Cik daudzām "kājām" bija senie galvkāji? • Aleksandrs Mironenko • Tautas zinātnes uzdevumi "Elementi" • Paleontoloģija

Cik daudzām “kājām” bija senie galvkāji?

Slavenais čehu paleoillustrators Zdenek Burian (1905-1981), kura gleznās ir pieaudzis vairāk nekā viena paaudze, kas interesējas par paleontoloģiju, vienmēr ir bijusi ļoti uzmanīga fosilā dzīvnieka tēlam. Viņš apgleznoja savas gleznas, lai iznīksto dzīvnieku izskats viņiem pilnībā atbilstu modernākajiem zinātniskajiem datiem. Tas attiecas uz anatomiskiem datiem par šo dzīvnieku struktūru un pat to krāsošanu. Protams, saskaņā ar mūsdienu koncepcijām daži no viņa gleznojumiem izskatās kļūdaini – vienkārši tāpēc, ka pēdējo gadu desmitu laikā zinātne ir gājusi uz priekšu. Ir parādījušies jauni paleontoloģiskie atklājumi un, vēl svarīgāk, jaunas fosilā un mūsdienu dzīvnieku izpētes tehnoloģijas, kas atspoguļo ilgstoši nobriedušo organismu struktūru. Zdenek Burian pats mēģināja sekot līdzi jauniem atklājumiem, un, ja kādu laiku pēc attēla uzrakstīšanas parādījās jauni dati par uz tiem apgleznotiem dzīvniekiem, Burian izveidoja jaunu attēla versiju. Pirms jums ir tikai šāds gadījums.

Uzdevums

Tie ir divu Zdenek Burianas gleznu fragmenti, kas attēlo Silūrijas jūras dibenu.Kreisais attēls tika uzrakstīts 1942. gadā, bet labais – 1951. gadā. Šo gleznu galvenie varoņi ir peizažieri, kas pieder pie nātloīdu apakšklases. Šī izvēle nav nejauša – izgudrojošie lobīti bija visizplatītākie, lielie un aktīvie plēsēji Ordoviķu un Silūrijas periodu jūrā. Abās bildēs priekšplānā redzam vienu un to pašu nautiloīdu – tas ir liels Ortočeras ar taisnu izlietni un blakus tam Cyrtocerasnedaudz mazāks, ar nedaudz izliektu izlietni. Zigzaga raksts, kas aptver to čaulas, nav mākslinieka fantāzija, dažreiz tas saglabājas fosilajos gliemeņu čaumalos.

Bet šajos attēlos ir atšķirības galvakāņu attēlojumā. Kreisajā pusē "nautiloīds" sastāv tikai no astoņām taustekļiem, piemēram, mūsdienu astoņkājiem vai kalmāriem, un pa labi, daudz vairāk. Uz kura no gleznojumiem, izrāde no nautiloīda vairāk atbilst mūsdienu paleontologu idejām?


1. padoms

Kreisajā attēlā "nautiloid" ir tikai 8 tausteles, piemēram, mūsdienu astoņkājos vai kalmāros, un labajā pusē ir ievērojami vairāk, piemēram, mūsdienu "nautilus". Tas ir taustekļu skaits, kas ir pareizās atbildes atslēga.


2. padoms

Nautiloids bija pirmie galvakāji, kas parādījās Zemes jūrā, un ļoti maz ir zināms par vecāko pārstāvju struktūru. Bet par laimi, visi mūsdienu galvkāji ir dažu nautiloīdu grupu pēcteči, un viņu pētījums var izgaismot to attālāko priekšteču struktūru. Īpaši svarīgi ir pētīt moderno galvkāju embrija attīstību.


