Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Тайная мягкая жизнь: существа

13.10.2016 Наука и жизнь

ее Корзина и «Асцидия»

Первые следы макроскопических мягкотелых многоклеточных существ, которых с опаской возможно было отнести к докембрию, обнаружили еще в 1860-х годах недалеко от Ньюфаундленда. В XX столетии были сделаны знаменательные находки в Австралии и Намибии. У нас виделись отдельные окаменелости в керне, извлеченном из скважин (Украина, Крым, Урал).

Это были маленького размера отпечатки, напоминавшие то ли диски, то ли лепешки, каковые кроме того не сходу были признаны отпечатками живых существ: кое-какие полагали, что речь заходит о следах геологических процессов. Беда была еще и в том, что точно выяснить возраст породы первоначально не представлялось вероятным, и кое-какие исследователи относили находки к кембрию, силлуру либо ордовику. Определенность показалась только во второй половине 50-ых годов XX века, в то время, когда отысканные в Англии отпечатки существа называющиеся чарния были конкретно датированы докембрийской эрой.

Занимателен не только сам факт обнаружения останков многочисленной группы докембрийских животных, но да и то, что их строение и облик были очень необыкновенными, как словно бы обращение шла об инопланетной судьбе.Тайная мягкая жизнь: существа Но эта жизнь, названную вендской, либо эдиакарской, биоты, стала первым в палеонтологической летописи массовым возникновением многоклеточных, заселивших океан более 600 млн лет назад.

История самого широкого и неповторимого местонахождения отпечатков вендской фауны началась в первой половине 70-ых годов двадцатого века, в то время, когда студент-стажер А.В.Степанов нашёл на Онежском полуострове в устье реки Сюзьма (Архангельская область) пара отпечатков организмов и доставил находку в Геологический университет АНСССР. Сотрудник университета доктор наук Б.М.Келлер осмотрел отпечатки и отметил их сходство с отпечатками докембрийской фауны из Намибии.

Скоро на берега Белого моря, кустью Сюзьмы была послана экспедиция. Найти что-то на месте находок, сделанных студентом, не удалось, но километрах в пяти вверх по реке экспедиция встретила обнажения породы на обрывистом берегу. На выступавших глыбах песчаника были отысканы новые отпечатки.

В будущем году у обрывистой 15-метровой «стеночки» первооткрывателей поменяла новая экспедиция, в составе которой пребывали Н.М.Чумаков и создатель этих строчков.

Под защитой льда и мела

Обрыв на речном берегу стал для нас окном в невообразимо далекое прошлое. Я приезжал в том направлении пара лет подряд, и ежегодно дарил нам новые находки. Весной сходящий лед вырывал из берега новые песчаные плиты с отпечатками вендской эры. Все это было в первый раз в Российской Федерации — в таком количестве, в таковой сложности и в таком разнообразии. Казалось, что по окончании немыслимой научной успеха тяжело ожидать чего-то большего.

Но мы все-таки решили оглядеться: Белое море громадное — внезапно на его берегах найдутся новые перспективные местонахождения. Выбор пал на Зимние горы, находящиеся приблизительно в 200 км морского пути от Сюзьмы. Тут обнажения представляли собой не кусочек речного берега высотой 10−15 м, а выступившие на поверхность отложения из песчаника и слоёв глины видимой мощностью около 120 м. В глубь почвы они уходили еще приблизительно на 700 м.

Эра, в которую мы живем, отличается необычно низким уровнем океана: много воды сковано полярными шапками. В более утепленные и более продолжительные времена воды было столько, что между нынешними Тёмным и Белым морями не было суши.

А 25 000 лет назад Русскую равнину приблизительно до широты Киева покрывал лед — это была огромная масса, которая всегда намораживалась сверху. И земная кора стала под тяжестью льда прогибаться. В то время, когда же лед ушел, начался обратный процесс: как бы «спружинив», кора принялась выпирать вверх, поднимая к небу дно древних океанов.

Зимние горы, к каким мы прибыли, до сих пор растут вверх, поднимая все выше и выше слои песка и глины, некогда скопившихся на дне. И вот что весьма интересно: в некоторых местах практически километровые толщи этих отложений пронизаны кимберлитовыми трубками — жерлами, через каковые на поверхность вырывалась магма. Эти жерла заполнены частично переплавленным, частично поменянным древним веществом.

И в нем, как это ни необычно, видятся глыбы известняка, которого в округе нет. А в глыбах — окаменелости с кембрийской и ордовикской фауной. Откуда тут все это? Разгадка была несложной: поверх глиняно-песчаных толщ за миллионы лет накопились другие осадки от более поздних океанов, но все эти осадки потом съела эрозия, сохранив отдельные фрагменты известкового дна в кимберлитовых трубках.

Глыбы известняка упали в том направлении по окончании того, как были подброшены вверх вулканическим взрывом. Стёрши с лица земли донные отложения морей кембрия и ордовика, природа обнажила для нас отложения докембрийского океана. Причем по причине того, что эти отложения миллионы лет были закрыты вторыми породами, древние толщи, в которых чередуются песчаник и глина, весьма свежие: глины не потеряли эластичность, нет следов сильных деформаций, а потому Зимние горы появились в итоге неповторимым местонахождением с узкими и четкими отпечатками вендской фауны.

Лом как инструмент познания

В то время, когда мы начинали изучения вендской биоты (кстати, термин «вендский» предложен еще в первой половине 50-ых годов двадцатого века академиком Б.С. Соколовым), у нас были только считанные образцы отпечатков этих таинственных животных. Сейчас, благодаря экспедициям к Зимним горам, каковые не прекращались кроме того в 1990-х, в Российской Федерации собрана коллекция из порядка 10000 приоритет и образцов в описании их в собственности отечественным палеонтологам.

Это коллекция мирового значения, в которой присутствуют, например, образцы и тех животных, чьи отпечатки были кроме этого обнаруженыНьюфаундленде, на Урале, в Намибии и Австралии.

Как происходит поиск отпечатков? На высоте из обрыва торчит плита песчаника. Имеется на ней что-нибудь либо нет — неясно. Дабы это узнать, нужно убрать ломами и лопатами пара тысячь киллограм осадка и высвободить часть поверхности плиты. После этого плиту раскалывают и кусок за куском спускают вниз. Тяжелые блоки песчаника приходится тащить на пояснице. Внизу, на берегу фрагменты плиты пронумеровывают и собирают воедино. Позже переворачивают.

Отпечатки, если они имеется, находятся на той стороне плиты, что была обращена вниз. Но их все равно еще не видно, поскольку песчаник замазан глиной. Сейчас нужно водой и кисточкой весьма бережно смыть глину и отыскать искомые отпечатки. Находки в обязательном порядке фотографируют в лучах заходящего солнца, дабы при низком свете лучше проступал рельеф. Уже из этого маленького рассказа видно, что добыча образцов — это физически тяжелый труд.

Но жёсткие условия экспедиций компенсирует сумасшедший азарт первооткрывателей, которым довелось посмотреть в загадочную страницу истории живого на Земле.

В мире неочевидностей

Палеонтологи, трудящиеся с фауной фанерозоя, довольно часто имеют дело с настоящими окаменелостями — панцирями, раковинами, зубами, костями, окаменевшими яйцами. Вендская фауна показалась на свет до эры активной биоминерализации, характерной кембрию. Эти необычные существа в большинстве собственном не имели ни скелетов, ни жёстких раковин, ни твёрдых панцирей.

Их тела были мягкими, довольно часто медузообразными, и только кое-какие виды имели возможность похвастаться узким, как бумага, дорсальным щитом либо трубчатой хитиновой оболочкой. Исходя из этого все, с чем имеют дело эксперты по вендской фауне, — это рельефы на сцементированном песке, что когда-то обволакивал студенистое тело, провалившееся сквозь землю фактически бесследно. Из этого немыслимая сложность интерпретации этих следов.

Вот только пара примеров.

Один из характерных типов отпечатков — так именуемые диски с радиальными отростками. Первоначально они интерпретировались как следы медузоподобных организмов, каковые приобретали соответствующие имена типа «цикломедуза». Предполагалось, что эти медузы не плавали вольно, а всегда сидели на дне (как кое-какие современные виды).

Такая интерпретация преобладала, пока рядом с дисками не стали находить отпечатки каких-то существ, похожих на перо, по окончании чего нарисовалась совсем вторая картина: «цикломедузы» — это всего лишь следы так называемых прикрепительных дисков. Организм развивался так: на дно садилась личинка, у нее разрасталось основание, которое неспешно заносилось песком. А уже из основания вырастал стебель с боковыми ответвлениями, благодаря которым животное питалось. В то время, когда существо погибало, отпечаток диска сохранялся чаще отпечатка стебля, не смотря на то, что последний имел возможность достигать циклопических для примитивной фауны размеров — до трех метров в высоту при диаметре диска около 1 м.

Второй хрестоматийный пример являет собой дикинсония. Покинутые этим существом отпечатки напоминают листья растений с прожилками. Так может, это и имеется растение? Либо гриб? Либо еще что-то?

