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

 
К. Циммер
«Микрокосм». Глава из книги


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


У. Айзексон
«Инноваторы». Глава из книги


Н. Резник
Жираф большой, ему видней, и сам он хорошо заметен


М. Софер
Куда уходит лето?


С. Петранек
«Как мы будем жить на Марсе». Глава из книги


В. Мацарский
Разгневанный Эйнштейн и «темный» рецензент







Главная / Новости науки версия для печати

Загадочный ископаемый «монстр Талли» оказался родственником миног


Модель туллимонстра в Филдовском музее естественной истории

Рис. 1. Модель туллимонстра в Филдовском музее естественной истории в Чикаго. Теперь, вероятно, эту модель заменят на более корректную реконструкцию: придется добавить вертикальный хвостовой плавник, длинную спинную плавниковую складку, трехчастный рельеф мозга, добавить жаберные отверстия, перерисовать асимметрично клешню. Зато останутся удивительный хоботок с хватательной клешней и глаза на длинном жестком стебельке — то, что ставило в тупик всех зоологов. Фото с сайта fieldmuseum.org

Монстр Талли, или туллимонстр (Tullimonstrum gregarium), — ископаемое животное каменноугольного периода, жившее 300 млн лет назад, — известен более полувека. Однако его филогенетические связи оставались спорными: его сближали практически со всеми типами животных — с хордовыми, членистоногими, моллюсками, опабиниями, немертинами. Обобщение и переосмысление большого существующего материала по этому виду (более тысячи экземпляров) позволило дать более определенный и обоснованный ответ, чьим же родственником является туллимонстр. По сочетанию признаков его поместили в основание ветви ископаемых и современных миног и близких к ним животных.

В 50 км к юго-западу от Чикаго расположены старые заброшенные угольные шахты. Они тем не менее знамениты на весь мир — там теперь в кучах отвалов и в самих разрезах добывают палеонтологические сокровища. Место называется Мэйзон Крик (см. Mazon Creek fossil beds). Выглядят эти сокровища как обычные округлые гальки, рассеянные в слоях мягкого глинистого или песчаникового сланца. Но если такую гальку расколоть аккуратным сильным ударом (она очень твердая!), то внутри окажется отпечаток целого животного или растения, вымершего 300 миллионов лет назад.

Рис. 2. Находки в Мэйзон Крик — расколотые конкреции с чудесными ископаемыми внутри

Рис. 2. Находки в Мэйзон Крик: расколотые конкреции с чудесными ископаемыми внутри. Фото с сайта pinterest.com

В этих камнях — их называют конкрециями, потому что они образовались совсем не так, как обычная обкатанная галька, — животные и растительные остатки сохраняются с изумительной подробностью. Те мягкие ткани, которые должны были исчезнуть под быстрым и безжалостным натиском бактерий, остаются отпечатанными в камне. Предполагается, что при разложении органического материала выделяется углекислота, которая, реагируя с растворенным в воде железом, образует сидерит. Тонкодисперсный сидерит накапливается вокруг разлагающегося животного или растения и тем или иным образом создает непроницаемую капсулу, в которой останавливается разложение. В действительности механизм образования и работы этих «капсул времени», в которых разложение органики прекращается и начинается быстрая ее минерализация, не ясен. Но, так или иначе, материал из этих конкреций дает зоологам колоссальное количество информации об ушедшем разнообразии каменноугольных эпох.

Один из наиболее массовых ископаемых из этих конкреций — туллимонстр (Tullimonstrum gregarium), названный по имени своего первооткрывателя, палеонтолога-любителя Фрэнсиса Талли (Francis Tully). Штат Иллинойс выбрал это ископаемое в качестве своего палеонтологического символа — ведь туллимонстр не найден больше нигде, кроме Мэйзон Крик, и к тому же представляет собой большую зоологическую загадку.

Это животное имеет сегментированное тело длиной 20–30 см, не имеющее наружного скелета, снабженное спереди длинным хоботком с зубастой клешней на конце, а сзади — плавником. И ко всему этому, у него на макушке прикреплен длинный жесткий стержень, на концах которого сидят глаза. Что же это за чудо? К какому типу его отнести?

Решать загадку туллимонстра брались несколько раз. Его соотносили с моллюсками (потому что похожа плавниковая складка на конце тела), сближали с членистоногими (у которых тоже сегментированы тела, а также из-за того, что хоботок туллимонстра сочленен в трех местах), опабинией (у которой есть длинный хоботок с клешней), червеобразными немертинами, конодонтами (их относят к базальным позвоночным). И вот исследователи из нескольких американских институтов и музеев (Йельский университет, Музей естественной истории в Нью-Йорке, Филдовский музей естественной истории в Чикаго, музей Пибоди в Нью-Хэйвене) собрали вместе разрозненные коллекции с туллимонстром (получилось больше 1200 экземпляров) и присмотрелись к нему внимательнее. Обобщенные данные позволили подыскать ему более надежное таксономическое место — среди базальных позвоночных, поближе к миногам.

Рис. 3. Филогенетическая схема базальных хордовых

Рис. 3. Филогенетическая схема базальных хордовых. a — туллимонструм оказался среди родичей миног (выделены желтым). b — трехмерная реконструкция внешнего вида туллимонструма. с — отпечаток животного, на котором видны: хоботок, глазной стебелек с глазами (Eyb), миомеры (My), жаберные мешки (GP), спинной плавник (DF), хвостовой плавник (CF), нотохорд (No). d — схема внутреннего строения животного: зеленым цветом показана кишка, которая начинается от клешни с зубцами и языка (показан коричневым цветом), идет по всему хоботку и телу и заканчивается анальным отверстием на конце тела; оранжевым обозначены боковые хрящи головной капсулы, нотохорд красный, трехчастный мозг светло-зеленый, жаберные мешки фиолетовые, хвостовой плавник и спинная плавниковая складка синие. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

Для определения типа и класса оказались важны такие признаки: брюшное положение кишки по отношению к нотохорду, расположенному ближе к спине; вертикальный, а не горизонтальный, хвостовой плавник; наличие жаберных мешков, которые начинаются от нотохорда; наличие жаберных дужек между жаберными мешками; мозг, состоящий из трех отделов (по-видимому, обонятельного, зрительного и слухового); одна неразделенная ноздря. Также зубцы на клешне оказались, по всей вероятности, кератиновые, а не хитиновые, что тоже сближает туллимонстра с миногами. Нашлись у нескольких экземпляров отпечатки боковых хрящей головной капсулы, которые расположены перед ноздрей, но позади языка. Подобные хрящи имеются у миног. Так что по всему выходит, что туллимонстр — это примитивное позвоночное. И, более того, форма плавников, жаберные дужки с жаберными мешками, специфически расположенные боковые хрящи говорят о родстве с миногами.

Естественно, предложенное решение не будет безоговорочно принято всеми зоологами. Обязательно будут дискуссии относительно родственных связей туллимонстра с другими бесчелюстными позвоночными. Некоторые признаки (например наличие рта на конце вытянутого хоботка) сближают их с амфиаспидами (см. Amphiaspidida), представителями гетеростраков (Heterostraci). Но у них две ноздри, а не одна, а это очень важный признак.

В связи с этим интересно сравнить строение хоботка туллимонстра, который не был гибким, а состоял из четырех сочлененных суставами жестких частей, с ротовым аппаратом панцирных бесчелюстных. Современные миноги имеют более или менее единообразное строение: это паразитические животные с червеобразным телом, асимметричным хвостом и узкой плавниковой каймой на спине. Они двигаются за счет ундулирующих движений тела, имеют плохое зрение и развитое обоняние. Но раньше, 300 млн лет назад, представители этой группы были куда более разнообразны. Туллимонстр был, судя по соотношению параметров хвостового и спинного плавников, быстрым пловцом. Его глаза на длинных стебельках обеспечивали широкий и, по-видимому, стереоскопический обзор. Он догонял добычу, хватал ее складной рукой, клешня с загнутыми назад зубцами не давала жертве вырваться, а затем съедобные ткани жертвы мало-помалу обдирались языком и отправлялись в глотку и кишку. Минога может гордиться таким необычным родичем.

Источник: Victoria E. McCoy, Erin E. Saupe, James C. Lamsdell, Lidya G. Tarhan, Sean McMahon, Scott Lidgard, Paul Mayer, Christopher D. Whalen, Carmen Soriano, Lydia Finney, Stefan Vogt, Elizabeth G. Clark, Ross P. Anderson, Holger Petermann, Emma R. Locatelli, Derek E. G. Briggs. The ‘Tully monster’ is a vertebrate // Nature. Published online 16 March 2016. DOI: 10.1038/nature16992.

Елена Наймарк


Комментарии (13)



Последние новости: ПалеонтологияЭволюцияЕлена Наймарк

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
7.07
В бирманском янтаре мелового периода найден вымерший убийца пауков

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, 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