Лига Палеонтологии

Вопрос:
Если бы один миллион лет назад на Земле вымерла какая-нибудь разумная цивилизация, сравнимая по развитости с нынешней, то какие свидетельства их разумности могли бы дойти до нас?

Отвечает MartinDont:

Развитая цивилизация подразумевает хорошо организованный социум с налаженным производством предметов потребления. Хоть миллион лет назад, хоть десять, но следы подобных цивилизаций остались бы в земле в виде культурного слоя в огромных количествах. Огромные промышленные комплексы из стали (а любая цивилизация так или иначе должна использовать столь практичный и легкодобываемый материал как сталь) и прочих металлических сплавов обязательно оставили бы свои следы в недрах Земли. Инструменты, отходы, окаменелые остатки сельхоз животных и сами останки людей не исчезают бесследно даже за миллионы лет. В 2016 году были найдены примитивные каменные орудия возрастом более миллиона лет, что ж уж говорить о промышленных комплексах. http://paleonews.ru/new/844-homovs

Вопрос:
Какова вероятность найти образец, который не будет вписываться в существующее дерево эволюции?

Отвечает MartinDont:

Ежедневно находятся новые виды, роды и даже семейства, которых ещё нет на эволюционном древе. Постоянно проходят таксономические исследовании, перемешивающие родословную организмов. В 2018 году стартовал проект по изучению филогении птиц, что сулит большими сюрпризами. Открываются новые замкнутые экосистемы, где организмы обособленно от остального мира эволюционировали миллионы лет, как например чёрные курильщики. Чёрные курильщики – это такие гидротермальные источники, выбрасывающие воду температурой 350-400 градусов в океан под большим давлением. Сама вода перенасыщена тяжёлыми металлами. На удивление биологов, чёрные курильщики оказались настоящими оазисами жизни. Организмы вокруг курильщиков не только приспособлены к экстремальным условиям, но и живут без света вовсе, а питаются серой.

А если о говорить о невероятных организмах, то шанс найти что-то подобное мал. Мы уже имеем хорошее представление о том, как протекает эволюция. Сильно удивить нас могут замкнутые экосистемы и их обитатели.

Также мы можем найти новые группы животных, о которых мало что знаем, и которые буду сильно выделяться на фоне уже изученных организмов (таких, как вендобионты https://ru.wikipedia.org/wiki/Проартикуляты). Их неясное положение в эволюционном древе — временно. Всё встанет на свои места, как только мы получим достаточное количество ископаемого материала.

Вопрос:
Является ли любительская палеонтология легальной? Планирую поехать в Ундоры, посоветуйте пожалуйста, как найти что- нибудь интересное, и какие инструменты стоит взять?

Отвечает: PaleoHunters.ru

Понятие любительской палеонтологии очень неточное. Проводить раскопки без лицензии категорически запрещено. Карается подобное огромными штрафами в сотни тысяч рублей и тюремным заключением. С другой стороны, поверхностный сбор разрешён. Можете спокойно собирать аммонитов и трилобитов в карьерах, что лежат на самой поверхности. И вновь же, с другой стороны, поверхностный сбор без лицензии запрещён в заповедных зонах, коих очень много в Ульяновской области. Уголовных и административных статей для наказания чёрных копателей очень много.

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2...

Вопрос:

Сколько мог жить динозавр?

Отвечает MartinDont:

Сложно судить о сроках жизни животных, чей метаболизм для нас неизвестен. Но у нас есть годичные кольца на костях. Разные динозавры взрослели по разному. Например, тираннозавр в 20 лет становился взрослой особью, а знаменитый тираннозавр Сью в свои 28 лет была уже старушкой. Гадрозавры переходили во взрослую стадию в 15 лет. Гигантским зауроподам с их предположительно вялым метаболизмом дают десятки лет жизни, а небольшим и активным дромеозавридам всего 10-15 лет.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15306807?dopt=Abstract

Вопрос:

Как появилась жизнь на земле?

Отвечает DragonSpace:

Для начала стоит ответить на вопрос: когда появилась жизнь?

В сентябре 2015 года национальная академия наук США выложила результаты исследования изотопов углерода, в которых, по мнению учёных, были обнаружены следы биологической активности. Этому углероду более 4 миллиардов лет. Наша планета недолго оставалась одинокой и примерно через 500 млн лет после зарождения самой Земли, зародилась и жизнь на ней.

Теорий появления жизни на Земле великое множество, но рассмотрим наиболее вероятную.

У нас три основных критерия для зарождения жизни:

- наличие определённых металлов в концентрациях, превышающих фоновые (цинк, кобальт, марганец),

- наличие фосфора, без которого цепочки ДНК и РНК не возникли бы

- солнечный ультрафиолет,

- наличие воды, но в меру.

Такому набору условий чётко отвечает только горячие источники вблизи вулканов, а именно так называемые грязевые котлы, или фесселиты.

Правда, современные грязевые котлы содержат много серной кислоты, которая получается при реакции сероводорода с кислородом воздуха, и практически необитаемы. Но в древние эпохи, когда кислорода в атмосфере еще не было, грязевые котлы должны были иметь нейтральную среду и быть пригодными для жизни.

А при ближайшем рассмотрении этих котлов оказалось, что они предоставляют почти всё необходимое для зарождения жизни:

• среду, обогащенную калием, фосфором и необходимыми микроэлементами;

• местообитание со встроенным источником тепла, с практически постоянными условиями независимо от капризов погоды;

• пористые минеральные осадки, работающие в качестве катализаторов и предоставляющие огромное количество раздельных микроотсеков для обитания доклеточных форм жизни;

• испаряющиеся лужи, в которых могут накапливаться органические вещества и благодаря высокой концентрации солей и формамида может идти образование цепочек РНК и белков,

Никакие другие местообитания не обладают сразу всеми этими достоинствами. Например, в «курильщиках» нет обогащения калием и фосфором, нет ультрафиолета и нет накопления веществ в испаряющихся лужах. Так что грязевые котлы наземных геотермальных полей на сегодня представляются самым вероятным местом появления жизни.

Ответ преимущественно взят у @2diesel, который отлично законспектировал книгу М. Никитина Происхождение жизни. От туманности до клетки".

Вопрос:

Как появились млекопитающие?

