В XXI веке палеонтология развивается стремительно, радуя новыми находками «чудовищ» и подробностями о жизни известных существ. Уходящий год также не стал исключением, оказался богат палеонтологическими открытиями. Naked Science вспомнил самые важные, неожиданные и любопытные из них, касающиеся древней жизни, сделанные в 2024 году.
Более века спустя после открытия тираннозавр rex Tyrannosaurus rexОстается звездой палеонтологии и «окаменелостью номер один», новыми подробностями жизни динозавра — кожными покровами, учёным всё даёт покоя. метаболизмХарактер, манеры и близкие родственники. Ему постоянно придумывают новое. роднюДаже пытаются сформировать ее, разделив вид на составляющие.
Умен как тираннозавр
В последнее время палеонтологи изучают мозг тираннозавра с помощью компьютерной томографии окаменевшего черепа. Ученые получили слепок мозга, форма которого сохранилась в окаменелости, а внутри заполнен горными породами. Так установили, что динозавр обладал развитым… обонятельныйЦентр мозга – значит, отличный нюх. Специалисты по разным направлениям исследовали интеллект ти-рекса и не пришли к единому мнению.
Опубликованная в начале 2024 года статьяТщательно анализируя погрешности предыдущей работы, авторы… T. rexПримерно три миллиарда нейронов в переднем мозге (в первую очередь большие полушария) обеспечивают интеллект как у приматов, например макаки или бабуина. Возможно, теперь придется отказаться от идеи о интеллектуальном суперхищнике мезозойской эры.
Новая статья показала, что число нейронов в мозге тираннозавра было около двух миллиардов, а предыдущие оценки неточны. Авторы подчеркнули, что нет причин считать, что мозг динозавра устроен как у современных птиц, так как считала автор первой статьиЦентральная нервная система тираннозавра, скорее всего, была подобна системе современных рептилий, известным своей невысокой интеллектуальной способностью, например, крокодилов.
Знание точного количества нервных клеток не позволяет определить уровень интеллекта животного. Это подтверждают современные врановые или дельфины, которые по этой логике должны обладать большей умственностью, чем человек. Палеонтологи также подчеркивают необходимость комплексного подхода при решении подобных сложных задач. Нельзя строить сенсационные результаты на основе смелых предположений и переноса знаний о одних животных на других.
При изучении систематической группы важно понимать ее происхождение, эволюционную историю и скорость обменных процессов. возможным), индивидуальное развитие организма и так далее.
Вопрос о возможном интеллекте тиранозавра остается открытым. Вероятнее всего, его интеллект был близок к уровню крокодила, а не макаки, но пока нет достаточных данных для твердых выводов.
Хромосомы из мамонта
Новость касается мамонтов, которые часто обнаруживают в сибирской вечной мерзлоте. Это не совсем работа палеонтологов, для которых туши и мумии эпохи позднего оледенения «слишком молоды» — они не являются окаменелостями. Но это бесспорный прорыв в биологии и исследованиях. древней жизниТакже знаменательное событие для мировой науки в целом.
В центре сенсации оказалась самка шерстистого мамонта Mammuthus primigeniusНайдена в Якутии в 2018 году туша хорошо сохранилась благодаря природному «консервированию» в вечной мерзлоте, похожему на технологию изготовления вялено-сушеного мяса. В недавнем прошлом люди даже не брезговали готовить и… естьМясо настолько испорчено, что само собой понятно, как долго оно хранилось.
Извлечь целые хромосомы из животного возрастом около 52 тысяч лет казалось невозможным. Состояние мамонта, прозванного «Того самого», таково, что ученые посчитали его хромосомы (их оказалось 28 пар) и восстановили их трехмерную форму с помощью нового метода. Hi-Cgelang удалось описать отдельные петли хроматина, состоящие из белка и компактно упакованной в него ДНК размером 50 нанометров.
