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)

Вивипарность у синапсид появляется примерно 160-200 миллионов лет назад, по оценкам различных исследователей, но наиболее новые работы, всё больше отдаляют это событие к границе Триасового и Юрского периодов. Эта датировка примечательна тем, что примерно в это же время произошло одно из самых массовых вымираний Фанерозоя – Триасово-Юрское, стёршее со страниц палеонтологической летописи последних конодонтов, представлявших на тот момент около 20% морской фауны, многие виды амфибий, одну из доминирующих хищных групп архозавров - орнитозухий, тем самым высвободив пищевую нишу для динозавров, которые будут править миром ещё 135 миллионов лет, и остатки терапсид, за исключением недавно появившихся млекопитающих и, по сути реликтовых, цинодонтов и дицинодонтов.

Стоит сказать, что разделение поздних синапсид на млекопитающих и цинодонтов, достаточно условно, и определяется в основном по строению костей внутреннего уха и размеру мозга, с развитием его зон, отвечающим за обоняние, осязание и координации движений, так как с отпечатками мягких тканей синапсид у нас совсем не густо, как и с находками их яиц, определить способы выкармливания потомства не представляется возможным, но если исходить из гипотезы о том, что яйца синапсид были покрыты мягкой оболочкой как у современных однопроходных, то забота о потомстве в целом, и выкармливание с помощью видоизменившихся в молочные, потовых желёз, вероятно возникших у синапсид с появлением волосяного покрова, представляется наиболее вероятным вариантом. Именно поэтому живородящие млекопитающие, появляются на филогенетическом древе практически сразу после выделения маммалиаморф в отдельную группу, около 220 миллионов лет назад, в конце Триассового периода.

Млекопитающих принято разделять на четыре группы: аллотерии – не до конца изученная, но представляющая для нас интерес, по вопросу живорождения группа млекопитающих, монотремы или однопроходные и собственно терии – сумчатые и плацентарные. В данной статье, мы рассмотрим все четыре группы, проследив эволюцию появления потомства от однопроходных к плацентарным и сравним живорождение у плацентарных, сумчатых и как не странно - аллотериев.

Выше, я упоминал об уникальности живорождения у млекопитающих, которое возникло всего единожды или дважды, завропсиды в этом плане вне конкуренции! Так вот, мало того что оно может примерно совпадать с Триасово-Юрским вымиранием, так и виной вивипарности у млекопитающих стали очень дальние родственники эпидемии охватившей человечество в 80-х годах ХХ века, вызванной микроскопическим, даже не совсем организмом, который нам известен как - вирус иммунодефицита человека, являющийся экзогенным ретровирусом, то есть вирусом распространяющимся горизонтально.

По одной из гипотез, где-то в конце Триасового периода, оставшихся на тот момент в живых синапсид охватил ряд пандемий неопределённых ретровирусных инфекции, но не только экзогенного, а эндогенного характера. Эндогенные ретровирусы, применяют вертикальный способ распространения, а их генетическая информация, стала составной частью всего генома организма животного. Эндогенные ретровирусы, обычно ведут себя как группа генов, находящихся под контролем клетки, а активатором к производству новых вирионов, может стать любой внешний фактор, влияющий на биом, как крупное извержение вулкана, падение метеорита, резкое изменение уровня моря и другие. Судя по всему, именно такое событие, вероятно приведшее к массовому вымиранию около 200 миллионов лет назад и привело к активации некого эндогенного ретровируса, практически у всех млекопитающих, за исключением маммального населения нынешней Австралии, а поражённые инфекцией животные подверглись мутациям, из-за привнесённых в геном животного, генетической информации вируса, вследствие чего, произошел метаморфоз клоаки, и вместо одного общего прохода, образовалось три прохода у особей женского пола и два у мужских особей.

Говорить с точностью о данном метаморфозе не представляется возможным, ввиду неполноты палеонтологических находок, но предположительно, инфекция могла привести в выпадению клоаки наружу и формированием внешних мочеполовых органов в достаточно короткие сроки, в несколько сотен или тысяч поколений, а ввиду того, что речь идёт о некрупных раннемезозойских млекопитающих с быстрым половым созреванием у потомства, данный переход мог сложиться за считанные сотни лет. Австралийской же фауне, удалось каким-то образом избежать заражения инфекцией, толи ввиду наличия иммунитета, толи отделения Австралийского континента от Гондваны в начале Юры, а может быть и по ряду факторов. Так или иначе, мы имеем  на данный момент совершенно не живородящих млекопитающих из группы монотрематы, как утконосы и ехидновые, а так же их ископаемых мезозойских предков с территорий Австралии. Однопроходные млекопитающие, по ряду признаков таковыми не являются и наиболее, напоминают морфологически непосредственных предков млекопитающих – цинодонтов.