В случае если это животное, то где у него ротовое отверстие, а где анальное? Создатель этих строчков отстаивал догадку о том, что речь заходит о представителе фауны, но приблизительно два десятилетия мне приходилось противостоять непониманию со стороны многих сотрудников. Один из основных моих аргументов сводился к тому, что отпечаток, что мы склонны принимать за след всего животного, в действительности организован только узким, как бумага, панцирем, через что «просвечивают» элементы внутренней структуры.

Наряду с этим имеется пара отпечатков, на которых четко видно, что за пределы ребристой территории выходит что-то наподобие ореола, похожего на отпечаток мягкой ткани. Но совсем доказать, что дикинсония относится к животным, удалось, только в то время, когда нашли и изучили следы ползания этих существ. Следы перемещающегося брюха более размыты. В случае если же в конце пути дикинсония погибла, след панциря совсем второй — четкий.

Так, это животное: оно самостоятельно передвигалось, разумеется, поглощая со дна пищу в виде бактерий поверхностью собственного брюшка.

Фрактал и странности симметрии

Одним из первых обрисованных отечественными учеными образцов вендской фауны стала вендия. Отпечаток нашли в керне из скважины в Архангельской области. Животное имело билатеральное, двухстороннее, строение тела с явной сегментацией, что разрешило кроме того назвать это существо «обнажённым трилобитом» (настоящие трилобиты появились, как мы знаем, в кембрии). Но уже тогда обрисовывавший отпечаток Б.М.

Келлер увидел, что правые и левые части сегментов находятся не наоборот друг друга, а как бы в шахматном порядке. Это явление, названное мною «симметрией скользящего отражения», выяснилось очень распространенным среди вендских животных, что являет собой еще одну тайную, потому что в кембрии уже ничего для того чтобы не отмечается.

По-видимому, такая необычная симметрия билатеральных существ связана с какими-то изюминками развития и роста организма — быть может, имел место так называемый спиральный рост, характерный, к примеру, для растений и заключающийся в попеременном делении то одной, то второй группы клеток. У рангеоморфов — перьеобразных организмов типа цикломедуз (о них шла обращение выше) — отмечается не только симметрия скользящего отражения, но и фрактальность строения. От главного стебля отходят трубочки, каковые после этого ветвятся по аналогичной схеме, а новые ответвления ветвятся снова.

Не считая билатеральных существ с симметрией скользящего отражения, в венде отмечены занимательные организмы, владеющие трехлучевой симметрией, что кроме этого нетипично для эр. К ним относится, к примеру, трибрахидий, отпечаток которого напоминает вписанную в круг трехлучевую свастику (по всей видимости, это следы каналов пищеварительной совокупности, ведущие к трем ротовым отверстиям). Ко мне же возможно отнести вентогирусов — это яйцеобразные существа со сложной совокупностью внутренних полостей, основанной на трех камерах.

Мороз для гигантов

Чем больше данных по многообразию вендской фауны приносит нам ископаемая летопись, тем острее поднимается вопрос о месте вендской биоты на эволюционном древе. Кем были предки данной необычной водной жизни, и возможно ли найти ее потомков среди животных последующих эр? Разумеется, что вендские организмы не первенствовалимногоклеточными животными.

В Национальном ледниковом парке в штате Монтана (США) и в Австралии отысканы цепочки отпечатков многоклеточных существ, живших 1600−1200 млн лет назад. Отпечатки, похожие на ожерелье из небольших бусинок, предположительно принадлежат колониальному морскому животному типа гидроидных полипов. Эта жизнь старше вендской на миллиард лет, но никаких вторых довендских следов многоклеточных, тем более каких-то предковых форм, пока отыскать не удалось.

Это заставляет думать, что, быть может, происхождение многоклеточности у животных было не разовым эволюционным скачком, но некой стратегией. К примеру, и Сейчас существуют кое-какие жгутиковые несложные, каковые то живут как отдельные одноклеточные организмы, то планируют в колонии, действующие как единый организм. В случае если губку растереть на сите до отдельных клеток, клетки смогут опять собраться воедино.

Проводились кроме того испытания, на протяжении которых при трансформации параметров среды (температуры, солености) клетки эмбриона многоклеточного организма распадались, становясь одноклеточными. Так что, быть может, постоянной родословной многоклеточных от «бусинок» из штата Монтана до вендской фауны не существует, но между ними смогут лежать поколения одноклеточных форм.

Вендский гигантизм, возможно, находит собственный объяснение в особенных природных условиях той той эпохи и среды. Дело в том, что самые богатые местонахождения данной фауны видятся в том месте, где на дне не накапливались карбонаты. А это бассейнов и свойство — как раз в них главными осадками являются илы, песок и глина. Холодная вода содержит больше кислорода, она всегда перемешивается, вынося наверх питательную органику со дна.