Отвечает DragonSpace:

Млекопитающие произошли от Синапсид, древних четвероногих, процесс их появления называется маммализация териодонтов(один из множества эволюционных ветвей синапсид). Появились млекопитающие после пермь-триасового великого вымирания примерно 225 млн лет назад, напомню, что динозавры появились примерно 230 млн лет назад. Первые млекопитающие всё ещё отдаленно напоминали рептилий, яйцекладущие, без развитого мозга, но уже с активной терморегуляцией, и 4хкамерным сердцем.

Молочные железы возникли из потовых желез, и изначальная функция была скорее в выпаивании детенышей, чем в выкармливании.

Вопрос:

Рыбы - монофилетический таксон или нет?

Отвечает DragonSpace:

Чтобы зваться монофилетической, группа должна включать предка и его потомков.

Таксон "Рыбы" не является монофилетическим, так как не включает амфибий и амниот.

Вопрос:

Был ли у вас когда нибудь страх, что при исследовании какого-нибудь нового, неисследованного вида условного трилобита тот окажется в состоянии сохранять энергию в режиме "гибернации", а после пробуждения накинется на вас а-ля лицехват?

Отвечает DragonSpace:

Жизнь строится по усложнению, от примитивных существ, к более прогрессивным. Чем раньше жил какой-либо вид, тем он вероятно более примитивен(идея тем точнее, чем больше между двумя сравниваемыми видами прошло времени).

И так как до сих пор ни у кого на планете не обнаружены такие необычные способности, никто не ожидает найти трилобита в гибернации.

Вопрос:

Можно ли сказать, что мы состоим из миллиарда других живых существ (людей, живших ранее, динозавров, насекомых и тд)?

Отвечает DragonSpace:

Можно сказать, что мы состоим из миллиарда тех же атомов, которые раньше были частью других живых организмов. Как говорил Муфаса: Все мы связаны в великом круге жизни.

Вопрос:

Скажите пожалуйста, что есть нефть? Всё таки динозавры или планктон?

Отвечает DragonSpace:

Доминирующая биогенная теория гласит, что нефть и природный газ образовались из остатков растительных и животных организмов в ходе многоступенчатого, длящегося миллионы лет процесса. Сырьём для образования нефти на 99.99% служили остатки зоопланктона и водорослей. Подробнее:

https://pikabu.ru/story/proiskhozhdenie_nefti_trupyi_dinozav...

Вопрос:

Почему до ледникового периода зверье было таких огромных размеров? И после ледникового, так и не появилось больше крупных животных, кроме китов, даже в местах с благоприятным климатом, где нет зимы и много растительности.

Отвечает DragonSpace:

На нашей планете то и дело происходили различные катаклизмы, которые вели к освобождению и перестройке экологических ниш. Каждое животное становилось огромным, потому что осваивая новую нишу, приходилось жестко адаптироваться к меняющимся условиям, так, Мезозой славился гигантизмом динозавров, а Кайнозой – эра правления млекопитающих. Гигантизм сам по себе вполне естественный эволюционный путь доминирующей группы животных – млекопитающих в данном случае. Конкретно механизм гигантизма развивается через соревнование по выживанию хищника и его жертвы – одни растут, чтобы лучше защищаться, вторые, чтобы догнать первых и проще убивать, в конце концов такая гонка приводит самих животных в тупик, тк те же самые экологические ниши продолжают меняться и распадаться, а гигантам приспосабливаться к новым условиям очень сложно.

К слову, последний ледниковый период не закончился, закончилась ледниковая эпоха ледникового периода, сейчас же межледниковье ледникового периода.

Если брать гигантов, живших недавно, то человек, своим расселением по планете уничтожил множество видов, большинство из которых и так были на грани вымирания, но с тех пор прошло слишком мало времени, для того, чтобы ниши заполнились заново.

А если брать весь кайнозой в целом, то исчезновению гигантов способствовала два ключевых фактора: резкое изменение условий окружающей среды – катаклизм, и стратегия родственной стайности оказалась намного эффективнее гигантизма, и успешно его вытеснила.

Поэтому последний ледниковый период/эпоха не заслуживают такого отношения к себе, ведь и сейчас на земле полно гигантов – два вида слонов, носороги, жирафы, киты и главный рекордсмен - синий кит, а самое большое сухопутное животное Индрикотерий существовал задолго до последнего похолодания.

Вопрос:
Черепахи и крокодилы выжили после падения метеорита (их ближайшие предки) благодаря панцирям и чешуе?

Отвечает @p4hshok:

Черепахам и крокодилам нужно гораздо меньше пищи чем динозаврам.

За один раз крокодилы могут съесть до 23 % от массы своего тела. До 60 % съеденной пищи у крокодилов может переходить в жир, запасаемый в специальных полостях между мышцами, что позволяет им переживать длительные периоды голодовки. Будучи холоднокровными животными, крокодилы требуют примерно в пять раз меньше пищи, чем теплокровные хищники такого же размер. Крокодилы хорошо адаптированы для длительного голодания. Без еды взрослые крокодилы в случае крайней необходимости могут обходиться примерно до одного года. Даже только что вылупившиеся детеныши за счет понижения уровня обмена веществ способны прожить без пищи около 58 дней, потеряв при этом 23 % от своей массы.

Вопрос:
Ближайший общий предок всех членистоногих - кто он? От кого произошли насекомые?

Отвечает p4hshok:

Главная проблема последнего общего предка всех членистоногих в том что его может просто не быть, так как на границе венда и кембрия артроподизация https://bio.wikireading.ru/3905 (накопление признаков членистоногих) происходила параллельно и достоверно определить предка членистоногих невозможно потому что их может быть несколько.

Палеонтологическая летопись так же не даёт ответа так как в кембрии у нас уже есть широчайшее разнообразие членистоногих, а в венде только вендобионты родственное отношение которых к многоклеточным животным крайне спорно.

Сприггина например вполне напоминает трилобита, но симметрия скользящего отражения (https://ru.wikipedia.org/wiki/Скользящая_симметрия) ставит учёных в тупик и заставляет усомниться в родственности вендобионтов к двустороннесимметричным животным.