Ну да вернёмся к нашим ретровирусам, собственно, откуда мы знаем об их роли в появлении живорождения у млекопитающих? Всё дело в плаценте, которой обладает каждое живородящее млекопитающее, как сумчатое, так и собственно - плацентарное. Плацента, это довольно любопытное образование, формирующее так называемый синцитий, это когда клетки сливаются между собой в как бы одну большую многоядерную клетку. Плацента выполняет ряд серьёзных функций необходимых для нормального протекания беременности, как то: газообмен, снабжение питательными веществами, выведение продуктов метаболизма плода, секреция ряда гормонов и… плацента умеет подавлять иммунитет матери.

Это требуется для того, что бы организм матери не отторг находящийся внутри него чужеродный объект, в виде будущего чада. Срок беременности у териев гораздо больше, нежели инкубационный период у завропсид и даже однопроходных млекопитающих, ведь нахождение в утробе матери создаёт для развития плода наиболее комфортные условия - температура вокруг всегда одинаковая, кислорода и питательных веществ в достатке, да и ядовитые метаболиты выводятся исправно, а значит можно и не торопится с появлением на свет и спокойно развиваться до приемлемых размеров!

Итак, выделим два основных интересующих нас пункта свойственных плаценте: первое это слившиеся клетки, а второе – подавление иммунитета. Эти свойства удивительно напоминают действие одного из ретровирусных белков – ENV (от английского envelope - оболочка). Конечно же, вирус использует этот белок не для пользы матери и ребёнка, а с целью подавить иммунитет и, заставив клетки слиться, тем самым расширив свои охотничьи угодья и воспользовавшись всеми ресурсы синцития.

В 2000-м году, две группы учёных возглавляемых Джоном Мак-коем из США и Франсуа Малле из Франции, одновременно обнаружили в плаценте человека эндогенный ретровирус, который назвали Human Endogenous Retrovirus-W или HERV-W, белку оболочки вируса было присвоено имя синцитин, так как его функция напрямую связана с образованием синцития в плаценте. Так же обнаружилось, что если отключить ген, отвечающий за производство данного белка, то беременность протекает с патологиями вызванными дисфункцией сосудов. В 2003-м году был открыт ещё один ретровирус участвующий в образовании плаценты - HERV-FRD и его белок, названый синцитином второго типа.

Эти примеры показывают, что в ходе эволюции, млекопитающие научились вступать в симбиоз с ещё недавним смертельным врагом, научившись, в процессе естественного отбора, сохранять полезные функции, привнесённые в организм вирусом. Правда, как говорилось выше, у вируса нет задачи, помочь животному, клетки которого он поражает, а скорее наоборот. Так выяснилось что многие тяжелые заболевания человека, появляются у людей со следами активации эндогенных ретровирусов, это волчанка, сахарный диабет и рассеянный склероз. В случае последнего, подозрение падает на уже упоминавшийся выше синцитин, то есть, белок, без которого вивипарность невозможна, может оказаться причиной тяжелейшего заболевания. Получается, что польза от использования синцитина в образовании плаценты, превысила риск отдалённых негативных последствий, образовав своеобразный компромисс между млекопитающими и ретровирусом.

Теперь рассмотрим некоторые физиологические  изменения у ранних млекопитающих. Как говорилось ранее, вероятно, выкармливать потомство неким секретом, пусть ещё и не полноценным молоком, синапсиды научились ещё задолго до появления у них живорождения, в пользу этого говорит невозможность появления развитого потомства, как у завропсид, из яйца как у однопроходных, следовательно, потомство нуждается в уходе и выкармливании.

Появление живорождения способствовало возможности более длительного вынашивания плода, а так же более эффективно защищало потомство от вероятной гибели до рождения, по сути, за некоторым исключением, сохранение жизни матери равнялось сохранению жизни детей, вплоть до рождения и с большой долей вероятности достижения ими пубертатного периода.

Но что бы появилось живорождение, необходимо избавится от такого органа как клоака, где отходы пищеварительной системы смешиваются с продуктами выделительной системы, сюда же выходят и протоки яйцеводов у женских особей. Так вот, клоака, присутствует абсолютно у всех млекопитающих, правда у большинства на зародышевой стадии, например у человека она исчезает в районе четвёртой-седьмой недели развития плода, после чего анальный канал отделяется и клоака образует мочеполовой синус в котором формируется мочевой пузырь, а так же внешние и внутренние половые органы.