Вендские животные не ели друг друга — они поглощали микрочастицы из воды либо со дна, что снабжало им возможность и долгую жизнь развиваться до больших форм.

Но, по всей видимости, как раз потепление на планете и сокращение количества холодных морей вызвало вымираниевендской фауны. В кембрии мы видим уже совсем другую жизнь — в частности, приспособленную к обитанию в воде с более низким содержанием кислорода. Но деятельно начался процесс биоминерализации, и животные стали обзаводиться прочными скелетами, раковинами и панцирями.

На вопрос о том, имеется ли среди животных кембрия потомки вендской фауны, сейчас стоит ответить положительно, не смотря на то, что он и остается предметом острых научных дискуссий. В частности, мы находим этих потомков среди моллюсков, членистоногих, кишечнополостных. Имеется большое количество вымерших классов животных, каковые жили в кембрии, но имеют корни в венде.

Создатель — академик РАН, директор Геологического университета РАН

Лежащие и ползающие

Все, что мы знаем о вендской фауне, пришло к нам в виде узких рельефов на поверхности песчаника. Имеются как негативные, так и хорошие отображения этих существ.

Один рот прекрасно, а три — лучше

Венд был царством трехлучевой симметрии. Трибрахидий (Tribrachidium) — хороший пример для того чтобы существа (фото внизу). В отсутствии естественных неприятелей (представители вендской фауны не ели друг друга) трибрахидий мирно лежал на дне, а дабы не пропустить питательные микрочастицы, приносимые течением с различных сторон, он обзавелся тремя ротовыми отверстиями.

После этого по трем ветвям кишечника питание поступало вовнутрь организма.

Намек на голову

Второй тип животных в венде составляли организмы с билатеральным строением, но, в отличие от более поздних животных типа трилобитов, правая и левая части тел вендских существ не владели совершенной симметрией. Им была характерна так называемая симметрия скользящего отражения, в то время, когда противостоящие «лучи» размещены приятель наоборот приятеля в «шахматном» порядке. На нижнем фото — отпечаток животного Dickinsonia.

У некоторых организмов аналогичного типа, к примеру у Andiva, охотно заметна цефализация — обособления головного отдела, возможно, с чувствительными клетками.

Привет от предков

Одна из самые перспективных догадок касается вендского животного на данный момент fenestrata — от него сохранилось только два отпечатка с берегов Белого моря (еще два схожих отпечатка отысканы в Намибии).

Губка либо не губка?

Fenestrata — значит «окончатая», и вправду, по отпечаткам первоначально был восстановлен вид этого животного как некоего мешка, поверхность которого усеяна большими отверстиями. Это было похоже на губку, но размер отверстий не через чур согласовывался с догадкой. Позднее пришла вторая идея: а что, в случае если отпечаток сохранил не полный вид животного, а только его часть?

Мешок с «оконцами» сильно напоминал жаберную корзину хордовых животных наподобие асцидий, относящихся к типу туникат (оболочников).

Непохожая родня

У туникатов корзина находится внутри, она укрыта оболочкой-туникой, складывающейся из вещества, похожего на целлюлозу. Асцидии в родстве с ланцетниками — примитивными хордовыми животными, каковые стоят у основания древа всех позвоночных. Но в случае если раньше считалось, что туникаты — только некая ветвь ланцетников, перешедших к прикрепленному образу судьбы, то сейчас эти геномики говорят о том, что туникат, наоборот, можно считать предками ланцетников и севшие на дно формы первичны.

Ветвь к человеку

Так, в случае если догадка относительно родства Ausia fenestrata с туникатами верна, это указывает, что в отложениях возрастом 550 млн лет мы нащупали эволюционную ветвь, идущую от вендской фауны к человеку.

Ветвистые животные

Чарния (Charnia) Один из уже достаточно давно известных форм вендской фауны. Она относится к так называемым перьеобразным организмам и являлась, по всей видимости, животным, ведшим прикрепленный образ судьбы. Чарния, и кое-какие другие схожие формы напоминали своим видом кусты папоротника, выраставшие из дна моря.

Ветвление трубочек, отходивших от главного стебля, имело фрактальную структуру, что считается одной из характерных изюминок вендской фауны. Существовали в венде и организмы трубчатой формы, подобным же образом «державшиеся» за дно.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№105, июль 2011).

Случайные записи:

10 Признаков Того, Что Вы Кому-то Нравитесь


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , , ,