозавры с более коротким жизненным циклом могут эволюционировать быстрее тех же трицератопсов. А ведь есть ещё сотни экологических, географических и климатических факторов, которые все будут влиять на скорость появления новых видов.

Тем не менее, недавние исследования норвежцев дают оценку в 1543-2468 видов. Я не могу обойти их исследования стороной, так о них часто говорилось. Конечно же, число невероятно маленькое, но так вышло. На сегодняшний день существует 10500 видов птиц, то есть динозавров. И 2500 видов динозавров за 160 млн лет, около 1000 из которых уже открыты, выглядит совсем уж нереально. Но в этом нет вины расчётов или исследователей. Нам попросту очень мало известно о палеоэкологии и макроэволюции древних животных, а значит, всё ещё очень мало данных для расчётов, хоть палеонтология и шагнула далеко вперёд.

___________

В посте использовались статьи:

- о дракорексе и стигомолохе https://paleonews.live/column/1436-gachin-dracorex

- об изменениях оценок с течением времени https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5822849/

- о видовом разнообразии динозавров в конце мелового периода https://pubs.geoscienceworld.org/sgf/bsgf/article-abstract/1...

- об эволюции трицератопса https://phys.org/news/2014-07-insights-evolving-triceratops-...

___

________

Автор: Сергей Гачин

Редактор: Вера Круз

Филогенетическое дерево дневных (булавоусых) бабочек, построенное по молекулярным данным, из недавней статьи в Current Biology. Исследование еще раз показало, что морфиды, данаиды и бархатницы должны рассматриваться лишь как подсемейства нимфалид, а также продемонстрировало, что семейства бабочек разошлись еще в меловом периоде, но большинство современных линий появилось уже в кайнозое.

Взято отсюда: https://vk.com/wall-37948240_415012

Источник исследований: http://www.cell.com/current-biology/fulltext/S0960-9822(18)3...

МОСКВА, 25 сен – РИА Новости. Ученые нашли на востоке Китая необычные останки динозавра, раскрывшие историю появления клюва у этих древних рептилий и предков птиц, говорится в статье, опубликованной в журнале PNAS.

"За всю историю планеты динозавры и их родичи теряли все зубы и приобретали клюв или похожие на него структуры как минимум семь раз. Мы хорошо знаем, как формируются клюв у современных птиц, однако пока нет общепринятых представлений о том, как они могли приобрести их в ходе эволюции", — рассказывает Синь Сюй (Xing Xu) из Института палеонтологии позвоночных КАН в Пекине.

Причиной разногласий среди ученых является то, что пока не понятно, зачем динозаврам, особенно родственникам птиц и мелким хищникам, нужен был клюв. Часть палеонтологов считает, что клюв появился по диетическим причинам – он помогал ящерам и будущим птицам лучше перемалывать твердую пищу и стабилизировал их череп при попытке захватить добычу. Другие ученые не согласны с подобной точкой зрения и считают, что клюв возник для облегчения массы тела и приспособления к полету.

Почему ученые не могут понять, какая из этих теорий верна? Дело в том, что за последние 20 лет им не удавалось найти ни одной "переходной" окаменелости, которая бы имела и некий аналог клюва, и рудиментарные зубы. Более того, генетические опыты по созданию "курицезавра" показывают, что предки современных птиц потеряли зубы и приобрели клюв одновременно, что еще больше затрудняет раскрытие секрета его появления.

Сюй и его коллеги приблизились к ответу на этот вопрос, сравнивая устройство тела древней птицы-сапеорниса (Sapeornis), найденной на востоке Китая относительно недавно, и нескольких двуногих динозавров-овирапторов, обладавших мощным клювом и обитавших на территории КНР и Узбекистана.

Проводя этот анализ, ученые обратили внимание на необычное устройство челюстей овиратора вида Caenagnathasia, чьи останки были найдены в пустыне Кызылкум примерно 20 лет назад. Это существо является одним из самых небольших овирапторов в истории Земли и считается сегодня предком нескольких самых причудливых динозавров, таких как четырехметровый "цыпленок из ада", Anzu wyliei.

Просветив их при помощи томографа, ученые обнаружили в основании клюва этого ящера особые борозды и ямки, внутри которых формировались рудиментарные зубы. Совершив это открытие, ученые проверили, имеются ли подобные "ямки" в челюстях сапеорниса. Оказалось, что они присутствуют и в клюве древней птицы, что указало на возможный механизм потери зубов предками птиц и "клюворотых" динозавров.

Как считают ученые, и предки пернатых, и ящеры избавились от зубов не сразу – изначально ими обладали молодые особи, у которых они затем постепенно выпадали по мере взросления и перехода на новую диету. Примером этого может служить динозавр Limusaurus inextricabilis, имевший подобные "молочные зубы" в детстве, останки которого Сюй и его коллеги нашли в прошлом году.

Впоследствии зубы начали исчезать еще до рождения птенцов и детенышей, и все это, как считают ученые, указывает на то, что птицы и ящеры потеряли зубы и приобрели клюв по "гастрономическим" причинам, из-за перехода на новую диету и в новые экологические ниши. Постепенный отказ от зубов помог им пережить этот переход и адаптироваться к новой жизни.

Что интересно, "прародителем" клюва может выступать особый роговой зуб, который детеныши динозавров и птенцы современных пернатых используют для того, чтобы выбраться из яйца в момент своего появления на свет. Когда динозавры и птицы начали терять зубы, этот зуб начал разрастаться, в конечном итоге превратившись в клюв и прочие роговые структуры, характерные для современных пернатых и последних динозавров Земли.

РИА Новости

Эволюция ящериц насчитывает пару сотен миллионов лет. Надотряд лепидозавров (ящерицы, змеи, клювоголовые) включает в себя 10 000 видов различных рептилий. По морфологическим исследованиям таксон появился 227 млн лет назад, по молекулярным - от 289 млн лет до 226 млн лет. Но самое интересное, что отряд чешуйчатых (змеи и ящерицы), который входит в лепидозавров, имеют ещё больший разброс: от 294 до 179 млн лет. Определить точную дату появления лепидозавров, и ящериц в частности, пока что очень проблематично. Но мы попробуем.

Одна из первых ящерицоподобных рептилий была из таксона Rhynchocephalia, будущие клювоголовые. Её нашли в Германии и находка датируется возрастом 238-240 млн лет. Эти цифры на 12 млн лет больше предыдущих, а в паре с генетическими исследованиями 76 современных таксонов мы получаем более точные даты появления надотряда лепидозавров и отряда чешуйчатых: 242 млн лет (238-249,5), и 193 млн лет (176 -213) соответственно. Новые исследования, которые всё больше уводят нас от появления предков ящериц в пермском периоде, вполне вписываются в концепцию стремительного восстановления фауны после Великого пермского вымирания и резкого потепления климата. Данную гипотезу подтверждает и найденная в 2009 году софинета, которая ещё не имела чётких лепидозавровых признаков. Базальный лепидазавроморф датируется ранним триасом.

В триасовом периоде жизнь была только около редких оазисов

В 2013 году были опубликованы исследования, где попытались установить разделение лепидозавров на клювоголовых и чешуйчатых. Для исследований было взято 15 видов ископаемых животных, у которых было всё более-менее в порядке с датировками и морфологией, но основу составляли два экземпляра, найденные в одной формации. Данная местность на юго-западе Германии в триасе представляла собой богатые на жизнь болота. Там водились лучепёрые и двоякодышащие рыбы, целакантообразные, темноспондильные амфибии, братья лепидозавров - завроптеригии и архозавры различных размеров.

Дата и место формации отмечены звёздочкой

В итоге мы получили вполне чёткие границы разделения многих групп рептилий. Например:

Архозавроморфы-лепидозавроморфы разошлись 255 млн лет назад. За основу архозавроморфного таксона (крокодилы, птицы, динозавры, птерозавры) взят проторозавр, как первый архазавроморф.

Аллигатор - Полевой воробей разошлись 247 млн лет назад. Исследователи опирались на самого старого архозавра Ctenosauriscus koeneni. Таким образом мы получаем, что аллигатор ближе полевому воробью, чем комодскому варану.

Гаттерия - Варан (ответвление клювоголовых и чешуйчатых) 238 млн лет назад. Дата поставлена на основе исследований двух экземпляров из текста выше.

Гаттерия - последняя рептилия из клювоголовых (не ящерица!)

В середине триаса у нас уже начал формироваться отряд чешуйчатых, примерно в то же время, что и надотряд динозавров. Хотя их разделение произошло 255 млн лет назад, животные получили рывок в эволюции только после освобождения большинства экологических ниш из-за массового вымирания. Архозавры смогли опередить будущих ящериц, и лепидозавры вновь ушли в тень.

Разделение рептилий на ящериц и крокодилов произошло 255 млн лет назад, разделение лепидозавроф на ящериц и гаттерий - 238 млн лет назад

Таблица появления таксонов

Раннюю эволюцию ящериц проследить крайне сложно из-за бедности триасовой летописи. Например, нам крайне сложно определить точное время появление яда у отряда. Предположительно он появился на заре триаса, но окаменелостей не хватает для точной датировки. Поэтому мы пока что можем говорить, что полифилический таксон Toxicofera (ядоносные) появился в среднеюрском периоде. Так что змеи унаследовали яд у своих предков - ящериц.

В середине мелового периода, ящерицы и их братья полностью захватили океан, вытеснив ихтиозавров. 40 млн лет просуществовали мозазавры. Учёные так и не могут определиться, к кому именно относить мозазавров, к ящерицам или к змеям. Хотя следует начать с того, что ящерица парафилический таксон, который исключает из себя змей. Так что, даже если мозазавры произошли от змей, когда-то они всё равно были ящерицами.

В начале мела появляются и настоящие ящерицы, в середине - змеи. Но настоящий расцвет отряда чешуйчатых приходится на сегодняшний день - более 6000 видов.

За сотни миллионов лет отряд претерпел минимальные морфологические изменения, за исключением, разве что, мозазавров и змей. Ящерицы и их предки сотни миллионов лет жили в тени господствующих животных, в меловом периоде немного поправили океаном, и вновь ушли в тень, на этот раз млекопитающих. Лишь иногда в исключительных условиях им удаётся стать высшей ступенью пищевой цепочки, как произошло с комодским вараном.

Галапагосский нелетающий баклан (Phalacrocorax harrisi) – яркий пример эволюционного тренда, о котором мы недавно писали. Это единственный представитель семейства баклановых, утративший способность к полету: его крылья достигают лишь трети той длины, что необходима для подъема в воздух его достаточно грузного тела (этот баклан еще и самый крупный во всем семействе). К пониманию клеточно-молекулярных механизмов отказа баклана от полета приблизились биологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США), представившие результаты своей работы на конференции «Биология геномов» в мае.

Собрав образцы крови у 223 галапагосских бакланов (почти четверть всей популяции) и сравнив их ДНК с тремя летающими родственными видами, ученые выявили свыше 23 тысяч отличий в более 12 тысячах генов. Изменения эти случились в последние 2 млн лет – по эволюционным меркам совсем недавно. Большая часть этих генов, вероятно, не имеет отношения к размеру крыльев, но с помощью компьютерной программы, предсказывающей влияние мутаций в генах на выполняемые ими функции, биологи смогли вычленить небольшую кучку генов, особенно сильно повлиявших на эволюцию галапагосских бакланов и претерпевших наиболее значительные изменения.

Короткие крылья делают тело галапагосского баклана менее плавучим и более обтекаемым, что помогает им во время подводной охоты. На островах их обитания полно корма и нет хищников, а значит, и нет необходимости никуда улетать, так что бакланы адаптировались к нырянию в полной мере.

Фото: Rafael Sanchez.

Дабы определить, что эти гены творят с бакланами, ученые обратились к их человеческим версиям и увидели, что мутации в восьми из них приводят к патологиям конечностей из-за дефектных ресничек. Наверно, вы уже представили себе, как чересчур увесистые или наточенные реснички-мутанты, падая с глаз, травмируют вам руки-ноги, а то и вовсе отрезают. Но спешим прервать поток лихих фантазий: речь здесь идет о первичных ресничках – особых волосковидных неподвижных органеллах, которые растут почти из каждой клетки тела и служат своеобразными антеннами, принимающими химические сигналы, важные для развития и правильного функционирования клеток.

Нормальные версии тех восьми генов позволяют первичным ресничкам воспринимать сигналы от белка семейства hedgehog, играющего ключевую роль в формировании органов тела. Эти гены столь важны для нормального онтогенеза, что эволюция не позволяла им особо меняться на протяжении 300 млн лет! И тут пришел баклан. Еще три гена, мутантных у галапагосской птицы, оказывают влияние на другие характеристики первичных ресничек. У людей мутации в обсуждаемых 11 генах приводят к цилиопатиям – редким патологиям, выражающимся в укорочении конечностей и ребер, возникновении лишних пальцев и других телесных странностях.

Источник: http://batrachospermum.ru/2016/06/cormorant-wings-cilia/

Статья редактированна в июне 2017 года после публикации исследований в журнале Science.

Я собрался и сделал этот пост. Было сложно, но я таки смог!

Сегодня я вам поведаю откуда взялись бескилевые птицы и как они распространились по всему миру. Также охватим некоторые интересные моменты отдельно взятых представителей. Например, почему тинаму всё ещё имеет большие крылья, хотя давно лишился киля. Дамы и господа, как обычно, MartinDont устроит вам прогулку в мезозойскую эру!

Рассказывать об эволюции бескилевых птиц очень сложно, так как информации крайне мало, но я всё же попробую. Для начала разберёмся, кто эти бескилевые птицы?

Бескилевые птицы - это второй подкласс класса птиц. Вообще, на русском они должны звучать как древненёбные, или что-то в этом духе. Ведь на древнегреческом подклассы названы как Neognathae и Palaeognathae, что переводится как новонёбные и древненёбные соответственно. Но вот новонёбных перевели нормально, а древненёбные видимо не звучит. Представлен подкласс в наши дни пятью отрядами: казуарообразные, кивиобразные, нандуобразные, страусообразные, тинамуобразные; и ещё тремя вымершими: эпиорнисообразные, литорнитообразные и моаобразные. Ключевыми отличиями от нормальных птиц являются строение челюстного аппарата и отсутствие киля. Как правило, бескилевые птицы имеют развитые ноги, хорошо бегают и не умеют летать, так как без киля летать сложно (хотя тот же тинаму предпринимает активные попытки полетать). Нет полёта - нет больших крыльев и хвоста-руля.

Тинаму. Лучший лётчик у бескилевых птиц, а точней единственный. Полёт тинаму хуже, чем у кур

Раз нет киля, значит и полёта птицы лишились очень давно. Такая полезная и крупная кость за десяток миллионов лет не испарится. Те же дронты не летали несколько миллионов лет, но всё же киль был на месте. Так когда появились древненёбные птицы? Логично предположить, что бескилевые птицы, в силу своего наземного образа жизни, распространились по южному полушарию пешком. Был общий нелетающий предок, который по земле разбежался по всей древней Гондване и оставил потомков: тинаму и нанду в Южной Америке, страусы в Африке, эпиорнисы на Мадакаскаре, киви и моа в Новой Зеландии и казуары и эму в Австралии. И логично будет предположить, что нанду и тинаму, киви и моа, страусы и эпиорнисы - родственники, так как живут бок о бок. Глупо предполагать, что все эти птицы появились от общего летающего предка и просто взяли все, да разучились летать. Чушь какая! И так оно и считалось до 2014 года, когда новые исследования перевернули картину эволюции бескилевых птиц с ног на голову!

Моа и киви - два эндемика Новой Зеландии

У бескилевых птиц был именно летающий предок и абсолютно все отряды разучились летать уже на новых местах обитания! Никто не стал исключением. Наземный предок должен был появиться ещё в середине мела, так как уже 120 млн лет назад Гондвана раскололась на современные материки, что ну никак не реально! Да этот ходячий птиц просто не дошёл бы и до соседней реки в эпоху расцвета дромеозавридов! Хватит одного этого момента, чтобы гипотеза наземного предка древненёбных рассыпалась. А в декабре 2014 года журнал Sience опубликовал результаты молекулярно-генетических исследований птиц. Группа учёных с помощью тщательных анализов установили не только родство пернатых, но и смогли определить дату разделения класса на подклассы. 100 млн лет - таков возраст разделения новонёбных и бескилевых. А если бескилевые 100 млн лет назад всё ещё умели летать, значит предки разлетелись по современным частям света через проливы, и только после этого все они спустились на землю и отбросили киль!

Литорнис - летающая древненёбная птица из раннего эоцена

Но самое интересное у нас начинается в родстве бескилевых птиц! Нанду и тинаму, хоть и живут в Южной Америке, никакие друг другу не родственники. Можно предположить, что страус родственник нанду, но тоже нет. Страус один из первых, кто ответвился от остальных родичей из современных бескилевых. Думаете моа и киви родственники? Обе птицы бескилевые, бескрылые (хотя у киви сохранились рудименты) и являются эндемиками Новой Зеландии. А вот ничего подобного! Ближайший родственник киви - огромная слоновая птица с Мадагаскара, похожая на страуса, а ближайший родственник моа - крошечная крылатая птица тинаму из Южной Америки! Хотите больше? Часто эму называют страусом, хотя эму самый-самый дальний родственник страуса! Возьмите любую бескилевую птицу и она будет больше родственником эму, чем африканский страус, а самый близкий родственник эму - казуар!

Страус

Эму

Почему так вышло, что все ныне известные отряды бескилевых бросили воздушную стихию и спустились на землю, а 5 из 7 отрядов ещё обзавелись и гигантизмом? Тут на самом деле всё просто. После мел-палеогенового вымирания, когда с Земли исчезла господствующая группа животных, образовался экологический вакуум, который так не любит эволюция. В начале кайнозойской эры она устроила множество экспериментов: крокодилы выползли на сушу, млекопитающие полезли в воду, птицы спустились с небес, кошки начали жить с собаками! На самом деле не только бескилевые пытались освоить сухопутный образ жизни. Когда наши страусы ещё летали, новонёбные гусеобразные птицы уже покорили сушу.

Гасторнис - гигантский гусь эоцена

Как видите, гасторнис имел схожее тело со страусами и эму, но при этом имел киль и был вообще из новонёбных. Но почему вышло так, что новонёбные заняли позицию сухопутных гигантских птиц раньше/одновременно бескилевых, но при этом не дожили до наших дней? Выходит, что древненёбные более успешны в сухопутном образе жизни. Что-то в раннем кайнозое, когда млекопитающие ещё были размерами с крысу, а динозавры только-только вымерли, замкнуло в эволюции бескилевых и позволило им стать самыми успешными сухопутными птицами.

Вообще, там где наземный образ жизни у птиц, там и гигантизм в большинстве случаев. Гасторнис, почти все бескилевые, дронты. Некоторые попугаю, тинаму и киви сохранили свои крошечные размеры, так как ниша крупных нелетающих животных уже была занята. У попугая какапо (кстати, у него недоразвит киль) и киви был в конкурентах моа. У тинаму конкурент всё ещё жив - это нанду.

Попугай какапуо. Очередной нелетающий новозеландский эндемик, но уже из подкласса новонёбных

Результат конвергентной эволюции на лицо. Эму, нанду, страус, моа и эпиорнис очень похожи друг на друга, но и одновременно так далеки родственно. Даже ближайшие родственники у бескилевых разошлись с полсотни миллионов лет назад. Так моа отделился от тинаму 58 миллионов лет назад! При этом сам моа лишился крыльев полностью и стал одной из самых крупных птиц в истории Земли. Тинаму сегодня использует крылья для коротеньких полётов и обогрева потомства, а сама птица осталась всё таких же крошечных размеров.

Всем привет. Сегодня по аналогии с прошлым постом я разберу эволюцию пера. Откуда пришёл перьевой покров, как он развивался, у кого какие перья и так далее. Наше путешествие займёт 250 млн лет. Именно с приходом мезозойской эры и вступления рептилий на престол связанна эволюция перьевого покрова. Да-да, вы правильно поняли, перья - это продвинутая чешуя. Настраиваем наш DeLorean DMC-12 на начало триасового периода и в путь, в выжженные триасовые пустыни!

Сегодня никого не удивишь прекрасным оперением. Все знакомы с попугаями, лирохвостами и павлинами. Только эти три птицы удивят вас разнообразием красок и рисунков пера. Да что уж там, даже голуби имеют огромное количество видов с самыми разнообразными окрасами перьевого покрова. А среди родственников скучного и серого воробья есть райские птицы.

Попугай Ара

Никого не удивишь и функционалом пера. Сложное асимметричное маховое опахало крыльев птиц создаёт огромную подъёмную силу, густой и многослойный покров позволяет птицам жить в самых суровых климатических зонах планеты и способен сохранять тело в сухости и тепле. Пингвины имеют один из самых сложных в мире покровов: многослойный, густой, скрывающие практически всё тело и очень жёсткий. Перья пингвинов создают внутри себя ловушки для воздуха, который в свою очередь не пропускает холодную воду к телу.

Именно благодаря сложной структуре перьевого покрова пингвины прекрасно себя чувствуют в антарктических погодных условиях

Как само перо, так и сам покров выглядит невероятно сложным. Откуда он взялся, как развился до современного уровня и что ещё интересного можно узнать о перьях?

Для начала нам нужно узнать, что из себя представляет само перо. Перо - это накожное образование с роговой структурой. Состоит перо из стержня и опахала. Перья не покрывают птиц равномерно, как шерсть (за исключением пингвинов). Сам покров делится на множество разных видов. На одном лишь крыле одной лишь птицы есть семь видов разного оперения! Самих перьев также насчитывается три вида по назначению: маховые перья (рулевое, маховое первого порядка и тому подобное) нужны для полёта; пуховые перья (пуховое перо и пух) нужны для термоизоляции; покровные перья нужны для придания формы тела. И это если кратко. Крупные перья сцепляются друг с другом специальными крючочками, образуя опахало. У пуха и пуховых перьев такой сцепки нет.

1 - рулевое перо, 2 - маховое перо, 3 - покровное перо, 4 - нитевидное перо, 5 - кистеобразное перо, 6 - пуховое перо.

Полноценное, настоящее, подлинное, неподдельное, истинное перо должно было появиться уже 160 млн лет назад! Первыми обладателями настоящих современных перьев были юрские манирапторы: дейнонихозавры и ящерохвостые птицы. Но откуда мог взяться столь сложный элемент? А главное - зачем?

Ещё менее 10 лет назад считалось, что отцами перьев были тероподы. Маленькие небольшие динозаврики с помощью преобразованных (расщеплённых) чешуек согревали себя. Большим динозаврам перья были не нужны, так как они имели инерциальную гомойотермии. Но одна находка за другой говорили и даже кричали, что протоперья появились ЗАДОЛГО до тероподов. Тероподам 231 млн лет, перу должно быть минимум 250!

Первым важным доказательством того, что тероподы лишь унаследовали перо, а не придумали, является находка 2009 года. Тяньюйлун жил 158 млн лет назад и был очень дальним родственником теропода, так как входил в соседний отряд птицетазовых динозавров. И наша Тянь уже имела густое оперение как минимум на спине и хвосте.

Птицетазовый динозавр Tianyulong найденный в 2009 году

В 2011 и 2013 году находят множество останков кулиндадромеуса забайкальского со следами густого оперения уже по всему телу. Жил наш земляк в одно время с тяньюйлунь. В 2012 и 2015 году находят останки гигантских тероподов с густым оперением. Масса ютирана хуали превышала 1,5 тонны! А масса дакотараптора стремилась к 0,5 тонне! У таких гигантов уже должна была срабатывать инерциальное теплокровие. Огромное количество находок за последние 10 лет опровергали происхождение пера у маленьких тероподов. Оно как минимум должно было появиться до разделение динозавров на два отряда.

Юрский теропод Yutyrannus huali

Отодвинемся немножко дальше и захватим всю кладу архозавров. В триасовом периоде уже жила одна группа архозавров с пуховым покровом. Петейнозавр - один из первых птерозавров, живший 212 млн лет назад, был покрыт густым пухом. И при этом, петейнозавр был не единственным летающим пушистиком триаса.

Птерозавр триасового периода Peteinosaurus

У нас есть три группы архозавров с густым пухом или оперением. Теория происхождение пера у тероподовых динозавров становится совсем неактуальной. Вам мало? Хорошо, продолжим.Схожий с птичьем ген, отвечающий за рост перьев, был обнаружен у аллигаторов! Об этом написал National Geographic в 2011 году. Для меня научпоповский (с уклоном в поповскую сторону) журнал не является пруфом, поэтому я потратил минут 40 на поиск более достоверных источников. Самого исследования или опровержения НГшной статьи я не нашёл. Но некоторые музеи России и научные сайты подтвердили данную информацию. Исследования были проведены ещё до 2006 года и почему нет нормальных источников в интернете, я не знаю. Но данный факт в нашей теории является дополнительным, а не ключевым. Если вы найдёте таки опубликованное исследование (или его опровержение), то кидайте в комментарии, а мы пока продолжим.

С аллигаторами или нет, но зародыш перьев должен был появиться в триасе, когда птерозавры отделились от динозавров. Структура перьев и протоперьев, их развитие у эмбрионов современных птиц и очевидное происхождение от рептилий говорит нам, что перо есть ничто иное, как эксчешуя. Чешуйки начали вытягиваться в короткое подобие волосинок. Подобные чешуйки стали занимать меньше места на теле, а их густота увеличилась. У птерозавров уже появилось некое подобие шерсти. В дальнейшем отдельные волосинки начали расслаиваться и появился пух. Каждый отдельный отросток на пушинке расслоился ещё больше и образовался стержень. Так появилось пуховое перо. Пуховое перо обзавелось крючками и каждый отдельный отслоённый волосок на пере начал сцепляться друг с другом, образуя опахало, что привело к появления первого контурного пера. Далее перо получило асимметрию и вуаля! У нас есть асимметричное маховое перо за каких-то 90-100 млн лет!

Несколько стадий эволюция пера от примитивного теропода до современной птицы

Конечно у нас нет прямых подтверждений эволюции пера, так как катастрофически не хватает ископаемого материала. И появится он не скоро. Слишком уж много неизведанного. Подобная гипотеза очень правдоподобна. Но зачем архозавры в триасе обзавелись перьями?

Учитывая маленькие размеры первых "волосатых" архозавров, возможно начало зарождаться теплокровие у будущих птиц. Но это совсем-совсем спекулятивненько. Маскировка, аэродинамика, половой диморфизм выглядит в разы правдоподобней.

Перья оказались настолько удобными, что птицы уже более 65 млн лет не сдают лидирующие позиции в небе. Современным рукокрылам приходиться жить в непроглядной тьме, чтобы хоть как-то соперничать с пернатыми. Сами птицы распространились от южного до северного полюса. Хищные, насекомоядные, плодоядные; крохотные и гигантские; воздушные асы, пловцы и бегуны - птицы буквально везде! И всё благодаря перу!