Итак, как уже говорилось выше, на фоне последствий от различных ретровирусных инфекций, клоака у ранних млекопитающих, могла начать трансформацию, разделив анальное отверстие и мочеполовой синус, что привело к образованию матки у женских особей. Точнее, маток сначала было несколько, что можно проследить по анатомии сумчатых и некоторых плацентарных, например: у сумчатых целых две матки и два-три влагалища, позволяющие вынашивать одновременно двоих детёнышей, на время, гормонально затормаживая, развитие младшего, вплоть до появления на свет старшего, при этом самцы сумчатых обладают раздвоенным пенисом, для более эффективного оплодотворения. У плацентарных двойная матка наблюдается у афротериев и ксенантров, а так же у многих грызунов, двурогая матка есть у хищных, насекомоядных, кито-парнокопытных и других эутериев, а вот простая матка присутствует только у приматов и рукокрылых.

Так же, на примере сумчатых хорошо видна эволюция плаценты, по сути, беременность сумчатых частично напоминает этот процесс у яйце-живородящих завропсид: сначала зародыш начинает своё развитие в яйце внутри организма матери и лишь незадолго до родов вылупляется из яйца и прикрепляется слабой плацентой к эндометрию матки матери и через не очень длительное время происходят роды. Период  имплантации зародыша к стенке матки, является самым опасным для жизни зародыша, около 75% неудачных беременностей у плацентарных приходятся именно на него.

Дело в том, что в момент прикрепления зародыша и начала образования плаценты, происходит воспаление стенки матки и наши добрые друзья Т-лимфоциты, спешат на помощь и с шашкой наголо, мчатся уничтожать непрошеного гостя, именно эта реакция вызывает тот самый токсикоз у беременных. Но тут, в дело вступает ретровирусный белок, который заставляет Т-лимфоциты не только не атаковать свежезакрепившийся плод, но и защищать его от чужеродных элементов. Затем, к моменту родов, воспаление возобновляется и происходит отторжение плаценты маткой, и непосредственно - роды.  Но вот у сумчатых, плацента практически не влияет на иммунный ответ организма, поэтому основную часть своего развития, их детёныш проводит в яйце. Это подтвердили исследования домового опоссума, принадлежащего к сумчатым млекопитающим, опубликованные в 2000 году профессором биологии из Австралии Линни Селвуд.

Другое же исследование, проведённое уже в 2022 году, группой американских учёных под руководством Лукаса Вивера, привело результаты сравнения гистологии бедренной  кости трёх групп млекопитающих: сумчатых, плацентарных и аллотериев. Всё дело в том, что компактная костная ткань, делится на два состояния: незрелая костная ткань – формирующаяся у животного в периоды быстрого роста и зрелая костная ткань – образовывающаяся в периоды медленного роста организма и напрямую связанна с периодом молочного вскармливания, который у сумчатых, длится намного дольше чем у плацентарных. Сравнение срезов костей у плацентарных и аллотериев, оказалось во многом схожим по этим параметрам, и разительно отличающимся от таковых у сумчатых, таким образом, данная работа предполагает, что аллотерии – группа, считающаяся более древней, чем сумчатые и плацентарные, вероятно развивалась именно по плацентарному сценарию. Конечно, данное исследование, лишь предполагает плацентарность у аллотериев, но и в таком случае, это ещё один аргумент, в пользу появления живорождения на рубеже Триасового и Юрского периодов.

В итоге, мы имеем удивительный пример эволюционных изменений, произошедших в ходе ряда уникальных мутаций вызванных ретровирусной инфекцией, за весьма недолгое, по меркам эволюции время, около 20-40 миллионов лет, сделавших из яйцекладущих цинодонтов, более развитых – живородящих млекопитающих. И пусть относительно точная дата появления живорождения у синапсид пока ещё не определена, но у учёных уже всё-таки есть вероятные временные границы, когда данное событие могло произойти, а уж насколько ближе это будет к 200 или 160 миллионам лет назад, покажет только время, новые находки и исследования.

Даниил Симонов, «Помни о предках. Палеонтология», ноябрь 2022 г.

https://www.youtube.com/@Memento_maiores

Список источников:

1. N. de Parseval , V. Lazar, J.-F. Casella, L. Benit, T. Heidmann: «Survey of Human Genes of Retroviral Origin: Identification and Transcriptome of the Genes with Coding Capacity for Complete Envelope Proteins», October 2003, DOI: 10.1128/JVI.77.19.10414-10422.2003

2. G. P. Wagner, E. M. Erkenbrack, A. C. Love: «Stress-Induced Evolutionary Innovation: A Mechanism for the Origin of Cell Types», September 2018, DOI:10.20944/preprints201809.0193.v1

3. L. N. Weaver, H. Z. Fulghum, D. M. Grossnickle, W. H. Brightly, Z. T. Kulik, G. P. Wilson Mantilla, M. R. Whitney: «Multituberculate Mammals Show Evidence of a Life History Strategy Similar to That of Placentals, Not Marsupials» September 2022 DOI: 10.1086/720410

4. C. J. Burgin, J. Widness, N. S. Upham: «Introduction to Illustrated Checklist of the Mammals of the World», November 2020, DOI:10.5281/zenodo.4270050

5. N. M. Foley , M. S. Springer, E. C. Teeling: «Mammal madness: is the mammal tree of life not yet resolved?», April 2016, https://doi.org/10.1098/rstb.2015.0140

6. M. C. Wallis, P. D. Waters, M. L. Delbridge, P. J. Kirby, A. J. Pask, F. Grützner: «Sex determination in platypus and echidna: autosomal location of SOX3 confirms the absence of SRY from monotremes. Chromosome Research», November 2007, doi:10.1007/s10577-007-1185-3

7. M. Renfree, G. Shaw: «Reproduction in Monotremes and Marsupials», May 2001 DOI:10.1038/npg.els.0001856

8. R. Motani , D. Jiang, A. Tintori, O. Rieppel, G. Chen: «Terrestrial Origin of Viviparity in Mesozoic Marine Reptiles Indicated by Early Triassic Embryonic Fossils», February 2014, doi:10.1371/journal.pone.0088640

9. D. W. Krause, S. Hoffmann, J. R.Wible, E. C. Kirk, J. A. Schultz, et al: «First cranial remains of a gondwanatherian mammal reveal remarkable mosaicism», November 2014, doi:10.1038/nature13922

10. J. A. Sharp, V. Modepalli, A. K. Enjapoori, H. E. Abud, C. Lefevre, K. R. Nicholas: «Milk: Milk of Monotremes and Marsupials. Reference Module in Food Science», 2016, doi:10.1016/b978-0-08-100596-5.00910-0 

11. L. Selwood: «Marsupial Egg and Embryo Coats», May 1999, doi.org/10.1159/000016733

Кто такие мозазавры, какую экологическую нишу они занимали и где обитали? Какие ископаемые остатки мозазавров на территории России известны науке? Какие существовали подвиды этих вымерших животных? Какие методы научных исследований применяются для изучения мозазавров? Рассказывает Дмитрий Григорьев, палеонтолог, кандидат биологических наук, доцент кафедры зоологии позвоночных биологического факультета СПбГУ.

В геологической летописи палеодиктионы появляются на протяжении уже более пятиста миллионов лет! Однако, на этом мракобесие гексагональных следов останавливаться не собирается: относительно «свежих» палеодиктионов продолжают находить в современных(!) морях и океанах.

Казалось бы, загадка отпечатков, встречающихся на протяжении сотни миллионов лет, уже должна была быть решена. Но вот незадача: ни в одном палеодиктионе, ни рядом, не были обнаружены следы каких-либо подходящих творцов. И на этот счет мы имеем несколько теорий:

Теория первая: Отпечатки какого-нибудь живого организма

Пожалуй, одна из самых распространенных гипотез возникновения столь загадочных ихнофоссилий. А значит — палеодиктион просто являлся отпечатанным телом или следом жизнедеятельности какого-нибудь существа.

Загадочные морские соты — просто ходы червя?

..Или следы граптолитов (группа перистожабрых полухордовых)?

Occultammina sp.

Кроме того, было предложено, что палеодиктионы — просто гигансткие фораминиферы рода Occultammina из клады ксенофиофор. Но, как мы можем заметить, большинство экземпляров значительно отличны морфологически от дивных радиолярий, даже для объяснения пороками сохранности.

Пожалуй, одно из самых, на мой взгляд, интересных и странных предположений возникновения — разведения микроорганизмов неким существом, что в итоге собирало и с удовольствием поедало их, предложенная немецким палеонтологом Адольфом Зейлахером.

Теория вторая: Отпечатки НЕ возникли благодаря какому-нибудь живому организму.

Следы могли бы быть запечатленным высыханием и растрескиванием ила, следами капель дождя, следы интерференции волновой ряби на мелководье и тому подобные. Или же отпечатки конвективных ячеек Бенара — шестигранники на почве, образованные упорядочно двигающимися молекулами воды в процессе своего нагревания.

Современный, вероятно, Paleodictyon nodosum на субстрате.

Примечание: Ихнотаксоны НЕ являются монофилитическими, объединяя останки схожего вида, но не схожего происхождения. Так, многие ихнороды и даже ихновиды пренадлежат неродственным существам, тоже самое касается и палеодиктиона — какие-то могли бы быть отпечатками, какие-то окаменевшими фораминиферами, а какие-то просто неорганическими явлениями. Как бы то не было, есть морские соты — обязательно найдутся и морские пчелы!

•

•

Источники:

https://en.wikipedia.org/wiki/Paleodictyon

https://www.google.com/amp/s/nauka.tass.ru/nauka/16690245/am...

https://www.reddit.com/r/Naturewasmetal/comments/qzlujc/the_...

https://whyevolutionistrue.com/2017/12/08/heres-the-organism...

https://www.zmescience.com/science/geology/parenting-found-i...