Šķīdums

Zdenek Burian vienmēr gleznojis savas gleznas tā, lai uz tiem attēlotie izmirušie dzīvnieki pilnībā atbilstu moderniem (tajā laikā) zinātniskiem datiem. Bet galvkāju molusku gadījumā vienmēr tik daudz pierādījumu. Kā likums, no naruzhnorakovinnyh galvkāju (Nautiloidea un ammonoid) fosilajiem saglabājušās tikai apvalks: mīksto audu pazūd. Mēs atradām daudz izdrukas iestāžu kalmārs fosilo astoņkājus un viņu radiniekiem, kuriem nav ārējo apvalku, bet ne identificējamus izdrukas nautiloids vai Ammonite pieejamās paleontologi vēl nav. Acīmredzot jautājums ir par čaulas peldspēju un apjomu: ja mirušā kalmāra ķermenis varētu ļoti ātri nokrist zemē un apglabāt zem mitru slāņiem,ķermeņa naruzhnorakovinnyh gliemenes noslīka tieši pēc plūdiem gaisa kameras (phragmocone) no savas čaulas, un šajā brīdī mīksto audu laiks sabrukt. Anyway, trūkums atradumu izdrukāts Nautiloidea iestādes noveda pie tā, ka praktiski vienīgais informācijas avots par struktūru ķermeni šo seno galvkāju bija pētīt to mūsdienu pēcteči.

Tagad ir grūti pateikt, kāpēc mākslinieks pirmais krāsotas tikai astoņus Nautiloidea taustekļus, bet tas ir skaidrs, kāpēc viņš redrew attēlu: uz lielāku skaitu taustekļiem Nautiloidea atbilst skaitam taustekļi savā dzīves tuvāko radinieku – Nautilus, kas paleontologi jau sen ir uzskatāms par " dzīvās fosilijas ", faktiski nemainījās kopš agrīnā paleozoika (2. att.).

Zīm. 2 Tātad tiek pārstāvēts "nautiloīds" divdesmitā gadsimta otrajā pusē. Neatkarīgi no apvalka formas, viņiem visiem ir mūsdienu "nautilus" galva. Ilustrācija no T. H. Rich et al. Grāmatas, 1997. Akmens grāmata. Aizvēsturiskās dzīves hronika

Nautiluss patiešām izskatās daudz vairāk primitīvi nekā pārējie mūsdienu galvkāji. Tagad ir palikuši tikai divi veidi Nautilus un Allonautilus (Zīm.3) abi pieder pie Nautiloidea apakšklases Nautilida kārtas. Starp galvkājiem viņi ir vienīgie ārējā apvalka īpašnieki, kas ir izdzīvojuši līdz mūsdienām, savukārt agrīnā paleozaiskā periodā, ieskaitot Silūrijas periodu, visiem galvkājiem bija ārējais apvalks (nav astoņkāju vai kalmāra ar iekšējo vai samazinātu apvalku, vēl ne pastāvēja).

Zīm. 3 Mūsdienu nautilides: Nautilus (pa kreisi) un Allonautilus. Foto no washington.edu

Nautilus ir ļoti vienkāršs smadzenes un primitīvas (no pirmā acu uzmetiena) acis bez lēcas un radzenes, lai gan visos citos galvakos objektīvs ir labi attīstīts. Atšķirībā no vairuma to attālināto radinieku – astoņkāju un sēpiju, kurus intelektuālo spēju dēļ sauc par "jūras primātiem", izklaidi un izlūkošanu nenovērtē "nautilus". Pateicoties šīm primitīvām, no pirmā acu uzmetiena mūsdienu "nautilus" īpašībām, tās tika uzskatītas par ļoti līdzīgām senākajiem nacionālo ateloīdu veidiem, un tos, kas savukārt uzskatīja par vienu un to pašu, bija tikai dažāda formas čaulas.

Tajā pašā laikā mūsdienu "Nautilus" radikāli atšķiras no visiem citiem galvkājiem ar taustekļu skaitu: "Nautilus" ir apmēram simts, bet citos galvakos ir 10 vai 8.Un gandrīz visu divdesmito gadsimtu paleontologi uzskatīja, ka, tā kā paši nautiluses izskatās ļoti primitīvi, viņu daudzie taustekļi ir primitīvs atribūts. Tas nozīmē, ka tika pieņemts, ka visiem senākajiem galvkājiem bija arī simts taustekļi. Tas ir atspoguļots Buriansa otrajā attēlā.

Taču nesen šis pieņēmums ir noraidīts. Detalizēts Japānas biologu nanšu embriju attīstības pētījums un to salīdzinājums ar citu galvaspilsētu molusku embrijiem parādīja, ka sākotnēji nacionālajā tīklā nāca tikai desmit taustekļi, tāpat kā visi citi mūsdienu galvkāji (Sh. Shigeno et al., 2017. gads. Galvaspilsētas evolūcija gliemju ķermeņa daļas: Pierādījumi no Nautilus embrionālā attīstība). Vēlāk, embriogēnijas laikā, šīs embrionālās čiunagras tiek sasmalcinātas tā, ka laikā, kad olšūna parādījusies, mazajā nacionālajā dzīvē ir apmēram simts plānas taustekles. Bet sākotnēji tur ir desmit no tiem, tāpat kā pārējie galvkāji (4. attēls).

Zīm. 4 Nautilus embriju shematisks attēlojums Nautilus un sēpijas Idiosepius. Romiešu cipari ir norādīti taustekļu aizsarglīdzekļi. Attēls no raksta Sh. Shigeno et al., 2008. Galvaspilsētas galvas kompleksa evolūcija ar molusku ķermeņa daļām: pierādījumi no Nautilus embrionālā attīstība

Līdz ar to, daudzus nātlušu taustekļus vispār nemaz nav galvaspilsētas molusku ornamenta zīme, bet evolucionārs nautilīdu izgudrojums.Viņu senčiem bija tikai 10 taustekļi, tāpat kā visi citi galvkāji, kas izdzīvojuši līdz mūsdienām. Tādējādi pirmais Zdenek Burian 1942. gadā attēlots attēls, kas saskaņā ar mūsdienu idejām ir tuvāk patiesībai nekā tās vēlākā versija, kas tajā laikā šķita pareizāka.


Pēcvārds

Tagad ir kļuvis skaidrs, ka idejas par mūsdienu "nautilus" kā dzīvniekiem, kas palikuši nemainīgi kopš agrīnā paleozaika, ir kļūdaini, un ne tikai attiecībā pret to taustekļu skaitu.

Nutluļa embriju pētījuma autori, kuru laikā tika noteikts sākotnējais viņu taustekļu skaits (Sh. Shigeno et al., 2008), apšaubīja gliemeņu ķermeņa daļu seno laiku: no redzamākajām ķermeņa daļām ir nautilides – kapuci. Šī spēcīgā ādai veidošanās atrodas uz Nautilus galvas, virs to taustekļiem un acīm, un tā kalpo, lai aizsargātu: briesmu brīdī dzīvnieks ievelk izlietnē un aizveras ar kapuci (5. att.). Pārsega virsma ir pārklāta ar ragu slāni ar daudzām neatbilstībām un izciļņiem un aizsargā mazu plēsoņu mīkstos audus. Krēsls, tāpat kā daudzās taustekļi, ļoti bieži tika attēlots seno izgudrojošo liloīdu rekonstrukcijās.Bet embrioloģiskie pētījumi liecina, ka kapuci ir ļoti sarežģīts orgāns, kas veidojas no galvas audiem, kakla krokām un, pats galvenais, no diviem sākotnējiem taustekļu pāriem. Faktiski simtiem Nautilusa taustekļu veidojas nevis no desmit, bet no sešām sākotnējām taustekļu rudimentām un četriem iet uz kapuci. Un tā kā pārējiem mūsdienu galvkājiem ir visas desmit oriģinālās taustekļi, tad to priekšteči "upurēja" daļu no taustekļiem uz kapuci, un tādēļ viņiem nebija šādas struktūras.

Zīm. 5 Bioloģists-nirējs ar diviem nikluses veidiem: Allonautilus scrobiculatus (pa kreisi) un Nautilus pompilius. Nautilus, iztīrījis akvalangs, uzvilka sevi čaulgliemeņos un aizvera kapuces. Foto © Richard Hamilton no blog.nature.org/science

Vēl viena pārsteidzoša atšķirība mūsdienu Nautilus ir viņu ļoti vienkāršās acis, kas ir atvērta kamera bez objektīva (6. att.). Šādas acis spēj atšķirt objektus un gaismu, var noķert kustību, bet šeit nav iespējams koncentrēties. Uz ilgu laiku tika uzskatīts, ka tas ir "saldētas pusceļā" evolūcijas piemērs pilnvērtīgu acu veidošanai. Tomēr nesenie ģenētiskie pētījumi liecina, ka mūsdienu Nautilusā acu priekšā saviem priekštečiem trūkst objektīvu (skAtradis ģenētisko lēcu neesamības iemeslu "nautilus", "Elements", 2013. gada 6.decembrī). Tas nozīmē, ka Natulusa acis sākotnēji nebija primitīvas, kā jau iepriekš tika domāts, un to struktūru vienkāršoja nautilides evolūcijas laikā (Nautilida ir notautiloīdiem, uz kuriem pieder mūsdienu Nautiluses).

Zīm. 6 Mūsdienu acs Nautilus pompilius. Foto © Ajnj Hans Hillewaert no species.wikimedia.org

Paleontologi ir arī pievienojuši kaut ko bioloģiskiem pētījumiem. Fosilā atetiloīdo čaumalu izpēte parādīja, ka Nautilida kārtas pārstāvju muskuļu sistēma būtiski atšķiras no citu nātrija lipīdu muskuļu sistēmas. Faktiski nemilitāros muskulatūras fosilā stāvoklī parasti netiek saglabātas, bet to čaumās ir iespējams atrast šīs muskuļu piestiprināšanas jomas un no tiem vismaz vispārīgi atjaunot šo čaumalu īpašnieku muskuļu sistēmas struktūru. Visiem mūsdienu un izmirušajiem Nautilida bruņošanās spēkiem ir divas ļoti lielas muskuļu piestiprināšanas vietas, kas atrodas dzīvās kameras sānos. Bet nevienā citā notautiloīdu atdalīšanā (aptuveni desmit no tām) nav tādu vietu muskuļu pieķeršanai (7. att.). Dažiem "nautiloīdiem" ir vesela josta,kas sastāv no vairākām desmitiem muskuļu piestiprināšanas vietu, savukārt citās ir divas apdzīvojuma vietu pāri, kas atrodas dzīvās kameras apakšējā daļā, bet nevienam citam nav vairāk sānu reģionu.

Zīm. 7 Muskuļu piestiprināšanas apgabalu atrašanās vietas shematisks attēlojums nātloido korpusa šķērsgriezumā: q – mūsdienu Nautilus. Attēls no raksta J. Dzik, 1981. gads. Celulozejas izcelsme

Tādējādi "nautiluses" nemaz nav brīnums "iesaldēts laikos" ārvalstniekiem no tālā pagātnes, bet dzīvnieki, kuriem ir notikušas daudzas izmaiņas, lai dzīvotu līdz šai dienai. Iespējams, ka lielākā daļa no šiem jauninājumiem ir saistīti ar pielāgošanos tuvā apakšu dzīves stilam salīdzinoši lielā dziļumā ("nautiluses" dod priekšroku dzīvošanai 150-350 metru dziļumā, bet arī var nokļūt 600 metru attālumā). Šāds dziļums nav ļoti viegls, un daudzas tausteklas, lai nosusinātu dibenu, ir noderīgāki par labu redzi.


Like this post? Please share to your friends:
Atbildēt

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: