Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»



ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке
на Youtube
в Instagram



Библиотека

 
Р. Найт
«Смотри, что у тебя внутри». Глава из книги


К. Циммер
«Микрокосм». Глава из книги


Н. Резник
Как черепахи нарыли себе панцирь


Интервью с Б. Янишем
Наследники Поппера


А. Гуков
Крупные животные Арктики: сколько их осталось?


А. Огнёв
Откуда жизнь? Еще теплее!


Р. Докинз
«Эгоистичный ген». Глава из книги


А. Бердников
Вдоль по лунной дорожке


В. Бабицкая, С. Горбунов
Как и зачем птицы общаются с охотниками за медом


Е. Чернова
Хаос и порядок: фрактальный мир







Главная / Новости науки версия для печати

Родич аномалокариса отказался от хищничества


Рис. 1. Фильтровальная «гребенка» современных членистоногих

Рис. 1. Фильтровальная «гребенка» современных членистоногих (эвфаузиид) сформирована вторичными щетинками, сидящими в два ряда на длинном шипе; точно такой же фильтрационный аппарат имели и аномалокариды, жившие в раннем кембрии 518 млн лет назад. Фото с сайта en.wikisource.org

Новые находки в лагерштетте Сириус Пассет в Грендандии позволили понять, как жили и чем питались близкие родичи аномалокариса. На конечностях этого животного удалось разглядеть длинные шипы с тонкой фильтровальной гребенкой. Сам аномалокарис — крупный хищник кембрийского времени. Но его потомки, став еще крупнее в размерах, превратились из хищников в сестонофагов, то есть перешли к другому типу питания, начав отфильтровывать мелкую живность из толщи воды. Это означает, что уже в раннем кембрии (518–520 млн лет назад) толща морской воды была обитаема и в ней уже сформировалась полная пищевая цепочка от фитопланктона до хищников и сестонофагов.

Группа палеонтологов под руководством Дэвида Харпера (David A. T. Harper) с Отделения наук о Земле Даремского университета в 2009 году провела полевой сезон в Гренландии, собирая ископаемые раннекембрийского возраста (518 млн лет) в известном местонахождении Сириус Пассет (см. также Sirius Passet) . Это местонахождение — один из лагерштеттов (см. также Lagerstätte), где сохраняются в ископаемом состоянии не только твердые части организмов (скелеты, зубы, панцири), но и мягкие ткани в том или ином виде. В лагерштетте Сириус Пассет разнообразные животные (губки, халкиерии, моллюски, членистоногие всех сортов, лорициферы) обнаруживаются в виде отпечатков в окаменевшем глинистом известняке.

Среди прочих животных найдены и аномалокариды (Anomalocarididae) — крупные животные с двумя длинными членистыми конечностями и круглой воронкой-ртом (см. новости о них: Найдено «недостающее звено» между членистоногими и загадочными кембрийскими чудовищами аномалокарисами, «Элементы», 16.02.2009 и Новый представитель аномалокарид прояснил эволюцию членистоногих, «Элементы», 24.03.2009). Другие представители семейства аномалокарид аномалокарисы (Anomalocaris), как считается, были крупными хищниками, охотились на мягкотелых животных и на покрытых панцирем трилобитов. Аномалокариды из Сириус Пассет — они именуются Tamisiocaris borealis — описаны, к сожалению, не по целым экземплярам, а по отпечаткам конечностей и головы. Но и эти остатки позволяют уверенно связать их с этими кембрийскими хищниками. Удивительно то, что гренландские аномалокариды вовсе не были хищниками. Этот вывод был сделан на основе изучения тех самых сохранившихся конечностей.

На этих конечностях видны крупные членики с длинными шипами — их увидеть не трудно, так как размер конечностей около 10–12 см, а шипов — 3–4 см. (Кстати, судя по характеристикам конечностей, Tamisiocaris были даже крупнее аномалокарисов.) От каждого членика отходит по два длинных шипа. А на шипах заметны густо сидящие вторичные шипики, образующие фильтровальную гребенку (рис. 2).

    Рис. 2. Два экземпляра конечностей Tamisiocaris

Рис. 2. Два экземпляра конечностей Tamisiocaris: видно членистое строение и длинные шипы (a), попарно отходящие от каждого членика (b). На каждом шипе густо сидят вторичные шипики (c). Фото из обсуждаемой статьи в Nature

Устройство таких конечностей позволяет реконструировать способ питания этих животных. Это были не хищники, а сестонофаги. Они питались, отфильтровывая из толщи воды мелких животных и водоросли, и, загибая конечности, отправляли отфильтрованный комок пищи к круглому рту. Моделирование этого процесса можно посмотреть на видео.

Примерно такой фильтровальный аппарат имеется у многих современных членистоногих сестонофагов. Мало того, он, как выясняется, очень устойчив к разложению (рис. 3).

Рис. 3. Фильтровальная гребенка на антеннах науплиусов Artemia

Рис. 3. Фильтровальная гребенка на антеннах науплиусов Artemia, прекрасно сохранившаяся после года разложения рачка в глине. Фильтрационный аппарат членистоногих даже у столь миниатюрных животных оказывается устойчив к разложению. Фото Е. Наймарк

Палеонтологи сравнили размер фильтровальной ячеи кембрийских Tamisiocaris (около 0,7 мм) с современными сестонофагами всех возможных сортов, от дафний до китов. Это дало возможность представить, какого размера была добыча древних сестонофагнов (рис. 4). Получилось, что около миллиметра.

Рис. 4. Зависимость размера добычи от размера ячеи фильтрационного аппарата у разных животных

Рис. 4. Зависимость размера добычи от размера ячеи фильтрационного аппарата у разных животных. Синие и красные точки обозначают диапазоны размеров частичек пищи для разных видов. Наклонные прямые усредняют эти данные. Вертикальный пунктир проведен на уровне 0,49 мм и соответствует Tamisiocaris. Схема из обсуждаемой статьи в Nature

Казалось бы, проведено небольшое компактное исследование передних конечностей давно вымершей группы животных: должно быть скучновато, да и масштаб невелик. Не впечатляет, в общем. Но вдумчивый читатель сразу поймет, что дело тут не в деталях передних конечностей, а в том, что из этого следует. А следует вот что: уже в раннем кембрии толща воды была настолько богата жизнью, что позволительно было появиться на сцене крупным сестонофагам. Прежде считалось, что в ранне- и в среднекембрийское время развита была только бентосная жизнь, а планктону и нектону пришлось дожидаться конца кембрия. Но, как выясняется, уже тогда в планктоне была полно представлена пищевая цепь: от мелкого фитопланктона и зоопланктона к крупным сестонофагам и хищникам (рис. 5).

Рис. 5. Пищевая цепь в кембрийском планктоне

Рис. 5. Пищевая цепь в кембрийском планктоне: акритархи — представители фитопланктона, они были основой рациона для фильтраторов ветуликолий и мелкого зоопланктона; множество членистоногой зоопланктонной мелочи служило пищей для среднеразмерных хищников, которыми питались и крупные хищники, например аномалокарисы, и крупные сестонофаги. Схема из обсуждаемой статьи в Nature

Кроме того, авторы работы обращают внимание на упорядоченность и предсказуемость эволюционных шагов. В различных группах животных крупные сестонофаги появлялись после хищников, как это было у акул, китов и некоторых вымерших групп рыб. Структура экологического пространства остается более или менее постоянной, поэтому и экологические группировки в разных неродственных группах оказываются сходными, демонстрируя зачастую конвергентное сходство. В этом смысле, по мнению авторов, эволюция предсказуема.

Источник: J. Vinther, M. Stein, N. R. Longrich, D. A. T. Harper. A suspension-feeding anomalocarid from the Early Cambrian // Nature. 2014. V. 507. P. 496–499.

Елена Наймарк


Комментарии (5)



Последние новости: ПалеонтологияЭволюцияЕлена Наймарк

29.09
Сосны и ели приспособились к холоду за счет сходных генов
21.09
В условиях антропогенного шума летучие мыши перестают полагаться на слух
20.09
Третий — не лишний: в большинстве лишайников присутствуют два гриба и водоросль
19.09
Муравьи помогают тлям сохранять разнообразие окраски
16.09
В эоценовых отложениях найдена змея, проглотившая ящерицу с жуком в желудке
13.09
Эволюционный эксперимент показал, где и как появляются наиболее приспособленные особи
12.09
У древних четвероногих было долгое детство
5.09
Найдены строматолиты возрастом 3,7 млрд лет — древнейшие следы жизни на Земле
23.07
Млекопитающие с относительно крупным мозгом более уязвимы
11.07
Архаичные гены костных ганоидов разнообразнее, чем у более молодых групп позвоночных

Научная картинка дня


Новости науки по темам: антропология, археология, астрономическая научная картинка дня, астрономия, биология, биотехнологии, генетика, геология, затмения, информационные технологии, космос, лингвистика, математика, медицина, нанотехнологии, наука в России, наука и общество, Нобелевские премии, палеонтология, Первое апреля, психология, технологии, физика, химия, эволюция, экология, энергетика, этология

Новости науки по авторам: Валентин Анаников, Дарья Баранова, Вера Башмакова, Александр Бердичевский, Максим Борисов, Варвара Веденина, Александр Венедюхин, Михаил Волович, Михаил Гарбузов, Алексей Гиляров, Дмитрий Гиляров, Сергей Глаголев, Евгений Гордеев, Николай Горностаев, Владимир Гриньков, Дмитрий Дагаев, Юрий Ерин, Анастасия Еськова, Дмитрий Жарков, Андрей Журавлёв, Дмитрий Замолодчиков, Игорь Иванов, Вячеслав Калинин, Павел Квартальнов, Мария Кирсанова, Дмитрий Кирюхин, Александр Козловский, Юлия Кондратенко, Артем Коржиманов, Ольга Кочина, Аркадий Курамшин, Виталий Кушниров, Иван Лаврёнов, Алексей Левин, Андрей Логинов, Сергей Лысенков, Лейла Мамирова, Александр Марков, Мария Медникова, Вадим Мокиевский, Григорий Молев, Тарас Молотилин, Антон Морковин, Марат Мусин, Максим Нагорных, Елена Наймарк, Алексей Опаев, Петр Петров, Александр Пиперски, Константин Попадьин, Сергей Попов, Роман Ракитов, Татьяна Романовская, Александр Самардак, Александр Сергеев, Андрей Сидоренко, Виктория Скобеева, Даниил Смирнов, Павел Смирнов, Дарья Спасская, Любовь Стрельникова, Дмитрий Сутормин, Алексей Тимошенко, Александр Токарев, Александр Храмов, Мария Шнырёва, Сергей Ястребов, Светлана Ястребова

Новости науки по месяцам: 2016 IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2015 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2014 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2013 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2012 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2011 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2010 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2009 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2008 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2007 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2006 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I  2005 XII, XI, X, IX, VIII, VII, VI, V, IV, III, II, I 

Новости науки почтой (рассылка на Subscribe.ru):

 


Где еще почитать научные новости: «Биомолекула», «Вокруг света», Газета.ру. Наука, «Наука и жизнь», Наука и технологии РФ, «Научная Россия», «Популярная механика», РИА Наука, «Чердак», N+1, Naked Science

 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия