Геологи из Университета Цзилинь совместно с международной группой ученых обнаружили связь между масштабным морским вулканизмом и климатическими катастрофами 250 — 200 миллионов лет назад. Исследовав реликты океанических плато в Тибете, ученые доказали, что извержения в океане провоцировали массовую гибель фауны из-за дефицита кислорода.
Художественная реконструкция самой древней из известных морских рептилий Южного полушария нотозавра. Обитал в океане Тетис. Вымер во время Триаса 250-201 млн лет назад. Stavros Kundromichalis
Главная опасность морских извержений заключается не в самой лаве, а в том, что они резко снижают количество кислорода в океане. При масштабных излияниях магмы выделяются огромные объемы фосфора и других нутриентов, вызывающих бурный рост водорослей. Когда эти организмы погибают и разлагаются, они поглощают весь растворенный в воде кислород. Возникает резкий дефицит кислорода или избыток сероводорода. Для морских организмов это равносильно внезапному исчезновению кислорода в атмосфере для людей.
Триасовый период (252 — 201 миллионов лет назад) в истории Земли традиционно ассоциируется с зарождением динозавров, но он также был временем регулярных биологических кризисов. Исследование показало, что помимо пяти крупнейших вымираний, планета переживала серию менее масштабных, но разрушительных событий, природа которых долго оставалась загадкой.
Главным фактором этих вымираний оказались морские крупные вулканические провинции — гигантские скопления лавы на океаническом дне. Анализируя остатки древних островов и плато на территории современного Тибетского нагорья (в Триасе это было дно океана Тетис), ученые выделили три мощных эпизода вулканической активности, произошедших между 250 и 208 миллионами лет назад.
Карта Земли 220 миллионов лет назад. Триасовый период.
Эти извержения выбрасывали колоссальные объемы тепла и химических соединений непосредственно в толщу воды, что приводило к возникновению зон, лишенных кислорода. В результате подобных процессов морская биота погибала: привычная среда обитания становилась токсичной, что вызывало каскадное разрушение экосистем. Согласно полученным данным, именно подводные вулканы ответственны как минимум за половину всех вымираний Триаса, теперь имеющих четко установленную геологическую причину. Работа опубликована в журнале Geology.
Призраки исчезнувших океанов
Сложность изучения этого феномена заключается в том, что океаническая кора постоянно обновляется, и свидетельства древней активности бесследно исчезают в зонах субдукции, где плиты наползают друг на друга. Но фрагменты этих подводных вулканических провинций сохраняются в складчатых поясах гор, образовавшихся при после поднятия дна древних океанов.
Ученые отмечают: «Разрушение океанического дна делает подобные записи трудными для идентификации и, даже при их обнаружении, сложными для интерпретации и точного датирования».
Исследователи выдвинули гипотезу о существовании множества «скрытых» или «призрачных» морских вулканических провинций, которые до сих пор не учитывались в глобальных моделях земных систем. Вероятно, роль подводного вулканизма в истории биосферы была значительно выше, чем считалось ранее, и многие эпизоды исчезновения видов за последние полмиллиарда лет, причины которых оставались неясными, на самом деле были вызваны именно активностью на дне океана.
Это открытие заставляет пересмотреть механизмы взаимодействия литосферы и гидросферы, указывая на то, что глубоководные процессы являются мощнейшим рычагом управления биологическим разнообразием планеты на протяжении сотен миллионов лет.
Вы когда-нибудь задумывались, что более 99% видов организмов, существовавших на земле, вымерли? Внезапно, да? Вымирание происходит всегда. Пока новые виды адаптируются к постоянным изменениям на планете, чтобы соответствовать свободным нишам, другие не поспевают и вымирают. Скорость появления новых видов и вымирания старых — непостоянна. Если окружающая среда стабильна, а еды в достатке, то эволюция будет протекать медленно. Но случается так, что до 90% всей живности планеты может вымереть "моментально". Такое событие называется массовым вымиранием, и за последние 500 млн лет их было пять.
Хоть массовое вымирание принято ассоциировать со смертью, оно всё же открывает множество экологических ниш, а эволюция не терпит пустот. Например, так начали доминировать мы, млекопитающие. 66 млн лет назад на планете случилась катастрофа, именуемая "мел-палеогеновое вымирание". Оно полностью уничтожило гигантских морских рептилий, птерозавров и всех нептичьих динозавров, а также изрядно проредило ряды млекопитающих, птиц, ящериц и амфибий. После такой глобальной катастрофы образовался палеогеновый "экологический вакуум". Вымирание доминирующих групп создает этот самый "вакуум", который на короткое время заполняют ранее вытесненные, но еще не вымершие древние формы, а далее начинается гонка за господство, которую и выиграли мы. Что ж, Марти, заводи DeLorean, мы отправляемся на сотни миллионов лет назад!
Пейзаж Великого пермского вымирания. На заднем плане вы можете наблюдать "пальму" из адамантия
_________
Девонское или позднее девонское вымирание. 383-359 миллионов лет назад
Это вымирание началось 383 млн лет назад и в течение 20 млн лет уничтожило 75% всех видов на планете. За несколько периодов девона уровень кислорода в океане резко упал, что нанесло страшный удар по конодонтам и панцирным родственникам современных кальмаров и осьминогов, называемыми гониатитами. А 372 млн лет случился самый сильный импульс вымирания, событие Келлвассера, когда из-за падения уровня кислорода в океане вымерло несколько видов рифообразующих животных.
Причины катастрофы до конца не ясны, но после события Келлвассера на территории современной Сибири излилось более 1 000 000 кубических километров лавы. Вероятно, вулканическая активность терзала планету уже не один миллион лет. Огромные выбросы диоксида серы и парниковых газов могли способствовать понижению уровня кислорода в океане. Более того, один из крупнейших кратеров планеты — кратер Сильян в Швеции, имеющий ширину в полсотни километров, датируется как раз поздним девоном.
Кратер Сильян хорошо читается на Google картах
Удивительно, но в соучастниках столь ужасного события оказались и наземные растения. К концу девона растения обзавелись лигнином, продвинутой корневой и сосудистой системами. Теперь они могли расти быстрее и глубже, а это, в свою очередь, могло способствовать выветриванию горных пород. Чем быстрее выветриваются горы, тем больше питательных веществ поступает в океан. Это привело бы к взрыву популяции водорослей. Океану потребовалось бы намного больше кислорода, необходимого для распада мёртвых водорослей, что вызвало бы образование "мёртвых зон". Например, сегодня аравийское море — рекордсмен по размеру мёртвой зоны: на территории, превышающей 170 000 кв. км, полностью отсутствует кислород.
Бонусом ко всему этому кошмару, творившемуся на Земле в позднем девоне, стоит добавить замедленный рост видового образования. Вероятно, это связано с приходом новых видов из ранее изолированных мест. Инвазивные, то есть чужеродные (в русском языке у слова "инвазивный" слегка другое значение), виды вполне могли стать настоящей напастью для аборигенной флоры и фауны.
Девонский пейзаж
_________
Массовое пермское вымирание или Великое вымирание. 252 миллиона лет назад
Воистину великое и ужасающие событие, уничтожившее за 60 000 лет 96% всех морских видов и 75% сухопутных. Самое крупное и молниеносное вымирание, что мы знаем на сегодняшний день. Все леса планеты были уничтожены и смогли восстановиться лишь через 10 млн лет. Великое или пермь-триасовое вымирание (у него много имён) — единственное вымирание, которое коснулось даже насекомых. Думаю, позднее я раскрою его подробнее.
Череп позднепермского хищника Диногоргона
Сибирские траппы! Именно сибирские траппы стали причиной катастрофы. Извергнув более 3 000 000 кубических километров лавы и выбросив в атмосферу 14 500 000 000 000 тонн углерода, сибирские траппы мало того что сожгли планету, так ещё и задушили почти всех животных. Позвоночная жизнь на планете была на волоске от полной погибели. Более того, лава по пути наверх подожгла угольные бассейны, что способствовало ещё большему выбросу парниковых газов. За короткий срок температура поверхности океана поднялась до 40 градусов по Цельсию (для справки: сегодня температура самого тёплого — Тихого — океана меньше 20 градусов). Практически вся рыба у экватора либо вымерла, либо мигрировала на полюса.
Повышение температуры ускорило процесс выветривания горных пород, что, как и в случае девонского вымирания, привело к потери кислорода океаном. По математическим моделям океан потерял 3/4 всего кислорода, появились огромные мёртвые зоны, где жизни не было вовсе.
Как и было сказано вначале поста, вымирание — это не только смерть, но и открытые ниши для новых видов. Если в пермском периоде правили наши предки, синапсиды, то после катастрофы на трон взошли диапсиды — предки ящериц, крокодилов и птиц.
Пермский пейзаж задолго до катастрофы
_________
Триасово-юрское вымирание. 201 миллион лет назад
Триасово-юрское вымирание мало кому известно, но именно оно окончательно освободило ниши для господства динозавров. Именно 200 млн лет назад случилась катастрофа, которая выкосила почти всех крокодилоподобных круратарзов (выжили лишь крокодилы). Но вымерли не только они. Больше всего триасово-юрское вымирание коснулось морской фауны, а в целом по планете вымерло около 80% видов.