Есть попытки реконструировать его внешний облик: Последний общий предок членистоногих реконструируется как сегментированный организм, каждый сегмент которого покрыт собственным склеритом и несёт пару конечностей. Вопрос о типе этих конечностей остаётся открытым. Это прачленистоногое имело на брюшной стороне рот, а на передней части спинной — глаза. Антенны были расположены перед ртом. Питалось оно, вероятно, пропуская через себя донные осадки.

Вероятнее всего общий предок вех членистоногих, если вообще существовал, должен быть из позднего докембрия небольшого размера да ещё и без полноценного твёрдого покрова.

Новейшие морфологические сравнения и филогенетические реконструкции на основе геномных последовательностей указывают, что насекомые являются потомками ракообразных, а не сестринским таксоном. Это заключение хорошо согласуется с палеонтологическими данными. Однако морфологические и молекулярные данные не согласуются при определении ближайших родственников насекомых среди ракообразных: морфологические данные указывают на связь насекомых с высшими ракообразными, а молекулярные — с жаброногими.

В соответствии с последней гипотезой эволюционная ветвь насекомых отделилась от ракообразных в позднем Силуре — раннем Девоне. Эта оценка согласуется и с палеонтологическими данными, и с оценкой на основе молекулярных часов.

Так же лекции про эволюцию членистоногих:

https://www.youtube.com/watch?v=csLewT3aMb8

https://www.youtube.com/watch?v=-OC46Vjg0jU

https://www.youtube.com/watch?v=1SQZ5wizs64

https://www.youtube.com/watch?v=AtLD_5iIuDA

Вопрос:
Почему вымерли ракоскорпионы и трилобиты?

Отвечает p4hshok:
Потому что были вытеснены более прогрессивными видами, а также подверглись давлению нескольких массовых вымираний. Рыбы обзавелись панцирями и челюстями стали конкурировать с ракоскорпионами и даже охотиться на них постепенно вытесняя их в мелкий размерный класс. К каменноугольному периоду остались лишь пресноводные виды. Окончательно вымерли во время великого пермского вымирания.

С трилобитами та же история архаичные и некогда многочисленные они так же не выдержали давления новых прогрессивных видов и массовых вымираний.

До перми доживает только один подкласс мелкоразмерных Проетида https://en.wikipedia.org/wiki/Proetida Обрывается славная история трилобитов так же пермским вымиранием.

Разнообразие трилобитов в геохронологической шкале.

Вопрос:

Я читал, что в процессе эволюции природа в короткий срок создаёт множество видов, потом в течение некоторого времени большинство их вымирает, остаются самые приспособленные. подсчитывали ли учёные КПД эволюции с точки зрения расхода ресурсов?

Отвечает p4hshok:

Нет никому это не нужно, вещества находятся в круговороте и интересно это может быть только математикам для построение соответствующей модели, чисто для тренировки мозгов.

Вопрос:
Есть ли виды которые пережили ледняковый период и как им это удалось?

Отвечает @AntonPerm

Тут нужно уточнить, какой именно ледниковый период имеется ввиду, так как их было насколько, но скорее всего, как я понимаю, имеется тот, который показан в мультике. На самом деле, правильно этот этап оледенения называется ледниковая эпоха четвертичного ледникового периода. Эта эра закончилась на столь давно, примерно 9000 лет назад, поэтому большинство животных, которых мы видим сейчас, можно сказать, пережили это похолодание, проще назвать тех, кто не пережил его, например, шерстистые носороги. Даже последние мамонты вымерли 3500 лет назад, а значит и они пережили эту эпоху. Ну и, конечно, человек, как вид, превосходно пережил это великое оледенение. 

Вопрос:

Реально ли собрать небольшую экспедицию в ту же Азию, порыть-поискать кости дино и, в случае находок, перевезти через границы и оставить их себе?

Отвечает AntonPerm:

Азия большая, и очень сильно насыщена окаменелыми остатками динозавров, расскажу на примере 2 стран - Монголии и Казахстана. В Монголии очень строгие законы касаемо раскопок, туда не пускают обычных туристов, а если приглашают палеонтологов из-за рубежа. то вывозить находки строжайше запрещено, можно даже принудительно остаться в Монголии на несколько лет дольше запланированного. В Казахстане-же, Вас с удовольствием свозят на меловой карьер, где можно поискать разнообразные окаменелости. Как дело происходит в Китае, если честно не скажу, но мне кажется, что примерно как в Монголии. а

Вопрос:
Что познавательное и интересное можно на эту тему посмотреть детям-дошкольникам?

Отвечает AntonPerm

Для дошкольников отлично подойдёт мультфильм "Поезд динозавров", там и описаны приключения героев и даны комментарии палеонтолога. Дошкольникам постарше можно включать фильмы BBC наподобии "Прогулок с динозаврами"

Вопрос:
как вообще найти какую то окоменлость?

Отвечает AntonPerm

Для этого нужно изучить геологическую карту местности, на которой Вы собираетесь проводить раскопки, тщательно подготовить специальные инструменты и изучить ту фауну и флору, типичную для данной местности того периода, ну, или просто внимательнее смотреть вокруг, а особенно под ноги. Зачастую окаменелые остатки можно найти даже на газоне. Ну и конечно, рекомендую посетить карьеры, как правило, там можно найти много интересного.

Вопрос:

Жена выедает мне мозг, чтобы я завёл в вк паблик с названием "Говно мамонта" и выкладывал там палеонтологические байки и занимательные факты. Стоит ли мне это сделать?

Отвечает AntonPerm

Почему бы и нет) Палеонтология распространена по всему миру и повсюду происходит очень много любопытного и весёлого, поэтому почитать об этом будет весьма интересно. А начать можно с выкладывания историй в нашу "Лигу палеонтологии", посмотреть, так сказать, реакцию публики.

Вопрос:

объясните, почему раньше всё так классно окаменевало, а теперь тупо гниёт без следа?

Отвечает AntonPerm

Нет никакой разницы между сохранностью организмов тогда и сейчас. Очень многое что сгнило много миллионов лет назад мы уже никогда не найдём. Чтоб до нас дошли окаменелые остатки животных и растений должно сложиться множество факторов. Например если динозавр умер в лесу, то, скорее всего, природа переработает его тело чуть менее чем полностью, но если тот самый динозавр умрёт в пустыне или в болоте, то мы сможем увидеть то, что от него останется. Если перенестись на 60 миллионов лет вперёд, то мы обнаружим остатки современных животных примерно в том виде, в котором мы находим динозавров.

В пример можно привести знаменитую малахитовую мышь, попав в подходящие условия органика довольно быстро заменилась минералами, теперь можно назвать эту мышь окаменелостью.

Вопрос:

Расскажите, пожалуйста, как вот столько рыб сразу отпечаталось?

Как вообще отпечатываются существа в породах?

Да, я тупой несмышленыш

Отвечает AntonPerm

Как уже говорил выше, для того чтоб до нас дошли окаменелые остатки, должно сложится много факторов. В данном случае, скорее всего, рыбы во время разлива заплыли в заводь, которая при отливе стала отрезана от реки, там быстро кончился кислород, и весь косяк упокоился на дне, где и был занесена илом.

Примерно так и проходит фоссилизация(окаменение), за много лет органика замещается на неорганику(псевдоморфоз), и те кости, которые мы видим, по сути являются камнем по химическому составу.

Ответили почти на все вопросы, если что то осталось непонятным, добро пожаловать в комментарии)

Автор: Adam Baines

Всем привет! Я научный сотрудник Дарвиновского музея, палеонтолог Попов Ярослав. Команда SciTeam подготовила для меня несколько вопросов, ответы на которые, думаю, многим интересно было бы услышать. Вопросы, конечно же, связаны с палеонтологией, а также с особым разделом палеонтологи, в котором я специализируюсь – палеоихтиологией.

Вопрос: Как возникла чешуя? В чём её преимущество перед предыдущими накожными покровами?

Ярослав Попов: Знаете, ответить как-то совсем конкретно и детально, пожалуй, на этот вопрос я не смогу. Но в целом некоторые вещи более-менее сейчас уже науке понятны и известны. Начнём с временных рамок: вот когда появилась чешуя у рыб, и что, собственно, предшествовало чешуе? Мы знаем, что первые рыбообразные организмы (которые рыбами, по сути, не являлись), появились ещё в кембрии. Ну по сути, правильно назвать их первыми хордовыми. И похожи они были на какую-нибудь современную миногу, ну или даже, я бы сказал, скорее, на современного ланцетника. Хотя они были разные, некоторые на одно похожи, некоторые на другое. В общем, маленькие такие создания, сплющенные с двух сторон, с ртом без челюстей, да и по сути без какого-то конкретного позвоночника, а просто с такой длинной тоненькой хрящевой трубочкой вдоль спины, с хордой. У них никаких покровов кожных не было, то есть кожа была, по сути, голая.

Дальше животные становятся чуть-чуть сложнее, скелет у них усложняется, уже появляется настоящий позвоночник, но всё ещё нет никаких кожных покровов, всё такая же голая кожа как, скажем, у современной миноги. Такая сосиска сосиской.

Первое животное с чешуёй получило название Anatolepis. Относят его к группе так называемых Pteraspidomorpha. Вообще все эти птераспидоморфы – это довольно своеобразные создания, которые очень были похожи на рыбу, но всё ещё рыбой, по сути, не являлись. Их называют также рыбообразными, почему? Потому что у настоящих, нормальных рыб были челюсти, а вот у птераспидоморфов челюстей ещё не было. Может возникнуть резонный вопрос: как можно что-то есть, не обладая челюстями? Но поправочка: челюстей не было, а рот-то был! Просто они не могли жевать что-то такое твёрдое. Они могли, скажем, засосать каких-то маленьких рачков, или же могли быть такими внешними паразитами, как современные миноги, присосаться к каким-нибудь жабрам, и таким образом существовать.

Так вот, птераспидоморфы были ещё бесчелюстные, но уже рыбообразные, хотя внешне они были тоже не очень похожи на рыб. У большинства птераспидоморфов передняя часть тела была покрыта панцирем жёстким, а задняя часть тела была покрыта чешуёй. При этом панцири эти иногда выглядели очень своеобразно: например, собственно классический Pteraspis обладал панцирем с таким длинным вытянутым носом, как бы клювом, и как будто бы небольшими крылышками, из-за чего он, собственно, и получил своё название (в переводе с латыни крылопанцирник – прим. ред.). И вот эти вот птерасписы, возможно, могли врезаться в стаи каких-нибудь небольших рачков или там чего-нибудь кальмарообразного, оглушать их как-то и питаться. Но это если говорить о птераспидоморфах вообще. А если попытаться представить себе облик вот этого самого первого птераспидоморфа, который появился ещё в кембрии, и чешую от которого мы нашли — [это], к сожалению, не представляется возможным, потому что кроме чешуи ничего обнаружить не удалось. Судя по тому, что мы не находим никаких костных пластин, видимо, он был покрыт только чешуёй. То есть, чешуя появилась раньше, чем панцирь, хотя в дальнейшем панцирь у многих рыб в ордовике, и в силуре, и в девоне развивался, и панцирных рыб было больше, чем рыб только с чешуёй. В общем, панцирь вошёл в тренд.

Но почему появилась чешуя и как она зародилась — вот этот вопрос гораздо сложнее! По всей видимости, формирование чешуи было изначально как-то заложено генетически, по крайней мере, сейчас чем больше изучают гены, [тем больше] понимают, что в принципе в геноме не так много чего нужно было изменить, чтобы смогли появиться твёрдые покровы. Есть и другие версии, почему возникли вообще твёрдые покровы у животных, почему возникли внутренние твёрдые покровы. Об этом много рассуждают, когда говорят о так называемом «кембрийском взрыве», когда впервые появились животные вообще с панцирями, со скелетами и так далее. Там выдвигается множество разных версий, начиная с тех, что было очень много разных минералов в воде, эти минералы просачивались в организм животных, им надо было как-то эти минералы выводить, и чтобы как-то с этим справляться, они решили образовывать эти твёрдые покровы. И в результате получились скелеты, раковины, ну а потом оказалось, что это очень классное приобретение. Были версии о том, что, возможно, это просто было нужно для защиты, потому что стали появляться первые хищники, особенно крупные и особенно страшные, и от них приходилось как-то защищаться. Ну во-первых, хищникам приходилось прогрызать эти панцири, в результате им надо было как-то развивать зубную систему, и началась гонка вооружений. Ну и есть ещё версия о том, что просто какие-то невероятные генетические аномалии произошли, которые тоже привели к формированию твёрдых покровов. В общем-то, вот эти все рассуждения о том, почему появились в принципе первые покровы каких бы то ни было организмов, вполне справедливы и для момента формирования первых твёрдых кожных покровов у первых предков рыб. То есть, возможно, что они сформировались из-за какой-то особой химии океана, возможно они сформировались в качестве защиты. Причём не стоит забывать, что защищаться приходилось не только от многочисленных крупных хищников, которые любили полакомиться мелкими рыбёшками, но и от эктопаразитов, которые, судя по всему, были весьма распространены уже в ордовике, возможно, даже в кембрии (следы каких-то условных пиявок мы находим). И, кроме того, возможно что чешуя помогала перемещению. Ну а впервые появившись, она оказалась действительно очень эффективной, и в дальнейшем уже огромное количество самых разных рыб появилось, которые стали использовать этот чешуйчатый покров, и собственно говоря, до сих пор используют.

Вопрос: Как и когда рыбы обзавелись костями? Хорошо ли отслеживается переход от хрящевого скелета к костному?

Я.П.: Этот вопрос тоже совсем не простой, так же как и вопрос про чешую. Хотя, на самом деле, проследить процесс возникновения именно костного скелета чуть-чуть попроще, чем процесс возникновения чешуи. Почему? Ну хотя бы по той простой причине, что если до появления чешуи не было покровов, потом появилась чешуя, и пусть она была даже, может быть, более примитивная, чем у более поздних рыб, но она была вполне себе чешуёй. То есть, никаких тут переходных звеньев быть не может: не было покровов, потом появились. То со скелетом всё попроще: скелет мог постепенно окостеневать. Что, собственно говоря, по всей видимости и происходило. Ну опять же, начнём с временных рамок: в начале кембрийского периода появляются первые рыбообразные организмы, у которых скелета ещё не было. Это создания наподобие современного ланцетника, например, какой-нибудь Haikouichthys китайский.

Дальше что? Дальше появляются первые животные уже с настоящим скелетом. Одни из древнейших были немножечко похожи на современных миног, такие толстые сосисочки с гигантскими глазами и зубами(!). Это конодонты (Conodonta), и они появились в конце кембрийского периода. Больше того: в середине кембрийского периода уже появляются протоконодонты. Мы находим зубчики, очень похожие на конодонтовые, но чуть-чуть от них отличающиеся. Если протоконодонты действительно родственны конодонтам, то мы можем сделать вывод, что уже в середине кембрийского периода часть скелета начала окостеневать, а именно зубы. Впрочем, возможно, что они не то чтобы начали окостеневать, а просто изначально стали костными. Вот как мы никогда не видели, скажем, хрящевой чешуи, которая покрывала бы древних рыб — она сразу же была костной — так же, скорее всего, и первые зубы уже изначально были костные.

Ладно, с конодонтами разобрались, что дальше? Дальше потихонечку идёт развитие, появляются всё более и более сложные организмы, начинают даже появляться уже первые челюстноротые организмы, то есть те, у которых была челюсть, собственно классические рыбы. И тут начинает окостеневать скелет. Впервые скелет, правда, окостеневает ещё у бесчелюстных. По крайней мере, самые древние фрагменты окостеневшего скелета мы находим у Eriptychius, который жил в конце ордовикского периода, где-то 490 миллионов лет назад, условно говоря. На данный момент известна одна-единственная находка у одной-единственной вот этой вот недорыбы, и только один фрагмент скелета был окостеневшим. По всей видимости, действительно скелет окостенел не сразу, начались какие-то отдельные очаги со сформировавшейся костной тканью, и постепенно скелет становился всё более и более твёрдым. Судя по тому, что мы и в дальнейшем видим, что постепенно хрящевая ткань заменяется на костную (вплоть до того, что у первых амфибий, которые вышли на сушу, часть позвоночника была хрящевая), мы делаем вывод, что скелет окостенел не сразу, а постепенно. Но на самом деле процесс был очень непростой, возможно, что окостенение происходило у разных групп независимо. Не то, что какие-то там предки рыб стали окостеневать, потом рыбы продолжили этот процесс, и так далее – возможно, что разные группы по-разному учились формировать окостеневший скелет. Ну и в принципе, сам скелет формировался тоже достаточно сложным путем. Вот, скажем, есть такие рыбы, называются пластинокожие, Placodermi, они вроде бы как считаются предками рыб, но при этом их тело было покрыто не только чешуёй, но ещё и панцирем. И больше того, головной мозг у них закрывал не череп, а исключительно вот этот вот кожный панцирь. Но сложно представить себе, как это смогло потом преобразоваться в нормальный окостеневший хороший череп. Конечно же, панцирь был твёрдый, но происхождение у него совсем другое, нежели у настоящих костей, так что процесс этот, видимо, тоже был сложный и постепенный.

Вопрос: Что представляет собой самая первая известная на сегодняшний день рыба?

Я.П.: Если говорить о первой рыбе, то опять же, стоит сразу оговориться – что мы будем называть рыбой? Если говорить о рыбе в самом что ни на есть научном понимании этого термина, то они появились немножечко позже в эволюционном плане, чем рыбообразные создания. Я, пожалуй, поговорю и про рыбообразных, и про рыб (насколько возможно коротко). Первые рыбообразные существа, которые рыбами, по сути, не являлись, появились на Земле в начале кембрийского периода. Это были создания, похожие на современного ланцетника. То есть, маленький такие, червеобразные, с хордой — тоненькой хрящевой трубкой вдоль спины, — ещё не обладающие позвоночником, не обладающие челюстями, со множеством щупалец вокруг рта, которыми они захватывали добычу. Подобные создания известны из двух уникальных местонахождений — так называемых лагерштадтов, в которых сохраняются самые разные животные, в том числе мягкотелые, которых больше нигде найти невозможно. Первое из этих местонахождений – это так называемый Чэнцзян, чэнцзянская биота (как не сложно догадаться, этой Китай), и возраст её примерно 520 миллионов лет. Там обнаружили созданий, известных как Haikouichthys, а также Myllokunmingia. Есть ещё некоторые чуть более спорные, которые тоже, может быть, являются первыми хордовыми. Также чуть более известна Pikaia, которая жила 505 миллионов лет назад, чуть-чуть попозже, и обнаружена она была в Канаде, в знаменитых сланцах Бёрджес.

Её уже прекрасно изучили и точно доказали, что она была определённо первым хордовым. Но ещё раз – это не рыбы. Хорошо, значит это хордовые, у которых даже не было позвоночника. Дальше появляется позвоночник. У кого и когда? По всей видимости, случилось это примерно в середине кембрийского периода, то есть порядка 500 миллионов лет назад. По крайней мере, именно тогда жили так называемые параконодонты. Впрочем, некоторые спорят, действительно ли они были рыбообразными, или может быть это что-то немножечко иное. Но уже в конце кембрийского периода жили настоящие конодонты, которые определённо были рыбообразными с позвоночником. Что из себя представляют конодонты, или может быть параконодонты? Это животные, похожие, на такую толстую сосиску, если угодно, с двумя огроменными глазами, и с круглым ртом снизу. Ртом, заполненным огромным количеством самых разных зубов. Именно эти зубы, которые называют «конодонтовые элементы», находили на протяжении очень длительного времени, они известны очень широко, и даже по ним строят самые разные геологические шкалы, потому что они очень быстро менялись на протяжении времени. Но долгое время было непонятно, кому эти зубные элементы принадлежали, и вот сравнительно недавно наконец-то обнаружили отпечаток этого самого конодонта. И теперь мы хоть знаем кто это. Больше того, оказалось, что внутри его рта зубные элементы были самые разные и очень сложно располагались, и вообще животное было очень непростое. Ну хорошо, значит, это первое бесчелюстное животное, но уже с позвоночником. Дальше должны были появиться сами рыбы, у которых уже, собственно говоря, должны были зародиться челюсти. Ещё до того, как появились рыбы, появились самые разные бесчелюстные с панцирем, так называемые щитковые, Ostracodermi, про некоторых из них — так называемых птераспидоморфов — я уже сегодня упоминал.

И дальше появляются, наконец, существа с челюстью. Случилось это уже в силурийском периоде, то есть порядка 430 миллионов лет назад. Что любопытно, появляются практически одновременно панцирные рыбы, и чуть-чуть позже, через пять миллионов лет, в биологической летописи появляются хрящевые рыбы и акантоды.

Если хрящевые рыбы более-менее всем известны (вспомните хотя бы современную акулу и сразу представите себе древнюю хрящевую рыбу, они до сих пор живут), то, кто такие акантоды и панцирные, стоит пояснить. Панцирные, а точнее пластинокожие (Placodermi) – это рыбы, обладающие мощным панцирем, который покрывал переднюю часть их тела. Одно из самых известных панцирных – это дунклеостей. Про него наверняка все слышали, это огромная рыба, спереди покрытая бронёй как танк, и дальше с хвостиком и тушкой, покрытыми чешуёй. Кроме того, ещё довольно известная пластинокожая рыба – это ботриолепис (Bothriolepis), она немножко похожа на черепаху. Необычные рыбы, пластины у них зарождались действительно внутри кожи, поэтому название панцирные заменили на пластинокожие. И, согласно некоторым представлениям, именно они были самыми первыми рыбами, но не все с этим согласны. Дело в том, что очень сложно представить, как эти пластинокожие в дальнейшем превратилась в тех же акул. И никаких переходных звеньев мы пока не видим. Есть версия, что, действительно, самые примитивные пластинокожие дали начало дальнейшим хрящевым акантодам, но может быть, акантоды и плакодермы появились независимо. Кроме того, указывает на сомнительное родство пластинокожих и остальных рыб очень необычное строение челюсти, у них появились челюсти, это правда, но они были устроены совсем не так, как у других рыб. Есть одна-единственная находка древней пластинокожей рыбы, которая жила примерно 415 миллионов лет назад, у которой челюсти были похожи на челюсти других рыб. Может быть, это независимое приобретение, а может быть, именно подобные рыбы и дали начало хрящевым акантодам. Опять же, кто появился раньше – хрящевые или акантоды – тоже не совсем понятно, кого из них считать первой истинной рыбой? По сути, хрящевые даже, как будто, появляются чуть-чуть пораньше, но при этом акантоды лучше подходят на роль предка всех рыб. Почему? Дело в том, что акантоды – это очень странные рыбы, у которых вдоль брюшка было множество плавников, и каждый плавник имел внутри маленькую иголочку, и, в итоге, эти иголочки, шипы от акантод находят в огромном количестве. Учёные представляют себе эволюцию этих древних рыб так: вначале была рыба, у которой не было парных плавников, а были только непарные, потом вдоль брюха появилось две складки, в этих складках появились маленькие кости, затем эти складки поделились на множество плавничков, получились акантоды, а потом центральные плавники, за ненадобностью, исчезли и остались только передние и задние, которые и стали грудными и брюшными плавниками. В дальнейшем у некоторых из рыб эти брюшные и грудные плавники превратятся в наши с вами руки и ноги. Если эта теория правильная, то получается, что акантоды являются одними из самых первых рыб, от них произошли хрящевые, а потом и все остальные.

Вопрос: Известно, что конечности четвероногих (тетраподов) – это плавники лопастепёрых рыб. Четыре плавника стали четырьмя опорными конечностями, но когда-то существовали акантоды с множеством парных плавников. Если бы они вышли на сушу могли бы их плавники развиться в конечности, подобные нашим?

Я.П.: Я понимаю, с чем связан этот вопрос, очень хочется представить, а обязаны ли были первые наземные животные быть четвероногими или могли бы быть сороконожки, но построенные на базе именно позвоночных. Думаю, что вряд ли. Дело в том, что, судя по тому какой был главный эволюционной тренд, эти многочисленные плавники у акантод были лишние и постепенно исчезали. И в результате остались только передние и задние, остальные оказались не нужны. Поэтому представить себе, что эти рыбы, которые, по сути, являются достаточно примитивными, которые ещё не очень-то приспособились к жизни в воде, и у них есть лишние, совершенно ненужные плавники, начнут зачем-то лезть на сушу – это очень сложно себе вообразить. К тому же, плавники акантод были очень мягкие, совершенно не похожие на плавники кистепёрых рыб, которые были пригодны для того, чтобы сформировать локти. Они были крайне примитивными и, опять же, вообразить себе, что эти многочисленные плавники стали преобразовываться в наземные конечности, у меня фантазии на это не хватает. Думаю, что никаких эволюционных предпосылок к тому, чтобы акантоды вылезали на сушу, не было.

Вопрос: Как акулы умудрились пережить четыре массовых вымирания и господство рептилий в океане? Более того, они смогли ненадолго вырвать корону сверххищника в середине кайнозоя и составить конкуренцию млекопитающим.

Я.П.: Сразу хочу оговориться насчёт сверххищника. Я так подозреваю, что здесь речь идёт о знаменитом мегалодоне, который действительно был гигантской акулой и, как долгое время считалось, он был главным хищником кайнозойских морей и находился на вершине пищевой цепи. Но на самом деле последние исследования показывают, что мы о мегалодоне имеем достаточно неправильное представление, и он не был таким уж суперхищником. Да, он был большой, хотя возможно даже не такой большой, как мы считали ранее, длиной 16 метров. Да, он был хищником. Но насколько он был королём, который мог бы съесть кого угодно – вот это сомнительно. Судя по тому, что он был не очень поворотливый, судя по тому, что он был недостаточно быстрый, судя потому, что у него была достаточно неэффективная система дыхания, мы можем предположить, что охотиться он мог только на слабых и больных животных, а возможно, что основную часть его рациона вообще составляла падаль. Поэтому, мог ли он конкурировать с касатками – очень сомнительно, да и собственно говоря, скорее всего не мог. Правда, касатки появились уже в конце времени существования мегалодона, и возможно, что именно они и привели к исчезновению этого хищника. Но вернёмся к главному вопросу: что позволило акулам пережить множество великих вымираний и остаться практически неизменными на протяжении сотен миллионов лет и до сих пор чувствовать себя прекрасно в морях? На самом деле, вопрос очень непростой, и акулы представляют скорее исключение из правил, в основном животные очень сильно меняются за миллионы лет, и лишь некоторые группы остались неизменными, их даже называют живыми ископаемыми. И из этих живых ископаемых очень немногочисленные животные остались доминирующей группой. Так, с ходу, мне приходит на ум только две группы этих древнейших организмов, которые не только пережили сотни миллионов лет, практически не меняясь, но и остались в эволюционном седле. Это акулы и тараканы. Почему они до сих пор не изменились? Почему они до сих пор прекрасно себя чувствуют? Скорее всего, дело в том, что они изначально заняли уникальную экологическую нишу, прекрасно к ней приспособились и в дальнейшем никому не давали в неё войти. И даже когда были какие-то крупные вымирания, часть видов этих животных оставалась, и они продолжали оставаться в своей экологической нише и продолжали никого в неё не впускать. И до сих пор эту нишу занимают. Акулы, несмотря на некоторый примитивный облик, как может показаться, имеют множество уникальных приспособлений. У них и чешуя совершенно специфическая, и идеальные органы чувств, специально, по всей видимости, облегчённый скелет. Есть некоторые свидетельства, что изначально скелет у акул был костный, а потом стал хрящевой, чтобы акулы стали более лёгкими и более шустрыми. Таким образом, можно сказать, что они за миллионы лет идеально адаптировались к своей нише, в первую очередь нише такого крупного рыбоядного животного, и до сих пор её занимают. Ну и может быть, здесь ещё есть какая-то доля везения. Некоторые исследования показывают, что во время массовых вымираний нет никаких особых преимуществ, которые позволили бы их пережить или каких-то особенных недостатков. Иногда какие-то животные, которые, казалось бы, должны были вымереть, остаются, а наоборот прогрессивные группы вымирают. То есть, возможно, что акулам просто повезло, что они пережили все вымирания и продолжили существовать.

Вопрос: Мегалодон – самая известная вымершая рыба. Гигантская акула стала героем множества фильмов. Реально ли её существование в сегодняшних экологических условиях?

Я.П.: Хороший вопрос. И если коротко, то нет. Пожалуй, в современных условиях нет экологической ниши для мегалодона. На самом деле, если мы будем говорить о каких-нибудь более древних организмах, таких как динозавры, вот там сложно понять, могли бы они сейчас выжить или нет. Потому что прошло 65 миллионов лет, множество раз изменилась наша планета, и не понятно, есть сейчас какие-то экологические условия, в которых они могли бы существовать или нет. Мегалодон жил сравнительно недавно, самые последние мегалодоны жили где-то два миллиона лет назад. И они вымерли. О чём это говорит? Это говорит о том, что примерно 2 миллиона лет назад что-то поменялось, из-за чего мегалодоны уже не смогли существовать. Это объективно доказывает, что мегалодонам сейчас здесь места нет. Почему, что изменилось, почему мегалодоны не смогли выжить? Тут есть несколько факторов, которые сыграли, видимо, важную роль для этого. Мегалодоны жили в абсолютно уникальной экологической обстановке, которой действительно в современных морях найти невозможно – это тёплая вода, насыщенная кислородом. Дело в том, что во время большей части миоцена, когда мегалодоны процветали, совсем другие были течения, и по-другому распределялись водные массы в океанах. В результате холодные воды с севера, насыщенные кислородом, проникали практически до экватора, там поднимались, насыщали воды большим количеством кислорода, но при этом воды эти были тёплые. И вокруг экватора, и даже дальше в умеренных широтах, были воды очень тёплые и очень богатые кислородом – это были идеальные условия для существования мегалодона. Мегалодону, по всей видимости, не удалось бы выжить в очень низких температурах, потому что он животное холоднокровное. И в то же время, судя по тому, какие габариты были у этой рыбы, а это примерно 16 метров, и что у него была очень примитивная дыхательная система, ему нужно было много кислорода. Раньше такие условия были, а потом исчезли. Но есть ещё и другие причины. Опять же, изменение воды, произошедшее примерно 2 миллиона лет назад, когда экваториальные воды стали обеднены кислородом, привело к тому, что огромное количество планктонных организмов вымерло. И стали исчезать организмы, которые питались планктоном, а это в первую очередь киты, но киты ушли на север, они могли это сделать, они были теплокровными, а мегалодоны – это холоднокровные, они хотели бы уйти за китами, да не могли. А в то же время, киты составляли важную составляющую рациона мегалодона. Сейчас, правда, спорят, насколько они были способны поедать живых китов или же, в основном, они предпочитали уже умерших китов и были по сути падальщиками, но, как бы там ни было, киты были важны. Кроме того, есть ещё один момент: в конце времени существования мегалодона появляются белые акулы и касатки. Они стали составлять существенную конкуренцию для мегалодонов, а возможно некоторые на мегалодонов даже охотились. В конце концов, весь этот комплекс факторов привёл к тому, что мегалодоны исчезли. А так как, все эти факторы до сих пор существуют на нашей планете, сейчас мегалодона, к сожалению, в океан выпустить не получится, даже если кто-то его клонирует

Вопрос: Нам известен окрас некоторых юрских динозавров по меланосомам, сохранившимся в окаменелостях. Есть ли подобные примеры среди древних рыб?