Как такое возможно, и почему другие «ледяные мумии» (их много) сохранили лишь короткие участки? ДНКВ условиях мерзлоты уникальный механизм «остекленения» хромосом придал им жесткость и неподвижность, сохранив форму. Древние хромосомы при этом не превратились в кристалл. назвалЭто состояние похожее на оконное стекло, называемое «хромостеклом», где молекулы действуют подобно таковым в стекле.
Благодаря исследованию ученые выяснили активность генов шерстяного мамонта и узнали о работе его генома. Следующим шагом может стать долгожданное возрождение вымершего вида, хотя на данный момент это выглядит фантастикой, как и недавно считавшаяся таковой наука изучения «окаменевших хромосом».
Во-о-от такая рыба?
Самыми популярными среди вымерших существ считаются самые большие, особенно если они были хищниками. К таким гигантским монстрам из прошлого долгое время относился дунклеостей. Dunkleosteus terrelliЭто рыба из древней группы плакодермов; её голова и грудь были защищены большими костными щитками.
Дунклеостей входит в отряд артродирУникальное строение скелета делало его «живыми кусачками»: челюсти синхронно раздвигались вверх и вниз, быстро создавая во рту область пониженного давления. В эту зону устремлялась вода снаружи — вместе с добычей, которую дунклеостей тут же перемалывал мощными… челюстями.
Проблема заключается в том, что от артродиров, таких как он, сохраняются обычно только челюсти и сильный «шлем» спереди. Остальной облик и размеры остаются неизвестными палеонтологам, которым приходилось лишь предполагать их по аналогии с другими рыбами. Неудивительно, что к внушительной голове дунклеостея исследователи в итоге прибавляли крепкое тело длиной около 10 метров.
В последнее время дунклеостей теряет славу одного из первых крупных суперхищников. Учёные недавно продемонстрировали, что у него была чрезмерно большая голова и общий размер от пяти до восьми метров. В 2024 году палеонтологи использовалиНовый признак, очень надежно предсказывающий общую длину рыбы, — расстояние от переднего края глаза до заднего конца жаберной крышки. Или до последней жаберной дуги у хрящевых рыб, жабры которых открываются на поверхности тела.
Новая работа утверждает, что дунклеостей был всего лишь четырехметровым или даже меньше. Хорошо приспособленная для охоты голова занимала значительную часть его тела, в отличие от современных и вымерших акул.
Тем временем мегалодон (Otodus megalodon) — другое опасное существо водных просторов эпохи кайназоя, — и в этом году также изменилИзображение. Раньше палеонтологи сомневались, что это существо было близким. родичем большой белой акулы (Carcharodon carchariasЕго внешний вид можно представить, увеличив в размерах современного хищника. В отличие от дунклеостея, палеонтологи сейчас полагают, что мегалодон имел большую длину (примерно 10 метров) и узкое удлиненное тело.
А был ли позвоночник
В этом году порадовали находки из раннего кембрия — времени зарождения животных современных групп. В кембрийских породах находят самые разные членистоногие (в том числе с необычными признаками), общие предковРазнообразных современных животных и иногда вещи совершенно странные. загадочноеЯвление, которое сложно расположить на дереве эволюции.
С предками позвоночных животных — кембрийскими хордовыми — палеонтологам везет труднее. Сейчас к ним относят юньнанозоона, хайкоуихту, метасприггину и некоторых других. Тем ценнее показалась… статьяВыпущенная летом 2024 года, описывает… Nuucichthys rhynchocephalus).
Авторы описывают его как мягкотелого позвоночного длиной три сантиметра с торпедообразным телом. Спереди видны крупные, близко расположенные глаза, а тело пересекают многочисленные поперечные блоки мышц. В отличие от других хордовых (включая современников нуу Kitchta), у него нет косого расположения относительно оси тела.
Статья указывает на то, что это животное обладало большой головой и плохо плавало, следовательно, по образу жизни близко к планктону и питалось как фильтратор. Перед нами предстает одно из самых ранних позвоночных — предположительно, наш предок.
Тем не менее, подобным дерзким заявлениям немедленно последовали масштабные… вопросыОписание нуучихт получилось недостаточно подробным из-за странной конструкции объекта. Нельзя удивляться этому, ведь единственный образец, найденный в музейной коллекции, не был соотнесен с определенным геологическим слоем и не подвергся современным физическим методам исследования.
Мнение о том, что кембрийское животное следует отнести к позвоночным и даже хордовым, может быть преждевременным. Нуу Goodrichта можно интерпретировать как своеобразное раннее членистоногое, например, близкое к ракообразным. При этом у него не было жаберных щелей и поперечных блоков мышц (миомеров), характерных для настоящих хордовых существ.
Подобные спорные находки нередко меняли свое систематическое положение. Не исключено, что так будет и с нууихта: для прояснения вопроса палеонтологам нужно отыскать новые окаменелости и более тщательно изучить имеющуюся единственную.
Дерево-ершик
Палеоботанические исследования иногда радуют неожиданными открытиями, несмотря на то что чаще уступают место публикациям о вымерших животных. Sanfordiacaulis densifoliaЭто «дерево-ершик», жившее в каменноугольный период, является уникальным растением.
Восстановить облик древних растенийФормировать из первых лесов деревья оказывается совсем непросто. Часто от них остаются лишь окаменевшие, подгнившие стволы, тогда как ветви и листья сохраняются значительно хуже.
В случае нового вида палеонтологам повезлоПять экземпляров санфордиакаулиса из Канады сохранились благодаря землетрясению.
Врачи изучили строение листьев и кроны растения. S. densifoliaЭто деревце невысокое, немного более двух с половиной метров. У него тонкий ствол с раскидистой вершиной, похожей на ершик. В кроне — более двадцати узких листьев длиной более двух, а то и трех метров, крепящихся к дереву черешками. Концы листьев оторваны, поэтому точное их размеры неизвестны. Из этого следует, что санфордиакаулис имел очень плотную и объемную крону, способную поглощать много света.
Подобной структуры нет у других растений, как ныне живущих, так и вымерших, что делает это дерево исключительным. экспериментировалаРазные формы жизни деревьев существовали, но не всё сохранилось до настоящего времени.
Авторы пришли к выводу, что S. densifoliaЭтот вид был приспособлен к жизни в подлеске каменноугольного леса, в тени высокорослых деревьев, таких как питус. Pitus sp.) и калликсилона (Callixylon sp.Деревья достигали в высоту 10 и 30 метров соответственно. Такой результат свидетельствует о том, что даже самые ранние лесные массивы Земли были многослойными.
Определение места «дерева-ершика» в системе классификации всё ещё неясно: его можно отнести к различным группам растений. споровым, так и семеннымЭто растение имеет сложное листя, сосредоточенное в верхней части ствола, что указывает на связь с современными древовидными папоротниками.
Болотный суперхищник
В протяжённой истории жизни самыми опасными хищниками — пиковыми звеньями пищевой цепи, которые могли проглотить почти любого, — были различные позвоночные. рептилииЭто не только млекопитающие и птицы, но и представители исчезнувших ветвей эволюции.
Необычным примером стала обнаруженная в Намибии гайазия Gaiasia jennyaeЭто примитивное четвероногий животное с пальцами на конечностях, но не относящееся ни к амфибиям, ни к другим современному классу. колостеид— вымерших четвероногих земноводных, окаменелости которых обнаружены преимущественно в северной части Земли.
Гайазия обитала далеко на юге, в пресных водах древнего континента Гондвана в начале пермского периода. Юг того времени был не тёплым: 270 миллионов лет назад Намибия находилась в умеренных широтах Южного полушария. Оледенение, начавшееся в каменноугольном периоде, продолжалось на Земле.
Тем более удивительны габариты животного. G. jennyaeРазмеры этого вида составляли от двух с половиной до четырех метров, как у крокодила. Один череп достигал длины в 60 сантиметров. Такой размер говорит о том, что это был один из самых крупных хищников того времени, превосходящий по величине своих родственников-колостеидов.
Животное с вытянутым телом, короткими лапками и широкой плоской мордой подковообразной формы имело множество острых зубов, некоторые из которых торчали наружу. По-видимому, гайазия не охотилась на берегу, зато в пределах своего озера или болота могла питаться множеством других рыб. тетраподОстанки найдены рядом с самым могучим хищником.
Учёные считают, что прохладные водоёмы Гондваны стали последним убежищем вымирающих реликтовых четвероногих. Большинство колостеид исчезли за 30 миллионов лет до этого, а завоевать тёплые регионы им так и не удалось. В каменноугольный период самыми крупными хищниками там были рыбы, на смену которым в пермский период пришли амфибии.
«Лицо» двухметровой многоножки
Артоплевра (Arthropleura sp.Многоножка, описанная еще в XIX веке, не дает покоя палеонтологам до сих пор. Это членистоновое заслужило славу самого крупного в истории Земли — ее длина достигала 2,5 метра при ширине полметра.
Необычайные размеры мелких многоножек каменноугольного периода стали возможны из-за обилия кислорода в атмосфере. Его накопление происходило потому, что огромные запасы растительных остатков преобразовались в уголь, не поддаваясь окислению.
Артроплевра иллюстрируется в различных изданиях, например, учебниках, часто изображаясь рядом с разлагающимися бревнами среди гигантских… насекомыхМеганевры — стрекозы с размахом крыльев 60 сантиметров. На таких изображениях артроплевра словно стыдливо отворачивается в сторону. Ученые до сих пор не знали, как устроена голова исполинской многоножки. Теперь же ей вернули «лицо».
Осенью вышла статья, описавшая очередную окаменелость Arthropleura sp.Палеонтологи из Франции провели исследование археоплевры с помощью компьютерной томографии, детально изучив её переднюю часть, в том числе ротовой аппарат. Было обнаружено, что у артроплевры глаза располагались на стебельках, что является необычным признаком для современных многоножек.
В течение длительного времени ученые спорили о том, к каким современным животным ближе артроплевра: к хищным костянкам или поедающим мертвую органику кивсякам. Для разрешения этого вопроса авторы исследования сравнили артроплевру с большим количеством ныне живущих многоножек по ряду морфологических признаков.
Также реконструировали эволюцию этих членистоногих, проведя… анализИсследование геномов современных животных позволило сделать вывод, что гигантская многоножка обладала признаками обеих крупных современных групп. Ее челюсти не подходят для питания хищниками, поэтому артроплевра, скорее всего, питалась остатками растений, которых в каменноугольных лесах было много.
Кожа по моде палеозоя
В штате Оклахома (США) найдено одно из самых богатых месторождений останков первых наземных позвоночных возрастом 286-289 миллионов лет. Несмотря на возраст, некоторые мягкие ткани сохранились благодаря уникальным условиям пещеры: глине, просачивающейся нефти и малому количеству кислорода.
В пещере обнаружили некоторых из самых ранних представителей. амниотПозвоночные животные с зародышевыми оболочками имели защищенные от высыхания яйца, прекрасно подходящие для жизни на суше.
Для настоящего независимого существования вне водного окружения амниотам понадобилась соответствующая кожа — с роговым слоем, сохраняющим влагу. Но какова была первоначальная форма защитных покрытий первых наземных позвоночных?
На вопрос помогли ответить находкиВ прошлом году из пещеры с палеонтологическими сокровищами в Оклахоме извлекли остатки кожи древних животных.
Палеонтологи обнаружили кости капторинуса Captorhinus aguti — небольшого животного из числа самых первыхБыли найдены останки, но не сомнительные рептилии. Прилагались кости с остатками кожи, что позволило точно определить, кому они принадлежали.
Вокруг капторинуса обнаружили еще семь отпечатков кожи. Определить, чьи это остатки, довольно сложно. Возможно, это принадлежали животным других видов или нескольких видов, и кожа представляет разные части их тел. Несомненно одно: также были амниотами, причем строение всех образцов тканей очень похоже.
Все животные были покрыты чешуйками, характерными для рептилий. Чешуйки имели многоугольную форму и не располагались плотно друг к другу. змейНе наблюдались отдельные участки, похожие на чешуйки (или ящериц), а разделялись промежутки равной ширины. Слепок кожи позволил выяснить ее строение: из каких слоев она состояла и какова была их толщина.
Палеонтологам впервые удалось получить кожу самых древних сухопутных позвоночных в первоначальном виде. Это позволило восстановить всю её последующую эволюцию и выяснить, как внешний облик изменялся у различных групп позвоночных.
Трилобитовы Помпеи
Интересно, что некоторые когда-то очень распространенные и удачливые группы животных исчезли совсем. К ним относятся трилобиты — крупная группа членистоногих, далекие родственники ракообразных, пауков и насекомых.
Трилобиты доминировали В морях существовали сотни миллионов лет, начиная с кембрийского периода. Потом их количество сильно уменьшилось, а последние трилобиты погибли во время самого грандиозного вымирания в истории Земли — пермского.
Они оставили после себя бесчисленные окаменелости. Известно более 20 тысяч видов этих животных. Это позволило подробно описать строение и образ жизни трилобитов — вплоть до брачного поведения и даже диеты. Однако палеонтологам почти всегда доступны только окаменелости панцирей, которые при жизни были очень твердыми. О строении мягких тканей трилобитов остается только гадать.
Исключение описала новая статьяУчёная рассказала о найденных в Марокко трилобитах из периода кембрия. Protolenus и Gigoutella mauretanica, — 509 миллионов лет назад в нем крупно не повезло.
Во время извержения вулкана его накрыло пирокластическим потоком — горячей смесью из ядовитых газов, обломков и пепла. С большой скоростью оно катилось по морскому дну. накрыли Превратил несчастных в окаменелости из горной породы.
Ископаемые трилобитов сохранились удивительно полно: до крошечных щетинок на поверхности, длиной в доли миллиметра. Хорошо различимы даже многие мягкие ткани. Почти так же случилось с жителями Древних Помпей в 79 году нашей эры. Разница лишь в том, что жертвы извержения Везувия жили и умерли на суше.
Благодаря «Помпеям трилобитов» нам удалось узнать много о строении их. пищеварительнойНекоторые животные покрыты панцирем с отпечатками присоединенных симбионтов — брахиопод.
Хорошая сохранность позволила заметить жабры на ногах трилобитов, подтвердив их роль в дыхании этих животных. У них также найден приращенным к ротовой части — губа (labrum), которая помогала проглатывать пищу. Другие ранние членистоногие вроде аномалокариса такого не имели.
Саблезубый котенок
Конец 2024 года принес неожиданное открытие для всех. Исследователи описалиЗамёрзший труп детёныша саблезубого кота рода Homotherium. Homotherium latidensВ Якутии из вечной мерзлоты извлекли останки котенка возрастом 35,5—37 тысяч лет. В момент смерти ему было примерно три недели.
Компьютерная томография позволила детально изучить внутреннее строение животного. По форме зубов, черепа и скелета в целом его без сомнения причислили к подсемейству саблезубых кошек (Machairodontinae). гомотерий.
Гомотерии — близкий родственник всем современным кошкам род. эволюционныеПути разошлись более 22 миллионов лет назад. Гомотерии первоначально были многочисленными и обитали на Евразии, в Северной Америке и Африке, но потом стали исчезать. Последний вид вымер в Северной Америке 10 тысяч лет назад. Вполне вероятно, причиной этому стало заселение этих континентов древними людьми.
Исследователи сравнили древнего котенка с современным трехнедельным львенком. Учёные зафиксировали заметные различия в размере глаз, ушей, толщине шеи, длине передних конечностей и окраске (шерсть гомотерия была темно-коричневой).
Также этот маленький хищник обладал широкой пастью. Авторы. назвалиЭто приспособление к увеличенным клыкам взрослого гомотерия, которые торчали из рта. Детеныш также имел характерные особенности для жизни в холодном климате: короткие округлые лапки, возможно, для передвижения по снегу, и маленькие уши, чтобы не замерзнуть.