Триасовая фауна с одним из первых динозавров на переднем плане
Триас — крайне некомфортный для жизни период. Великое вымирание оставило после себя огромное количество последствий. Планета представляла из себя сплошную пустыню, а уровень кислорода упал до 10% (против 21% сегодня). Но самое страшное, что продолжил скапливаться CO2. Это привело к сильному закислению океана и разогреванию всей планеты. Только что оправившаяся после величайшей катастрофы жизнь начала вновь угасать. В океане вымирали не просто виды, а целые семейства. А на суше вымирали крокодилоподобные животные и первые динозавры.
Типичный триасовый пейзаж
_________
Мел-палеогеновое вымирание. 66 миллионов лет назад
А вот и самое знаменитое вымирание, мел-палеогеновое — событие, поставившее точку в господстве ужасных динозавров. Динозавры показали себя крайне успешно: они появились 230 млн лет назад, правили всей сушей более 130 млн лет, а сегодня господствуют в воздухе в виде птиц. Но 66 млн лет назад случилась ужасная катастрофа, забравшая с собой не только всех нептичьих динозавров, но и 76% всех видов животных на планете.
Удар огромного астероида в мексиканский залив хорошенько проредил жизнь на планете
Со скоростью более 70 000 км/ч огромное небесное тело диаметром >10 км ударило в мелководный залив, вызвав ужасную ударную волну. Помните кратер из начала поста, который 50 км диаметром? Так вот, кратер
в 4 (!) раза больше, почти 200 км в диаметре. Более того, в этот же момент полыхала вся Индия. Около 30 000 лет в то же самое время, в которое ударил астероид,
изливали на поверхность колоссальное количество лавы, выбрасывая в атмосферу удушливые парниковые газы и повышая температуру поверхности планеты. Два смертоносных явления в один и тот же момент времени на разных сторонах планеты не оставил шанса ни динозаврам, ни экосистемам, что динозавры образовывали.
"Рапторы" на охоте
Как часто и бывает, вымирание открывает двери новым видам. Мел-палеогеновое вымирание помогло выйти из тени млекопитающим, благодаря чему я сегодня пишу этот пост.
_________
Спасибо за внимание
Оригинал от NatGeoТам крутые арты, фотки и ролики, если интересно
Само яйцо листозавра было найдено ещё в далёком 2008 году.
А с виду и не скажешь что этот булыжник - яйцо.
Изучить содержимое находки смогли только сейчас с помощью мощного синхротрона. Полученные снимки показали, что зародыш погиб прямо внутри яйца, т.к. две половинки нижней челюсти ещё не сраслись, а значит питаться самостоятельно не мог.
Уютно устроился...
А вот так он должен был выглядить взрослым:
Милашка с википедии, могли достигать в длинну до 2х метров
В течение предшествующих недель и месяцев сейсмологи и вулканологи фиксировали признаки пробуждения вулкана: участились подземные толчки, появились трещины, из которых вырывался пар. Это вызвало тревогу у специалистов, и власти начали эвакуацию жителей из близлежащих районов.
Однако извержение произошло неожиданно и с катастрофической силой — гигантский оползень спровоцировал мощный взрыв, устремившийся прямо к тем, кто, несмотря на предупреждения, остался или вернулся в свои дома. Учёные не смогли точно предсказать масштабы и характер катастрофы, поскольку это извержение оказалось уникальным как по силе, так и по механизму.
Эта трагедия стала переломным моментом в вулканологии: она привела к значительному прогрессу в методах мониторинга, прогнозирования извержений, а также в организации эвакуации и подготовке населения к подобным катастрофам.
В этом году была найдена интересная находка. Расчленённый труп мамонта был растаскан в стороны неизвестным видом людей и гигантской гиеной Pachycrocuta brevirostris.
Это не единственное свидетельство постоянного контакта людей с огромными гиенами, но эта находка интересна тем, что люди буквально делили стол с этими доисторическими гиеновыми. Рядом с мамонтом были найдены копролиты (ископаемые, окаменелые экскременты), принадлежащие гигантской гиене, и каменные орудия людей.
Pachycrocuta была действительно огромной и превосходила своих бурых потомков втрое. Несмотря на ночной образ жизни, доисторическая гиена набирала более центнера веса и в габаритах и скорости могла тягаться со современными львами. В то время как её потомок, бурая гиена, весит всего лишь 40 кг.
Гиены в сравнение с человеком. Зелёная - гигантская гиена Pachycrocuta brevirostris весила более 100 кг. Чёрная - современная пятнистая гиена весила 50 кг.
Иногда люди могли входить в рацион гигантских гиен. А также людьми питались огромные пещерные гиены, не сильно уступавшие размером гигантским.
Пещерная гиена, подвид пятнистых, тоже весила около 100 кг. В её логове не единожды находили кости неандертальцев и кроманьонцев, при этом рацион пещерных гиен могли составлять и сородичи.
Сравнение размеров гиен. Слева направо: гигантская гиена, пещерная гиена, пятнистая гиена.
К сожалению оба этих представителя гиеновых вытеснены и истреблены человеком разумным.
Триасвоый период наша планета начала с массового геноцида морской и наземной фауны, уничтожив почти всю живность на планете (95% морских и 70% наземных видов). Примерно тем же триас и закончился, а именно: вымиранием примитивных рептилий на поверхности и большей части морской живности. Два массовых вымирания за 50 млн лет. Посмотрим что было между ними?
За каких то полсотни миллионов лет на Земле появились первые летающие позвоночные, множество новых видов морских рептилий, дважды появились большие группы пресноводных рептилий, дважды появились группы господствующих наземных хищников, зародились млекопитающие и птицы, появились протоперья, зародилась группа животных, которые позже станут самыми крупными сухопутными позвоночными. Так какие условия должны были царить на планете, чтобы за столь короткий промежуток времени земная фауна начала так массово прогрессировать?
Великое пермское вымирание уничтожило практически всю морскую фауну и большую часть наземной. На одной лишь сибирской платформе образовались разломы с вытекающими базальтовыми лавами (траппы) площадью в 15 000 квадратных км. Вся планета полыхала, зарождались современные океаны, Пангея начала разрываться на части.
Так выглядела Пангея 240 млн лет назад
Множество экологических ниш освободились, а выжившие животные стремились их занять. Пермское вымирание открыло дорогу новой группе животных, архозаврам, которые не постеснялись её занять. Царство животных на суше начало своё преображение. Хищные ниши заняли круротарзы, пресноводные - фитозавры, в начале и середине триаса нишу мелких хищников заняли динозавры, рептилии покорили воздух в морде птерозавров. Не упустили свой шанс и потомки, господствующих в Палеозое, синапсидов - млекопитающие. Сами синапсиды и земноводные уступили свои ниши более продвинутому классу рептилий.
Наземные рептилии триасового периода
Четвероногая фауна верхнего триаса северной Аризоны
Крупные изменения произошли не только в фауне. Триас дал дорогу новым группам наземных растений. Появились важнейшие хвойные растения, расцвет получили гинкговые и цикадофитовые растения. До середины триаса прекрасно продержались палеозойские семенные папоротники, кордаиты и каламиты.
Типичные картины триасовой флоры
Фауна морей и океанов после Великого вымирания практически опустела и ниши начали заниматься моментально. Океанам потребовалось всего 3 млн лет, чтобы обзавестись новыми доминирующими хищниками: ихтиозавры и завроптеригии (плезиозавры, плиозавры и т.п.) начали править океанами уже 248 млн лет назад. В целом в триасовом периоде морская фауна была невероятно разнообразна, что удивительно. В малосолёных мелководных условиях расцвели головоногие моллюски - аммониты и белемниты, возникли новые роды среди брюхоногих моллюсков и морских ежей, а также первые представители шестилучевых кораллов. Среди позвоночных животных, кроме рептилий, были разнообразны и костистые рыбы. Некоторые теплолюбивые рептилии забрели на крайний северо-восток, что говорит о высокой среднегодовой температуре океанских вод. Так как похожие животные были найдены и около экваториальных регионов, можно сделать выводы о схожих температурных условиях как в приполярье, так и у экватора.
Триасовый океан
Климат триаса был жарким и сухим. Основные климатические зоны были представлены пустынями, опустыненными "саваннами", а так же переменно-влажными и равномерно-влажными природными зонами.
Крупные пустыни с характерными барханами и дюнами располагались на большей части Северо-Американского, Африканского, Евраазиатского материков. Пустыни были и на севере Южной Америки и в Австралии. Флора таких регионов была представлена редкими оазисами с устойчивыми к засухам хвойными деревьями вблизи крупных рек. И флора, и фауна на виды была очень бедна. Водоёмы триасовых пустынь были скудны на жизнь.
Флора в триасовой пустыне существовала исключительно вблизи транзитных рек или пресноводных водоёмов
Китай, Сибирь, Монголия и север Северной Америки были покрыты своеобразной саванной. Вместо современных трав основной растительностью были хвощёвые и палеозойские папоротники. Но в триасе даже "саванны" были скудны на растительность, хоть и с большим видовым разнообразием. Заросли присутствовали только в широких долинах и близ пресноводных водоёмов.
Триасовая полупыстыня
Густые тропические леса с переменно-влажным и равномерно-влажным климатом были редкостью для планеты триасового периода. Именно там и жила большая часть рептилий. Густые влажные леса и болотистые местности были свойственны юго-восточной Азии, Индии и Антарктиде. Ирония: самый засушливое место сегодняшних дней было одним из самых влажных регионов триаса.
Влажные леса триасового периода
Самым холодным регионом более 200 млн лет назад на планете был северо-восток Евразии. Малое скопление карбонатных осадков и отсутствие типичных тропических организмов в триасовых слоях северо-восточного региона Евразии говорит о резком отличие климата данного места от остальной планеты.
Большая засушливость планеты не могла не повлиять на развитие позвоночных животных. Именно из-за подобного климата в триасовом периоде дважды занималась ниша крупных пресноводных хищников в лице фитозавров, а позже крокодилов. Также множество рептилий начало уходить в прибрежье, что привело их на путь полностью морских животных. Климат повлиял и на сухопутных позвоночных. Рептилии приобрели толстый панцирь на спинах, препятствующий испарению влаги.
Фитозавр. Типичный представитель триасовых пресноводных водоёмов
Перстозух. Типичный представитель триасовой наземной фауны
Конец триаса ознаменовался глобальным обновлением класса рептилий. Фитозавры, круротарзы вымерли, а на те же ниши пришли крокодилы и динозавры соответственно. Это связанно с сильным изменением климата. Ещё до массового триасово-юрского вымирание динозавры начали отбирать экологические ниши у своих братьев. 200 млн лет назад случилась экологическая катастрофа, и 70% морской живности вымерло, а так же пострадало большинство сухопутных рептилий. Начало юрского периода стало концом существования Пангеи. Гондвана поспешила на юг, унося на себе Африку, Австралию, Антарктиду, Южную Америку, Индостан и множество южных островов.
Ученые из Карлтонского университета в Канаде совместно с коллегами из Филдовского музея в Чикаго исследовали ископаемый череп животного возрастом 307 миллионов лет. Используя микрокомпьютерную томографию, они доказали, что древний тетрапод Tyrannoroter heberti был одним из первых наземных позвоночных, перешедших на растительную диету.
Первый любитель салатов. Переход на растительную пищу был сложнейшим эволюционным шагом, так как растительная клетка защищена прочной стенкой из целлюлозы. Для ее расщепления требуются не только особые зубы, но и специфический химический «комбинат» внутри организма. Насекомые стали своего рода «биологическим мостиком»: поедая их, древние тетраподы получали готовые ферменты и бактерии-симбионты, что позволило им постепенно адаптировать свой метаболизм к полноценному перевариванию растений.
Когда первые позвоночные покинули водную стихию около 370 миллионов лет назад, они долгое время игнорировали флору, предпочитая охотиться друг на друга. Растения процветали на суше в безопасности более ста миллионов лет, пока эволюция не создала механизмы для переработки клетчатки.
Tyrannoroter heberti, обнаруженный в окаменелом пне в Новой Шотландии, стал ярким примером раннего эволюционного поиска. Это существо длиной всего 25 сантиметров принадлежало к группе пантилид — родственников общего предка рептилий и млекопитающих. Работа опубликована в журнале Nature Ecology & Evolution.
Как отмечает соавтор работы Арьян Манн: «Это одно из древнейших известных четвероногих животных, употреблявших растения. Это показывает, что эксперименты с травоядностью уходят корнями к самым ранним наземным тетраподам — древним родственникам всех наземных позвоночных, включая нас». Анализ челюстей показал, что природа нашла оригинальный способ превратить хищника в любителя зелени через адаптацию зубного аппарата.
Секрет зубных батарей
Окаменелый череп Tyrannoroter heberti.
Ученые обнаружили не обычные зубы вдоль челюстной кости, а костные пластины, называемые зубными батареями, расположенные на небе и нижней челюсти. Эти структуры работали как жернова, перетирая жесткую растительную материю, подобно тому, как это делали гораздо позже знаменитые травоядные динозавры.
Хиллари Мэддин, старший автор исследования, подчеркивает: «Мы были крайне воодушевлены, увидев скрытое внутри: пасть, буквально забитую дополнительным набором зубов для дробления и измельчения пищи, такой как растения».
Но ученые полагают, что Tyrannoroter не был строгим веганом. Скорее всего, его предки развили такие мощные зубы для разрушения твердых панцирей насекомых. Со временем животные распознали, что этот же механизм отлично справляется с папоротниками.
Более того, поедание насекомых, которые сами питались растениями, могло помочь тетраподам заселить кишечник микрофлорой, необходимой для расщепления целлюлозы. Анализ других образцов пантилид показал, что подобные зубные батареи встречались даже 318 миллионов лет назад, что заставляет науку серьезно пересмотреть сроки появления травоядности на планете.
В прошлом посте я не единожды указал на господство рептилий во всех крупных нишах позвоночной фауны и не зря. Даже сегодня млекопитающие уступают юрским царям и их потомкам множество ниш. Крокодилы всё ещё правят в тёплых реках и озёрах, множество мелкоразмерных ниш занято чешуйчатыми, в небе господствуют птицы. Океаны и моря хоть и покорились млекопитающим, но акулы, как не сдали позиции рептилиям в юре, так сдаваться и не собираются. Что ж. Мы продолжаем обзор юрского периода.
Отдельно стоит обратить внимание на появление такого отряда рептилий, как чешуйчатые. 200 млн лет назад появились предки змей, ящериц и меловых мозазавров. Сама клада, куда входят чешуйчатые, отделилась от архозавров ещё во времена синапсидов, в палеозое. Таким образом, крокодил становится более близким родственником птицам, нежели ящерицам. В юрском периоде появились предки сцинков, змей и других современных чешуйчатых. На сегодняшний день чешуйчатые - единственный процветающий отряд рептилий.
Типичная картина мира юрского периода. Птерозавр охотится на ящериц
Но давайте углубимся в толщу океанских вод. В предыдущем посте я рассказал об эволюции и богатом видами разнообразие беспозвоночных. Упомянул о зарождение современных акул и о морских крокодилах. Но настоящими царями морей и океанов были ихтиозавры и завроптеригии. Зародившись ещё в триасе (а некоторые ещё и перми), морские рептилии захватили все крупные морские ниши. Плезиозавры были везде! Во всех морях и океанах. Их останки находят даже близ Антарктиды. Разделились они на два подотряда: плезиозавроиды (длинная шея, маленькая голова) и плиозавроиды (короткая шея, большая голова). Знаменитый по "Прогулкам с динозаврами" лиоплевродон не обладал мифическими 25 метрами длины. Это была, наоборот, маленькая рептилия. В научпоповском фильме от BBC размеры юрского морского хищника завысили в 5 раз! Никто из плезиозавров не достигал таких исполинских размеров. Рекорды принадлежат плезиозавроидам за счёт длинной шеи, и то, максимальные оценки даются в 20-23 метра.
7 метров для лиоплевродона уже большая редкость. Средняя длина морских рептилий была 4-5 метров
Плиозавры могли вырастать до 15 метров
Ихтиозавры будут куда интересней. И интересности начинаются в самом главном отличие рыбоподобных рептилий от плезиозавров. Не найдено ни одного представителя хотя бы с полуводным образом жизни. Когда, где и как зародились ихтиозавры - неизвестно. Как минимум они приплыли из далёкой перми, а пик расцвета пришёлся на юру, в мелу были вытеснены плезиозаврами. Ещё одно не маловажное отличие ихтиозавров от прочих рептилий - живорождение. Сегодняшние дельфины практически точная копия юрских хищников.
Ихтиозавры были разнообразны на вид и размеры
Но вернёмся на сушу. Событий на поверхности было в избытке. Самым важным для нас была эволюция млекопитающих. В середине Юры появились первые предки настоящих зверей.
Таким образом случилось разделение млекопитающих на будущих сумчатых (метатерии) и плацентарных (эутерии). Вообще в юре было множество групп млекопитающих, но многие из них не дожили до наших дней. Они были не в состояние конкурировать с рептилиями и более приспособленными сородичами по классу.
Схема разделение млекопитающих на группы от главного специалиста по биосистематике @Nevrus'a
Гобиконодон - юрский представитель класса млекопитающих
Воздух заполонили птерозавры из триаса. Шаг за шагом они пополняли свои ряды новыми видами. Знаменитые птеродактили, правда, появились лишь под конец юры, а расцвели в мелу, но их близкие родственник, бесхвостые анурогнатиды существовали с самой середины юрского периода. В самой юре существовало огромное множество других летающих рептилий с разнообразным строением тела и размерами.
Юрские птерозавры были крайне разнообразны
Юрский период на данный момент официально считается началом класса птиц. Где-то в конце юры зародились современные покорители воздуха. Точно установить первых птиц пока что невозможно. То ли это был кто-то близкий археоптериксу более 150 млн лет назад, то ли это было ещё раньше. Самое популярная сейчас дата 160 млн лет. Но известно точно, именно в юрском периоде фауна воздуха сделала первые шаги к глобальным изменениям.
Xiaotingia zhengi (нечитабельно) - типичный представитель клады Avialae, которая включает современных птиц
Конечно же мы не пройдём мимо главных героев юрского периода. Динозавры, ужасные ящеры, короли мезозоя! После вымирания остатков синапсидов и большой части круротарзов, Земля освободилась для динозавров. Зауроподы, получившие зачатки гигантизма ещё в триасе, в начале юры начали расти как на дрожжах. Климат этому благоприятствовал, крупные хищные круротарзы вымерли, а крупные тероподы не поспевали. Юрский период был богат на различных зауроподов, хотя самые крупные из них жили в мелу.
Диплодоки
Тероподы очнулись к концу юры, когда появились крупные аллозавриды, мегалозавриды и прочие. На момент юры наземная фауна ставила один за другим рекорд по размерам. И лишь некоторым меловым представителям ящеров удалось превзойти результаты юрского периода.
Торвозавр - представитель мегалозавридов
Заурофаганакс - представитель аллозавридов
В юре зарождаются знаменитые и любимые всеми дейнонихозавры. Сяотиния жила уже 160 млн лет.
Сяотиния - один из первых представителей дейнонихозавров
115 млн лет назад по Земле еще ходили динозавры. А в океане плавали не киты и дельфины, а прапрадедушка всех современных акул.
Международная группа ученых воскресила в памяти морского гиганта, изучая несколько странных каменных дисков, найденных на побережье возле города Дарвин в северной Австралии. Исследование было опубликовано в журнале Communications Biology.
Пять огромных окаменелых позвонков диаметром около 12 см были найдены на австралийском побережье еще в конце 1980-х – 1990-х годов. Они десятилетиями лежали в музейной коллекции, пока ученые на них не обратили пристального внимания.
Это произошло по той причине, что сохранившиеся позвонки — большая удача. Скелет акулы состоит не из костей, а из хряща — того же материала, что и человеческие уши или кончик носа. А он плохо сохраняется в окаменелостях. Почти все, что обычно находят палеонтологи, — это зубы, которые акулы теряли в течение жизни. Но по одному зубу очень сложно представить размер всего животного: у некоторых акул они большие, а тело относительно небольшое.
115-миллионные позвонки гигантской акулы, которые изучали исследователи.
Современные белые акулы считаются большими при длине в шесть метров. А древний хищник, по расчетам ученых, был примерно восемь метров в длину. Он относится к группе кархаринообразных акул — это древние «акулы-гиганты с зубами как у белой».
«Кархаринообразные были древними, мегахищными акулами, которые были очень, очень распространены в поздней части мелового периода, более 100 миллионов лет назад. Но эта находка отодвинула временные рамки того времени»Бенджамин Кеарстарший куратор палеобиологии в Шведском музее естественной истории
Причем древний хищник выглядел как современная гигантская акула. Уже тогда она имела обтекаемое, мощное тело и огромные челюсти.
Палеонтологи описали новый вид древнего позвоночного, жившего 275 миллионов лет назад на территории современной Бразилии. Существо получило имя Tanyka amnicola и уже в свою эпоху считалось эволюционным «реликтом». Главная особенность находки – перекрученная челюсть с зубами, направленными в стороны.
Сегодня «живыми ископаемыми» называют латимерию или мечехвостов – виды, почти не изменившиеся за сотни миллионов лет. Но Tanyka amnicola была таким реликтом уже в пермском периоде, задолго до появления динозавров.
Этот вид относился к древней линии стволовых тетрапод – ранних четвероногих позвоночных, от которых в итоге произошли современные амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие. К тому времени большинство ранних ветвей уже исчезли, но линия Tanyka amnicola каким-то образом сохранилась, оставаясь «старожилом» в мире активно эволюционирующих животных.
Девять челюстей и ни одного скелета
Кость челюсти Tanyka amnicola
Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the Royal Society B, новый вид был описан по девяти ископаемым нижним челюстям длиной около 15 сантиметров. Их нашли в пересохшем русле реки на северо-востоке Бразилии – территории, которая в пермском периоде входила в суперконтинент Гондвана.
Других костей пока не обнаружено, поэтому внешний вид животного реконструируют предположительно. Судя по родственным видам, оно могло напоминать саламандру длиной до 90 сантиметров с вытянутой мордой и водным образом жизни.
Странная челюсть
Зубчики, напоминающие терку
Главная загадка – строение пасти. Нижняя челюсть оказалась буквально скрученной: зубы были направлены не вверх, как у большинства четвероногих, а в стороны. Более того, внутренняя часть челюсти была повернута вверх и покрыта мелкими зубовидными структурами – дентикулами.
Эти поверхности, вероятно, терлись друг о друга, создавая своеобразную «терку». Такой механизм питания почти не встречается у других стволовых тетрапод, которых обычно считают хищниками.
По строению зубов ученые предполагают, что Tanyka amnicola могла поедать мелких беспозвоночных и, возможно, растения. Для своей группы это крайне необычная диета.
Окно в древнюю экосистему
Художественное изображение Tanyka amnicola
Находка дает представление о том, как была устроена фауна Гондваны 275 миллионов лет назад. Tanyka amnicola показывает, что древние экосистемы были разнообразнее, чем считалось ранее, а эволюция шла не по прямой линии, а с сохранением «старых» ветвей.
Пока ученые не найдут череп или другие части скелета, облик этого существа останется во многом загадкой.
Ну что, мы постепенно приближаемся к финалу. Взглянув всего лишь на плейстоценовую мегафауну Америк, Евразии и Австралии, можно подумать, что это какая-то другая планета. Всё такое большое, странное и будто бы не на своих местах. Ну какие слоны и носороги в Сибири? Какие верблюды в Канаде? Что такое этот ваш пиротерий, и почему вараны вырастают до размеров медведя? А это же всё жило буквально недавно, порядка одного миллиона лет назад. А если мы заглянем дальше? На 10 млн лет назад? А на 50? Может на 150? А жизни на планете вообще-то 4 млрд лет, а позвоночным поллярда. Но сколько бы всего интересного не происходило за это время на планете, самым удивительным животным был и остаётся человек. А появился он в плейстоцене. Да и не в одном экземпляре. Штож, отправляемся в плейстоценовую Африку!
Давайте сначала обсудим других представителей мегафауны Африки. Например, стефанорины (лат. Stephanorhinus). Это двурогие носороги, обитавшие на территории Евразии и Северной Африки с позднего плиоцена по поздний плейстоцен. Насчитывают они около пяти видов, но там сложности в определение, что самостоятельный вид, а что нет. Родственно они ближе всего к шерстистым носорогам.
Стефанорины водились в северной Африке и по всей Евразии
Безоговорочный мой любимчик среди всех хоботных — это дейнотерий. Непростительно мало говорят про дейнотерия. А он, между делом скажу, один из крупнейших хоботных в истории. Самые крупные виды дейнотериев были до 4 метров в холке и до 12 тонн массой. Даже рекордные африканские слоны не могут похвастаться такими показателями. Дейнотерии, как и многие другие, обитал как в Африке, так и в Евразии. Дожил он только до начала плейстоцена. Главной загадкой странного хоботного остаются его бивни. Они были как у самок, так и у самцов. Вероятно, нужны были для рытья чего-либо, либо ломать мешающие ветки.
Deinotherium bozasi обитал в Африке во времена раннего плейстоцена
Анкилотерий, родственник знаменитого халикотерия — это такая помесь лошади с гориллой и ленивцем под два метра в холке. В отличие от халикотерия, анкилотерий дожил до плейстоцена. Огромный зверь под полтонны массой бродил по территориям современных Кении, Эфиопии и Танзании.
Сравнение современного гиппо и горгопса
Гигантские козы и быки тоже бегали по плейстоновым саваннам Африки. Например, пелоровис. Это не просто буйвол с огромными рогами, а претендент на крупнейшего представителя полорогих и жвачных в целом. Животное было схоже внешне с африканским буйволом, но имело большие загнутые рога. А размеры доходили до 2000 кг.
Размерчики рогов пелоровиса впечатляют
Сиватерий — полулось, полуокапи. Ух, зверь Шивы воистину божественен. Сиватерий — да, до пелоровиса недорос, да и современные жирафы будут покрупнее. Но вы только посмотрите на щикарные рога сиватерия! В холке зверь был 2,2 метра, а до кончиков рогов более 3 метров. При этом масса доходила до полутора тонн. А какие рога!!!
Сиватерий тоже известен с миоцена, однако зверь Шивы мог дожить до голоцена
Про одних лишь африканских копытных можно написать целую книгу. Носороги, бегемоты, козы, быки, жирафы, газели и многие другие, кто не дожил до наших дней. Но кто же на них охотился? Сегодня Африка всё ещё богата на хищников. Леопарды, львы, гиены, собаки. В прошлом же в Африке водились, например, динофелисы. Вообще, они водились много где, но мы же про Африку говорим? Динофелисы — это род саблезубых кошек. А размеры сильно варьировались от вида к виду. Что-то вроде от средней рыси до среднего льва. Верхние клыки гипертрофированы, но не как у смилодонов.
Саблезубость — тред плейстоценовых кошек
Также, как и динофелис, другая саблезубая кошка обитала в Африке, Евразии и Северной Америке. И имя ей Мегатрон… Ой, Мегантереон. Причём, самый молодой скелет, насчитывающий 1,5 млн лет, найден как раз в Африке. Мегантереон — это саблезубик размерами с ягуара или крупного леопарда, но куда плотнее сбит, как, в принципе, и другие саблезубые.
Мегатрон!
Вообще, африканские хищники не будут сильно отличатся от евразийских. Что-то уникальное в голову не приходит. Но все мы понимаем, что (или даже кто) отличал Африку от других континентов. И это главный хищник всея планеты, человек.
Человек — венец эволюции и самый опасный хищник
В конце плиоцена — начале плейстоцена в Африке появляется совершенно новое и невиданное до этого животное, человек умелый (Homohabilis). Уникальным же человека делает регулярное изготовление орудий труда. Сегодня нет животных, которые могли бы оставить после себя целые археологические культуры. Хабилис — это что-то вроде той самой обезьяны, которая взяла в руки палку. Изготовление орудия, конечно же, не делает человека человеком, но вот регулярное и массовое производство, назовём это так, уже планку поднимает. Нельзя не упомянуть и более старые культуры, которые принадлежали предположительно австралопитекам или другим гоминидам, но у нас речь всё-таки про Homo и плейстоцен. И первым там пока что остаётся хабилис.
С него началось человечество
Пока хабилисы делали из камня другой камень, в Африке появился новый вид людей, человек работающий (Homo ergaster). Этот человек крупнее и выше. Рацион претерпел серьёзные изменения, что отразились на челюстях. Диета становилась всё более мясной, что, вероятно, сказывалось на росте мозга. Жили-то ребята в африканских саваннах, мяса там куда не плюнь. Также эргастер первый кандидат на расселение из Африки. Возможно, именно с него началась экспансия всего мира. Ноги-то длинные.
А с неё продолжилось
Ещё есть человек прямоходящий (Homoerectus). Некоторые говорят, что эректус и эргастер — два подвида одного человека. Но мы его всё же упомянем. Эректус уже мог и не застать хабилиса. Зато успешно продолжал расселение. Эректус расселился почти по всей Африки, по югу Европы, Ближнему востоку, Индостану и ушёл даже в Индонезию.
Homo erectus. Данакиль UA 31, Восточная Африка, 1 млн. лет назад.
В раннем плейстоцене человек был не единственным гоминидом. Сегодня ближайший наш родственник, шимпанзе бонобо, обезьяна обезьяной. А во времена хабилисов и эргастеров по Африке бегали австралопитеки и парантропы. Они были похожи на обезьян, но, например, строение тазовых костей парантропа массивного, несомненно, ближе к человеческому, нежели к обезьяньему. А некоторые исследователи считают, что по большинству черт Australopithecus sediba – промежуточен между австралопитеками и Homo и даже вовсе по многим признакам этот вид оказывается более гоминидным, чем хабилисы Восточной Африки.
Australopithecus sediba
Представьте себе мир, где одновременно на одном континенте существует не просто несколько видов людей, а ещё и другие гоминиды. Но наш шарик оказался слишком тесный для нескольких разумных видов. Ещё задолго до появления нас, сапиенсов, вымерло большинство хомо и всяких австралопитеков. Появлялись, конечно, ещё люди: гейдельбержцы, хелмеи, неандертальцы. Но ко времени вымирания основной массы плейстоценовой мегафауны остался только сапиенс. Так что же случилось 10 000 лет назад?
Эволюционное древо человека
Вымирание плейстоценовой мегафауны
Не будем тянуть кота и сразу же скажу. Основной причиной вымирания всех гигантов считается человек. Спорить можно долго, что больше повлияло на плейстоценовую фауну: климат или человек, но уж очень хорошо даты вымирания коррелируются с приходом человека. Например, массовое вымирание в Австралии начинается около 50 000 лет назад. Открываем карту миграции человека и когда он туда прибывает? 65 000 – 45 000 лет назад. В Южной Америке вымирание начинается около 13 000 лет назад. Когда туда прибывает человек? 14 000 лет назад. Больше всего от вымирания пострадали обе Америки и Австралия. Африка пострадала меньше всего. Казалось бы, не логично. Америка лишилась львиной доли своей мегафауны всего за 3 000 лет, африканские животные же за 200 000 лет соседства с сапиенсом и 2 000 000 лет с Хомо пострадали меньше всего. На самом деле у такой тенденции есть одно интересное объяснение. У американцев просто не было времени привыкнуть к человеку, в то время как африканская фауна эволюционировала вместе с человеком. И, кстати, Африка как раз таки вероятнее больше пострадала от климата, глобальные изменения которого отразились на саваннах.
Карт с ранней миграцией человека в интернете тьма
Вы не думайте, что единственным доказательством вины человека в вымираниях является совпавшие датировки. После не значит вследствие, помните об этом. Но у антропогенного фактора есть и другие доказательства. Например, многочисленные доказательства охоты на крупных травоядных. От находок костей на стоянках до стрел и копий в тушах. В след за травоядными вымирали и хищники, ведь кормовая база сокращалась. Также климатическая гипотеза плохо объясняет вымирание на островах. Почему на юго-востоке Австралии вымирание случилась десятки тысяч лет назад, а в Новой Зеландии менее тысячи лет назад? Климатические изменения затронули бы оба региона. Может быть с разницей во времени, но на полсотни тысяч лет же. Держим в голове, что Южная Америка вымерла 10 000 лет назад. Визуализируем: Австралия вымирает 50 000 лет назад, соседняя Новая Зеландия 500 лет назад, далёкая Южная Америка 10 000 лет назад. Очень избирательный климат: «так, Новая Зеландия, ты красивая, ты вымрешь последней. Джексону там ещё Властелина Колец снимать». Но, кое-что их всех объединяет. И опять же, смотрим на карту расселения человека.
Пропорции вымирания крупных млекопитающих (10+ кг) за последних 132 000 лет
Но давайте не отбрасывать климат вовсе. 10 000 – 15 000 лет назад случился резкий скачок глобальной температуры. Мир потеплел аж на 6 градусов. Это довольно много, а для крупных травоядных и вовсе критично. Вполне себе мамонты и носороги могли вымирать от избыточного тепла. Тем более с межледниковьем пришла и континентальность климата. То есть теперь у вас не всегда холодно, а только зимой. Летом же жарко. Кроме как на животных это могло сильно повлиять на флору. И берём на карандаш, что с резким потеплением начинают обильно таять ледники, высвобождая больше влаги, что тоже отражается на экосистемах. Была саванна, а теперь болото. В этой гипотезе всё хорошо. Африка пострадала меньше из-за своего экваториального положения. Северные континенты пострадали больше, так как изменения климата там были существеннее. У Австралии свои приколы с внезапными засухами и масштабными лесными пожарами. Новая Зеландия, бог с ней, пострадала от человека. Но вот Южная Америка немножко смазывает картину. Хотя её вымирание объясняют обильным заболачиванием огромных площадей. Критика климатической гипотезы в основном сводится к истории межледниковых периодов. Поскольку в истории эволюции многих представителей мегафауны резкие изменения климата были частым явлением, маловероятно, что только после последнего ледникового максимума могло произойти настолько массовое вымирание. Сторонники же климатического фактора предполагают, что последнее исчезновение ледников могло заметно отличаться от предыдущих. Кроме того, одно исследование предполагает, что состав мегафауны плейстоцена мог заметно отличаться от состава мегафауны более раннего межледниковья, что делало плейстоценовые популяции особенно уязвимыми к изменениям в окружающей среде. С другой стороны! Исследования показывают, что среднегодовая температура последнего межледниковья, которое мы наблюдали в течение последних 10 000 лет, не выше, чем температура предыдущих межледниковий, однако большинство тех же самых крупных млекопитающих пережили подобные повышения температуры. Вы поняли о чём речь? Я, вроде бы, да. Так или иначе у сторонников антропогенного фактора в рукаве остаются островные популяции. Мамонты, ленивцы и иже с ними прекрасно жили и дальше на своих островах, адаптировавшись к новому климату, пока туда не пришёл человек.
Карта оледенений в последнюю ледниковую эпоху
Такие вот дела! Такая вот серия постов. Весьма большая и сложная для меня. Но много чего нового сам узнал. Южная Америка меня удивила больше всего. Но чтобы оценить невероятность этого континента, нужно окунуться во времена до Великого американского обмена. Может быть, когда-нибудь, НО НЕ ОБЕЩАЮ!
P.S. если есть ошибочки, просьба указать!
Еще вы можете поддержать меня донатом!
А на моём канале ежедневно выходят тестики по естественным наукам — "Естественно знаем"
На нашей удивительной планете проживает не менее удивительное создание, которое плавало в Мировом океане задолго до появления рыб, видело, как материки раскалывались и соединялись вновь, пережило все массовые вымирания и сохранилось до наших дней практически в неизменном виде.
Имя этого чуда — камерный наутилус, и оно представляет собой живое ископаемое возрастом 480 миллионов лет. Когда на суше начали доминировать динозавры, наутилусы уже миллионы лет бороздили океанские глубины. Когда на Землю упал огромный астероид, поставивший жирную точку в истории динозавров, наутилусы продолжили свое существование, словно ничего не произошло.
Сегодня этот головоногий моллюск, являющийся дальним родственником осьминогов и кальмаров, обитает в тропических водах Индийского и Тихого океанов.
Много щупалец не бывает!
У наутилуса более 90 щупалец — рекорд среди всех головоногих моллюсков. Для сравнения: у осьминога их всего восемь, у кальмара — десять. Однако щупальца наутилуса устроены иначе — они лишены присосок, но вместо этого покрыты бороздками и выступами, которые выделяют липкий секрет. Этим "клеем" наутилус захватывает и удерживает добычу, подтягивая ее ко рту.
Острый клювообразный рот легко разламывает панцири крабов и креветок, а радула — полоска ткани, усеянная крошечными зубами, — измельчает пищу до нужной консистенции. Излюбленное место охоты наутилусов — рифы. Там это головоногое творение природы ощупывает щупальцами каждую расщелину в поисках добычи.
Примитивные глаза и реактивный двигатель
Глаза наутилуса устроены примитивно — это простые камеры-обскуры без хрусталика, способные различать только свет и темноту. Зато у него невероятно развиты осязание и обоняние. Наутилус непрерывно "пробует на вкус" окружающий мир своими щупальцами, определяя химический состав воды и фиксируя любые в ней изменения, что позволяет находить пищу даже в кромешной тьме.
Для перемещения в водной толще наутилус использует реактивное движение — выталкивает поглощаемую воду из мантийной полости через специальную трубку-сифон. Меняя направление сифона, этот моллюск может двигаться вперед, назад и даже боком. Данный способ передвижения, появившийся сотни миллионов лет назад, очевидно, до сих пор остается очень эффективным.
Подводный дирижабль с 30 камерами
Раковина наутилуса — инженерное чудо природы диаметром 16-21 сантиметр со специфическими красными узорами на серо-белом или кремовом фоне. У взрослых особей она разделена на 30 изолированных камер, соединенных тонкой трубкой — сифункулом. Только в самой большой, последней камере живет сам моллюск. Остальные заполнены смесью газа и жидкости.
Если наутилус хочет всплыть, он откачивает жидкость из камер через сифункул, оставляя в них только газ. Если существо хочет погрузиться, оно поглощает воду и наполняет ею камеры. Умение пользоваться этим биологическим балластным механизмом, позволяющим точно контролировать глубину погружения, наутилус оттачивает годами. Только что вылупившийся наутилус носит раковину, разделенную на семь или восемь небольших камер. По мере роста наутилус расширяет свое жизненное пространство, строя новые камеры, соединенные со старыми.
Жизнь между мирами
Днем наутилусы отдыхают на глубине до 700 метров, прячась от хищников вдоль рифовых склонов. Заприметив опасность, наутилус максимально втягивается в раковину и "закупоривает" отверстие специальным кожным капюшоном, превращая свой "переносной дом" в неприступную крепость.
Но с наступлением темноты все меняется. Наутилусы поднимаются на глубину около 70 метров, чтобы осуществить две базовые задачи: удовлетворить голод и размножиться.
Эта ежедневная миграция между глубинами может превышать 600 метров в одну сторону — впечатляющее путешествие для существа размером с небольшую тарелку.
Долгожители океанов
В мире головоногих моллюсков наутилус — настоящий Мафусаил. Большинство осьминогов и кальмаров живут год-два, максимум пять лет. Наутилус может прожить более 20 лет!
Однако за долголетие приходится платить медленным размножением. Самка становится половозрелой только к 12-15 годам (если доживет) и откладывает всего 10-18 яиц в год. Яйца, размером и формой напоминающие головки чеснока, развиваются около 12 месяцев.
Угроза исчезновения
Красота погубила наутилусов. Внутренние стенки их раковин покрыты перламутром, что делает их желанным трофеем для коллекционеров. В прошлом пустые раковины собирали на берегу, а теперь же ведется целенаправленный глубоководный промысел живых наутилусов.
Медленное размножение делает популяцию крайне уязвимой. В 2017 году камерный наутилус пополнил список видов, находящихся под угрозой исчезновения. Существо, пережившее все катастрофы за 480 миллионов лет, может не пережить соседства с человеком.
Совершенство не требует изменений
Почему наутилус практически не изменился за полмиллиарда лет? Потому что его конструкция оказалась настолько удачным эволюционным решением, что по сей день не требует улучшений. Камерная раковина, реактивное движение, множество сверхчувствительных щупалец — все это работало идеально как в древних океанах, так и продолжает работать сегодня.
Вместо этого он был вынужден остановиться из-за мощного, взрывного извержения вулкана Сент-Хеленс и сделал эту фотографию со своим собственным красным Ford Pinto на дороге.
Образец янтаря длиной девять сантиметров полностью вместил голову, шейный отдел позвоночника, крылья и хвост древнего пернатого. Как выяснили эксперты, она принадлежит в группе энанциорнисовых птиц, доминировавшей в меловом периоде и вымершей вместе с динозаврами около 66 миллионов лет назад.
Более ранние находки останков представителей этой группы говорят о том, что такие пернатые вылуплялись с "рабочими" перьями, необходимыми для полёта. То же самое заметно и у "янтарного ископаемого": хвостовые перья только начали развиваться, на теле оперение ещё редкое, зато перья крыльев уже полноценно оформились.
Вероятно, эти виды уже с детства могли самостоятельно летать и заботиться о себе, полагают учёные. Кстати, существует предположение, что именно недостаток родительской заботы поспособствовал вымиранию этой группы доисторических птиц.
Как сообщает National Geographic, учёные прозвали птенца Белоне (Belone) – это бирманское название малого полевого жаворонка. Кстати, внешне пернатые действительно похожи: учёные установили, что цвет перьев доисторического птенца варьировался от белого до коричневого и тёмно-серого.
Эксперты установили, что птенец прожил считаные дни, максимум – недели, после рождения. А затем буквально застыл в липкой древесной смоле и во времени.
Правда, как отметил соавтор исследования канадский палеонтолог Райан МакКеллар (Ryan McKellar), поклонники фильмов о Парке юрского периода могут не беспокоятся: ДНК животного не сохранилось, так что восстановить его вряд ли возможно. Напомним, что ранее учёные установили: полное разрушение генетического хранилища в среднем происходит за 6,3 миллиона лет.
Мужчина работал в поле и обнаружил неизвестные кости. Болгарские и македонские палеонтологи идентифицировали их, как кости слона, который предшествовал мамонту.
Член группы палеонтологов, участвующих в раскопках слона в Долни Дисан, обрабатывает окаменелость защитной жидкостью
Учёные из македонского музея естественных наук и софийского музея естественной истории заявили во вторник, что они начали раскопки в Долни Дисан в Центральной Македонии. По предварительным оценкам, животное весило более 10 тонн, было возрастом в 50 лет и жило около 8 млн лет назад.
Биляна Гаревска из музея естественных наук в Скопье заявила, что ископаемое животное — один из предков слонов, населявших регион во времена, когда Европа была похожа на африканскую саванну, сообщает Phys.org.
Дети рассматривают окаменелость вымершего вида слонов
Член группы палеонтологов рассматривает окаменелости вероятного предшественника мамонтов
Чем интересен юрский период? Самой важной чертой юры стоит отметить нелюбовь к Пангеи. Юрский период начался не только с массового геноцида рептилий и морской фауны, но и распадом сверхконтинента Пангеи, а через 50 млн лет юра разорвёт на части и детей Пангеи: Гондвану и Лавразию. Помимо страсти к уничтожению суперконтинентов юрский период прославился: буйным ростом морской фауны, тотальным господством рептилий, появлением первых птиц, разделением млекопитающих, рекордными размерами сухопутных позвоночных, изменениями в климате. Откидывайтесь поудобней, мы отправляемся на 200 млн лет назад!
Конечно же стоит начать с интересной тектоники юрского периода. Более двухсот млн лет назад, на границе триаса и юры, Пангея начала свой раскол на два континента поменьше: северную Лавразию и южную Гондвану. На протяжения всего периода один осколок континентов за другим уплывали в разные стороны. Америки, Африка, Австралия, Антарктида и Евразии начали приобретать современные очертания. Появились мелководные проливы, по большей части в северном полушарии. Зарождался Северный Ледовитый океан. Тихий океан прибавил в площади и значительно превосходил сегодняшние размеры. В начале юрского периода начал рождаться Атлантический океан, а на закате образовался Индийский океан. За 50 млн лет география и климат Земли изменился до неузнаваемости.
Начало юрского периода
Конец юрского периода
Молодые мелководные моря, появившиеся на разломах континентов, стали райским уголком для мелкой морской фауны. Европа и север Лавразии в целом начали уходить под воду, образовывая мелководные моря, лагуны и заливы. Подобные движения плит и вулканическая активность на дне океана способствовали увлажнению климата и потеплению океанических вод. Мелководья с теплой водой дали буйный рост морской флоры и фауны.
Жизнь в юрских мелководных морях была очень богатой на виды
Юрский период сильно отличается от триасового по климату. Влажность сильно повысилась, выпадали обильные осадки. Об этом учёные узнали по залежам минеральных веществ, которые смывало в океан, и обилию кислородолюбивых водорослей. Около 180 млн лет назад среднегодовая температура планеты повысилась примерно на 5 градусов. Скорей всего это связанно с повышенной вулканической активностью как на дне океанов, так и на самой поверхности. Колоссальные объёмы испарённой воды и парниковый эффект сделали своё дело. Планета расцвела. Растения пускали свои корни вглубь материков, а водоросли буйно размножались.
Планету в юрском периоде начали покрывать влажные леса
Густая растительность помогла восстановить уровень кислорода в атмосфере. Забыл упомянуть в прошлом посте, но в триасе кислорода было катастрофически мало. Резкое падения уровня важнейшего газа было связанно с пермским вымиранием, а опустыненная планета не в состояние восстановить баланс кислорода. Некоторые оценки говорят аж о 10% кислорода в триасовом периоде, но самые распространённые цифры колеблются в районе 15-18%. В юре же уровень мог подняться до 25%. Напомню, сегодняшний уровень кислорода 21%.
Юрский лес
Триас - царство пустыни, юра - рассвет лесов. Обильные осадки способствовали распространению флоры не только в океане, но и на поверхности. Густые леса в основном были представлены настоящими папоротниками и голосеменными растениями. Класс голосеменных саговников дошёл и до наших дней. Сейчас юрские представители флоры растут во влажных экваториальных лесах.
Современный саговник
Голосеменные и хвойные растения начали захватывать не только влажные территории, но и переходили в умеренный климат, вытесняя папоротниковые. Можете сравнить, как выглядела Земля в начале юры и в конце на картинках выше. Зелень расползалась повсюду. И только к началу мела вновь началось опустынивание. Это связано с расколом Гондваны в конце юры, когда Южная Америка, Африка и Мадагаскар отделились от Австралии и Антарктиды.
Фауна получила после триасово-юрского вымирания новый толчок. Юра - типичное царство рептилий. Никогда этот класс не процветал в таких масштабах. Лишь в морях рептилии уступали некоторые крупные ниши акулам. Рыбам было сложно конкурировать с прогрессивными рептилиями. Триас и юра дало жизнь большинству современных акул. Также огромный толчок к видообразованию получили и жители дна. Двустворчатые моллюски повсюду вытесняли брахиоподов. Образовывалось множество рифовых колоний, схожих с современными. Шестилучевые кораллы начали сильно развиваться.
Юрское дно. В юре зародилось множество новых видов морской беспозвоночной фауны
Трансформация беспозвоночной жизни юрского периода впечатляет. Зарождаются новые виды брюхоногих и головоногих. Некоторые виды переходят на фильтрацию воды в качестве способа питания. Появляются чернильные сумки. У окаменелостей были найдены не просто сами сумки, но и извлечены чернила. Один из палеонтологов (имя сейчас не вспомню и найти не могу) даже использовал юрские чернила для иллюстраций к своей книге. Юрское развитие беспозвоночных не обошло стороной и морских ежей, которые получили самые разнообразные формы.
Позвоночная жизнь не отставала. После вымирание фитозавров, появившиеся в триасе крокодилы ломанулись в пресные воды и приморские регионы. Юра - эра рептилий, и видовое разнообразие одних лишь крокодилов подтверждает это. Маленькие и гигантские, полуводные и сухопутные, пресноводные и морские. Крокодилы просочились куда только можно. Метриоринховые или морские крокодилы зародились около 200 млн лет назад. И к концу юры отрастили себе длинное рыбоядное рыло и ласты. Да, это крокодилы с ластами.
Длинное рыло и ласты - типичные черты для юрских морских крокодилов
О других архозаврах, млекопитающих и птицах мы поговорим в следующем посте, так как по объёму материала будет не меньше, чем в этом посте.
В разломе Индийского океана, в ледяной темноте на глубине нескольких километров, скрывался "город мёртвых", который медленно разрастался на протяжении миллионов лет.
Вдоль примерно 1200 километров зоны разлома Диамантина, рассекающей океанское дно между Австралией и Антарктидой и уходящей вниз до отметки 7001 метр, исследователи зафиксировали беспрецедентное скопление останков. Здесь обнаружили пять современных природных сообществ китовых падений и 476 ископаемых китов.
Часть костей датируется возрастом около 5,3 миллиона лет, задолго до появления человека. Это крупнейшее, самое глубокое и самое древнее китовое кладбище из всех известных науке, и оно, судя по всему, формировалось непрерывно.
Команда под руководством исследователя глубоководья Сяотуна Пэна из Китайской академии наук пишет, что находка меняет представление о границах и биогеографии экосистем китовых падений.
По словам учёных, некоторые участки морского дна служат настоящим ископаемым архивом, позволяющим прослеживать эволюцию китообразных в геологическом масштабе.
На глубинах ниже 1000 метров не остаётся солнечного света, ведь он отражается и рассеивается выше в толще воды. Вес всего этого водяного столба создаёт чудовищное давление, а температура держится чуть выше нуля. Единственное тепло сосредоточено вокруг вулканических трещин в дне.
Это суровое и негостеприимное место, где еда в дефиците и почти ничего не пропадает впустую. Упавшая туша кита, известная как китовое падение, превращается в настоящий пир для обитателей дна, оживляя безжизненный песчаный ландшафт. Даже кости идут в пищу червям Osedax, которые обычно поедают их до полного исчезновения.
Исследователи изучали зону Диамантина в рамках программы глубоководных погружений Global TREnD, ныне известной как Global Hadal Exploration Programme. Её задача состоит в изучении последнего настоящего рубежа планеты, самых глубоких участков океана.
В феврале 2023 года во время погружения на пилотируемом аппарате Fendouzhe команда заметила первое китовое падение. В последующие недели учёные совершили ещё 32 погружения, и увиденное превзошло все ожидания.
На отрезке разлома длиной 1200 километров исследователи задокументировали и взяли пробы на 485 точках китовых падений. Среди находок оказались окаменелые останки 476 китов и пять действующих экосистем. Самый древний из поднятых черепов датируется возрастом 5,26 миллиона лет.
Большинство останков принадлежит черепам современных и вымерших клюворылых китов, скрытных глубоководных животных, названных так за вытянутые дельфиноподобные морды. При этом сами дельфины к клюворылым не относятся.
Кости этих морд исключительно плотные, благодаря чему они существуют достаточно долго, чтобы в них накапливались железомарганцевые оксиды, останавливающие дальнейшее разрушение. Почему именно клюворылые киты и почему именно этот участок океана, исследователи могут лишь предполагать.
Возможно, зона Диамантина служит естественной точкой накопления для самых разных видов китов, тогда как другие разлагаются слишком быстро, чтобы сохраниться. Не исключено, что свою роль играет и образ жизни клюворылых китов, специализирующихся на охоте за глубоководными кальмарами и рыбой.
Максимальная глубина погружения клюворылых китов оценивается более чем в 3000 метров, исходя из коллапса лёгких и запасов кислорода. Кормодобывание глубже 3000 метров стало бы для них слишком тяжёлым с физиологической точки зрения и могло бы повысить риск смертельного истощения или декомпрессионной болезни.
По их словам, V-образный рельеф зоны дополнительно способствует накоплению, направляя и концентрируя на дне тонущие туши погибших животных.
На пяти действующих китовых падениях команда задокументировала богатую биоту. Здесь нашли микробные маты, червей Osedax, офиур и двустворчатых моллюсков, живущих в симбиозе с хемосинтезирующими микробами наподобие тех, что обитают у гидротермальных источников. Там жизнь питается не светом, а химией.
Это показывает, что экосистемы китовых падений способны процветать гораздо глубже, чем считалось ранее, предлагая оазисы организмам, которые обычно живут в куда более жёстких условиях. Вдобавок место хранит миллионы лет эволюционной истории клюворылых китов, собранной в одной точке.
Команда описала как минимум один ранее неизвестный вымерший вид и подозревает, что новые ещё ждут своего открытия.
Но долой шутки, давайте посмотрим, чем в самом деле отличился меловой период.
Лавразия и Гондвана продолжали распадаться на части. Флора пополнилась новыми растениями, что вызвало бурное видообразование у насекомых, а следовательно и у насекомоядных. Беспозвоночная фауна морей всё так же продолжала эволюционировать. Морские рептилии обновили свои ряды. Чешуйчатые, динозавры и млекопитающие наплодили множество новых групп. В воздухе правило в один момент времени аж три разных группы позвоночных. Климат постоянно менялся. Поехали!
Начнём, как всегда, с тектоники. В начале мелового периода Гондвана окончательно рассыпалась на куски. Южная Америка начала отделяться от Африки, а Антарктида с Австралией поплыли на южный полюс. Где-то между этими двумя кусками потерялся Индостан. Обидевшись на своих родителей, он решил попытать счастья в Азии. Точно так же, к концу мела Индостан потерял Мадагаскар. Южная Америка начинает своё слияние с Северной. А Австралии не понравилась идея Антарктиды жить на самом полюсе и они раскалываются. Лавразия в этот момент начинает собирать из множества островов современные Северную Америку, Азию и Европу.
С подобными движениями океаны начали преобразовываться и принимать современные очертания. Атлантический начал увеличение в площади. Океанические течения на протяжения всего мела будут меняться и влиять на климат. Кому-то это понравится и появятся новые господствующие животные, на ком-то это не отразится, а кто-то не сможет приспособиться к изменениям и вымрет.
Начало мелового периода
Конец мелового периода
Раскол Гандваны на куски резко отрицательно сказался на климате суперконтинента. Юго-восток начал процесс опустынивания, пересыхали крупные водоёмы, появлялись огромные пустыни на территории Африки, Южной Америки и Антарктиды. В целом климат мелового периода на порядок теплее сегодняшнего, но конец самого длинного мезозойского периода становился всё холодней и холодней. Приближался ледниковый период. Тропические леса ограничивались экваториальными регионами. В умеренных широтах начинались сезонные перепады температур. Антарктида делала первые шаги к оледенению. Резкий спад температуры наблюдался и в нижнем мелу в аптском ярусе (~115 млн лет назад). Такая выходка мелового климата погубила часть позвоночной фауны, но постепенно температура восстановилась.
В целом климат мела был тёплым и влажным
В мелу случилось самые важные изменения во флоре. И коэволюция (когда две группы организмов влияют на эволюцию друг друга) насекомых и растений не заставила себя долго ждать. Цепочка получилась такая:
В мелу появляются новые насекомые - пчёлы. Они помогают эволюции растений, что приводит к появлению покрытосеменных (цветковых). Появление цветковых способствуют развитию насекомых, а следовательно и пополнения рядов новыми видами. Увеличение численности насекомых приводит к господству цветковых в кампанском ярусе (~75 млн лет назад).
В целом в мелу больше правили голосеменные и хвойные растения. А также всё ещё держался класс папоротниковых. В частности отряд Gleicheniales.
Юрская флора продержала господствующую позицию почти до самого конца мелового периода
Gleicheniales - отряд папоротников, живший в меловом периоде
Беспозвоночная фауна морей продолжала путь заложенный в юре. Всё так же продолжали развиваться аммониты, белемниты, двустворчатые моллюски, морские ежи. Наверное, отдельного внимания стоят рудисты, появившиеся в юре и развившиеся в мелу. Они занимали важную экологическую нишу, но до наших дней не дожили.
Окаменелый представитель группы рудистов
Мезозойское морское дно было богато на жизнь
Важным изменением в морской фауне было обновления класса рептилий. Ихтиозавры не смогли приспособиться к резкой смене климата в середине мелового периода. Проворные плезиозавры вытеснили и без того страдавших ихтиозавров. Но эволюция не терпит пустых ниш. Рыбоящеров заменили ящерицоящиры! Знаменитые мозазавры, потомки юрских ящериц, ушли в океан в меловом периоде и вымахали до гигантских 17 метров! Происхождение мозазавров спорно. Кто-то считает его близким родственником змей, а кто-то дальним. Так или иначе, зародился он от крохотных ящерок. Сам же водный монстр обладал морфологией и змей, и ящериц. Мозазавр - крайне агрессивный хищник. Почти на всех найденных костях остались следы укусов сородичей, что говорит о жёсткой внутривидовой конкуренции и горячем, вспыльчивом характере.
Змеевидная ящерица мозазавр
Претендент на место предка самых агрессивных рептилий Земли
На суше всё благоухало. Появились новые растения, следовательно - новые насекомые, а следовательно появляются и новые насекомоядные. Кроме появления множества современных групп чешуйчатых (в том числе самого молодого отряда - змей), появляются новые летуны. Ведь корма у них в избытке. Фауна воздуха начала стремительную эволюцию со всевозможными экспериментальными видами. Меловые воздушные асы представлены тремя группами: птерозавры (у них появляется новый и самый успешный подотряд птеродактилей), подкласс ящерохвостых птиц (археоптерикс и конфуциусорнис), и позднемеловой подкласс настоящих птиц. Хоть оба подкласса пернатых можно было объединить просто в класс птиц, я хотел акцентировать внимание на существование такого подкласса, как ящероптицы. Это не предки настоящих птиц, а параллельная тупиковая ветвь. Наличие длинного и тяжёлого хвоста, зубов и когтей - неудачная задумка для летающих животных.
Ящерохвостые птицы охотятся на настоящих птиц
Кетцалькоатль - крупнейший представитель птеродактилей и воздушной фауны в целом. Размеры исполина можно сравнить с современным жирафом
Динозавры решили не отставать от собратьев. У сухопутных ящеров появляется множество новых семейств: тираннозавриды, дромеозавриды, троодонтиды, цератопсиды и т.д. Юрские рекорды побиваются не только в воздухе, но и на суше. Так появляются крупнейшие в истории Земли сухопутные хищники: тарбозавр, спинозавр, гиганотозавр, кархародонтозавр и конечно же знаменитый тираннозавр рекс. Зауроподы ставят рекорды самых крупных сухопутных животных в истории. Титанозавры достигали колоссальных 100 тонн веса!
Крупнейшие тероподы жили в меловом периоде
Крупнейшие зауроподы родом из мела
И пара слов о млекопитающих. Плацентарные млекопитающие под конец мелового периода начинают образовывать современные отряды. Но лишь массовое вымирание, освободившее большинство сухопутных ниш, позволит млекопитающим взять господство на планете. Несмотря на благоприятные условия в мелу, рептилии были не готовы быстро изменятся под новый мир. А трапы и метеориты поставили точку в их господстве. Хотя до сегодняшнего дня дошли чешуйчатые, крокодилы и потомки динозавров - птицы.
Стероподон - меловой утконос из отряда однопроходных
Ожидается, что данная находка позволит орнитологам восстановить многие ценные детали процесса эволюции современных птиц
Группа палеонтологов из Канады, КНР и США впервые представила в китайской столице ископаемого птенца доисторической эпохи, застывшего в янтарной массе примерно 99 млн лет назад. Об этом сообщил информационный портал SINA.
Уникальный образец окаменелых останков едва оперившейся древней птицы был найден в 2016 году на севере Мьянмы, однако на выяснение датировки находки у ученых ушли месяцы. Птенец достигает 6 см в длину, сквозь толщу смолы хорошо просматривается его голова, шея, крылья, лапы, хвост, а также мягкие ткани - кожный покров и оперение.
"Нам предоставился редчайший шанс исследовать доисторических пернатых, поскольку хорошо сохранились даже такие детализированные части птицы, как ушные отверстия, глаза, чешуйки на лапках", - объяснил журналистам ценность ископаемого образца Луис Чиаппе из Лос-Анджелесского музея естественной истории.
По словам американского ученого, специализирующегося на изучении древних обитателей нашей планеты, птенец завяз в янтарной смоле, когда ему было всего несколько недель.
Как рассказали члены исследовательской группы, одним из наиболее важных элементов для анализа оказалось оперение, сохранившееся практически безупречно. Ожидается, что данная находка позволит орнитологам восстановить многие ценные детали процесса эволюции современных птиц.
Как правило, от животных, живших на Земле достаточно давно, остаётся не слишком много следов — мягкие части организмов не выдерживают разрушительного действия времени. Большинство окаменелостей позвоночных — исключительно кости, разрозненные и фрагментированные. Впрочем, бывают и удивительные находки — одна из них случилась при исследовании палеонтологического памятника (объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО) карьера Мессель в Германии. Сообщается о находке кожных желёз птицы, жившей 48 млн лет назад, в которых сохранились и липиды того же возраста.
Окаменелости древней птицы. Отмечена область, в которой найдены древнейшие из известных липидов.
Древнейшие из когда-либо найденных в ископаемых останках позвоночных липиды использовались птицей для чистки оперения.
Материалы исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.
Птицы часто и долго чистят своё оперение. Перья — это не только внешний вид птицы, они защищают птицу, и без них невозможно летать. Важную роль в уходе за перьями играет копчиковая железа. Она производит маслянистый секрет, который делает перья гладкими и водоотталкивающими.
Орнитолог Джеральд Майр (Gerald Mayr) из Исследовательского института Зенкенберга (нем. Senckenberg Forschungsinstitut) в Франкфурте-на-Майне, работая в сотрудничестве с международной командой учёных, обнаружил старейшую из известных на сегодняшний день копчиковую железу. Возраст находки — 48 миллионов лет и это небольшая, но научная сенсация.
«Это открытие является одним из самых удивительных примеров сохранения мягких частей животных. Крайне редко что-то подобное сохраняется в течение столь долгого времени», — говорит Майр.
Липиды в окаменелостях древней птицы — их возраст 48 млн лет.
Органические материалы, из которых строятся мягкие части тела животных, обычно разлагаются в течение десятилетий или даже быстрее. Перья и мех сохраняются редко, для этого нужны исключительные условия, например, такие, что сформировали бедные кислородом сланцевые отложения карьера Мессель.
«Как показал наш детальный химический анализ, липиды сохранились в своём первоначальном химическом составе, по крайней мере частично, несмотря на возраст в 48 млн лет. Длинноцепочечные углеводородные соединения из ископаемых останков копчиковой железы можно чётко отличить от сланца, окружающего ископаемое», — говорит Майр.
Не совсем понятно, как липиды копчиковой железы сохранились. Возможно, что разложению помешали исключительные условия, исключающие доступ кислорода к телу птицы. Кроме того, секрет копчиковой железы содержит и антибактериальные компоненты.
Для Майра и его коллег открытие открывает новые перспективы для исследований.
«Липиды возрастом в 40 млн лет показывают принципиальную возможность сохранения биологических материалов при благоприятных условиях — не только костей, волос и перьев, как предполагалось ранее. Если мы найдём больше таких липидов, мы сможем лучше представить образ жизни древних животных. Например, было бы интересно узнать, имели ли пернатые динозавры копчиковые железы и ухаживали за своими перьями», — добавил Джейкоб Винтер (Jakob Vinther) из Бристольского университета (University of Bristol), один из авторов научной работы.
Комментарии