Я.П.: Действительно, если на протяжении очень многих лет нам приходилось лишь фантазировать, представляя себе, как выглядели древние животные, то в последнее время у нас появилась уникальная возможность восстановить истинный окрас древних животных. И, в первую очередь, это связано как раз с меланосомами, которые упомянули авторы. Что такое меланосомы? Меланосомы – это особые клеточные структуры, содержащие в себе пигмент, и они придают окраску той или иной клетке. Например, множество меланосом находится в перьях или в шерсти. При этом, что очень удобно, меланосомы разных цветов имеют разную форму. Через миллионы лет пигменты разрушаются, но сами меланосомы частенько сохраняются, и так как мы можем сравнить форму древних меланосом с формой современных меланосом, цвет которых мы знаем, мы можем восстановить цвет той или иной структуры, например, перьев динозавров, и в результате уже несколько динозавров обрели свой истинный цвет. Но возвращаемся к вопросу: что же рыбы? У рыб иногда удаётся увидеть окраску, то есть, буквально сохраняются пигменты. Например, мы видим, что чешуя в целом была более светлая, а по краю более тёмная, то есть, это определённо и абсолютно точно остатки древний окраски. Такое встречается не так уж и редко, даже среди моих иглообразных рыб, которых мне довелось исследовать, есть такая рыба Palaeonisciformes, у которого прекрасно видны полоски, он действительно при жизни был полосатый. Но какого цвета были полоски: серые в зелёную полоску или жёлтые в чёрную полоску, вот это сказать просто так по окаменелости сразу не удастся. Можно ли там найти какие-то меланосомы и восстановить истинный цвет? Я думаю, что можно, но я читал много научных статей по палеихтиологии, но ни в одной из них никто не восстанавливал цвет, то ли искали меланосомы, но там где искали, их не нашли, то ли, что мне кажется на самом деле более правдоподобным, их просто не искали. Но если какого цвета были динозавры всем интересно, то вот какого цвета была рыба-игла, которая жила 15 миллионов лет назад – не особо, и проводить какие-то сложные исследования для того, чтобы восстановить её цвет особой необходимости нет. Поэтому, в целом, восстановить цвет можно, но мало кто это делает, мало кто цветом древних рыб интересуется

Вопрос: Известно, что у морских коньков потомство вынашивают самцы. Как они к такому пришли?

Я.П.: Стыдно сказать, но я не знаю, как точно ответить на этот вопрос, хотя, моя специализация это как раз морские коньки и их родственники, то есть иглообразные рыбы. И как раз я пытаюсь выяснить, как они менялись, как они эволюционировали, как они преобразовывались, как они приобрели все свои уникальнейшие черты. Но проблема с иглообразными в том, что мы в ископаемом состоянии, в основном, видим иглообразных абсолютно таких же, как современных

Вот скажем, 15 миллионов лет назад, в Словении жил морской конёк, который был похож на морского конька, 30 миллионов лет назад в Краснодарском крае жили морские иглы, которые были похожи на современную морскую иглу. И вот практически каждое животное, какое ни возьми, до какого-то момента его нет, а потом вот эта рыба появляется совершенно уже в современном виде, никаких знаменитых переходных звеньев, которые палеонтологи так любят, я в том числе, практически найти не удаётся. Есть, правда, некоторые группы иглообразных, очень своеобразные, которых сейчас нет, но они скорее показывают какую-то необычную эволюционную тенденцию, которая была в прошлом и в дальнейшем не получила развитие, а не какое-то переходное звено. Некоторые могут претендовать на роль переходного звена, но не особо. А если говорить о столь сложном процессе, как вынашивание детёнышей, тут вообще сложно что-то сказать. Дело в том, что очень нечасто в ископаемом состоянии сохраняется сама сумка, в которой как раз вынашивали детёнышей морские коньки, морские иглы и их родственники. Иногда она бывает защищена особыми чешуйками, пластинами панциря, тогда её в ископаемом состоянии найти можно, а иногда она просто кожистая и от неё ничего не остаётся. Но даже если мы находим сумку у древних морских коньков, у древних морских игл, она примерно так же устроена, как современные, и тоже ничего нового не привносит в наше представление о том, как эволюционировали эти удивительные рыбы. Самое удивительное, что самые близкие родственники морских коньков – это морские иглы (по сути, коньки и есть рыба-игла, которую свернуло за миллионы лет). У рыб-игл та же самая тенденция, что у морских коньков, то есть папаша вынашивает икру. А чуть-чуть более дальние родственники – это трубкорылые, странные рыбы с веерообразными плавниками и очень длинным носиком, у них тоже есть сумка, и трубкорылы вынашивают в ней икру, только делает это самка. И почему у близких родственников это делает у одних самец, у других самка – вот это один из вопросов, на который мы пытаемся найти ответ, но пока что его не нашли

Летающие рептилии - птерозавры известны людям ещё со времён Ж. Кювье. Но некоторые особенности их физиологии и развития до сих пор являются для нас загадкой. Как раз к эмбриональному развитию птерозавров приковано особое внимание, с момента обнаружения двух сотен яиц на территории Китая. Британские учёные Девид Анвин и Чарльз Деминг решили выяснить, в каком возрасте птерозавры "становились на крыло". О результатах их исследования, а также о предыдущих попытках исследования эмбрионов летающих ящеров, расскажет Ярослав Попов.