Kambrijos sprogimo kelias

Kambrijos sprogimo kelias

Interviu su Olga Orlova su Elena Naimark
"Trejybės pasirinkimas" № 23 (192), 2015 m. Lapkričio 17 d

Elena Naimark 1964 m. Gimė Maskvoje. 1988 m. Baigė Maskvos valstybinio universiteto Biologijos fakultetą. M. Lomonosovas. 1993 m. Gavo biologijos mokslų kandidato laipsnį. Nuo 1993 m. Dirba Paleontologijos institutu Rusijos mokslų akademijoje. 2000 m. Gavo biologinių mokslų daktaro laipsnį. Rusijos mokslų akademijos biologijos fakulteto Rausingo premijos ir medalio laureatas. Daugiau nei 150 mokslinių straipsnių autorius apie paleontologiją, evoliucinę biologiją ir biogeografiją. Tarptautinės kambrių stratigrafijos komisijos narys. Dalyvavo mokslinėse ekspedicijose Sibire, Kazachstane, Kinijoje, Vakarų Europoje ir Amerikoje. Apie 20 metų užsiima moksliniu populiarinimu. Populiariosios mokslo tekstų autorius "Radio Liberty", portal elementy.ru, žurnalas "New World". Mokslinis redaktorius populiarių knygų leidyklose "Corpus", "AST", "Alpina non-fiction". 2015 m. Knygos "Trilobitai" vertimui buvo skirta Belyajevo premija.
Kartu su savo vyru Aleksandru Markovu jis buvo nominuotas Apšvietos apdovanojimui už knygą "Evoliucija: klasikinės idėjos naujųjų atradimų šviesoje".

Netikėtai daugelio skeleto gyvūnų atsiradimas prieš 540 milijonus metų vadinamas Kambrijos sprogimu.Kūrybininkai vis dar nurodo tai kaip argumentą dėl dieviškosios gyvenimo būdo Žemėje naudos. Bet kas tikrai atsitiko su fauna? Elena Naimark, Dr. Biol. mokslai, ved. mokslinis Sotr. Paleontologijos institutas, Rusijos mokslų akademija, bandė eksperimentiniu būdu atsakyti į šį klausimą.

– Elena, neseniai žurnale "Paleontologija" paskelbėte straipsnį apie neįprasto eksperimento rezultatus. Bet prieš daugelį metų užsiimate fauna. Kas gali būti paleontologų eksperimentai? Ar paleontologija nėra ilga ekspedicija ir lėta kasyba?

– Tai šiek tiek pasenusi nuomonė: geologas ar paleontologas yra bijotas vyras, kuprinė, palapinėje prie ugnies, ir kuprinėje penkiasdešimt kilogramų akmenų. Tiesą sakant, dabar mokslas yra visiškai kitoks. Tiek paleontologai, tiek geologai daugiausia laiko skiria analitiniam mokslui. Nors, be abejo, visos mūsų mokslo pagrindas visada yra akmuo. Tačiau mums reikia ne tik juos surasti, bet ir suprasti, iš kur kilo iškastiniai šaltiniai, kaip jie buvo suformuoti, kokie buvo senovės laikų pasaulis, jau nekalbant apie daugiau praktinių užduočių.

– Papasakokite apie savo eksperimentą daugiau. Koks buvo jo tikslas?

– Tai susiję su kambrijos klausimais.Kamberio laikotarpis prasidėjo apie 540 milijonų metų ir baigėsi 485 milijonais metų. Mes turime labai nedaug tiesioginių duomenų apie tai, kaip buvo surengtas pasaulis, kokios jūros buvo, atmosfera, kas buvo jūros dugne, ar apskritai jūra. Ir viena iš kambrių paslapčių – vadinamasis kambrių sprogimas.

– Kas ten sprogo?

– XIX a. Pradžioje garsus geologas Roderikas Murchisonas teigė, kad geometrinių sluoksnių prieš kambriką nėra mineralų, o iš karto atsiranda daug įvairių rūšių gyvūnų: trilobitai, moliuskai ir brachiopodai; jie gana gausiai patenka į kamberos sluoksnius. Tarsi jis būtų vienkartinio kūrinio aktas. Murchison tai pavadino kambrijos paradoksu arba kambrijos sprogimu. Ir labai ilgai, iki maždaug XX amžiaus vidurio, žmonės ir toliau galvoja: visi tuometiniai gyvūnai, visi augalai, visi dumbliai, visi gyvieji daiktai atsirado priebekų ir kembrų sienos. Bet nuo tada, žinoma, mokslas išmoko daug dalykų.

– Ar daugiau paleontologų taip nemanau?

– Dabar Kambrijos sprogimas vadinamas kambrų skeleto revoliucija. Paaiškėjo, kad priekambriuose, esančiuose žemiau kambrių, esantys sluoksniai, yra nemalonių gyvūnų liekanos, panašios į medūzą, anemoną, pasaulio kirminus.Bet jie neturi mineralinio skeleto, kažkas, kas paprastai lieka jo iškastinio pavidalo: dantys, kaulai, kriauklės ir kitos kietos dalys. Prieš Kembrriją buvo gyvūnų ir dumblių, tikriausiai jie buvo per daug, bet jie neturėjo skeletų.

– Kodėl?

Niekas nesprendė šios mįslės. Tačiau mes turime užuominą, kuris taip pat suteikia iškastinį įrašą: vadinamąjį Lagerstetty. Sudėtingas vokiečių kalbos žodis reiškia vietas, kuriose išsaugomi minkštų gyvūnų likučiai. Tai unikali kapai. Pats nuostabiausias dalykas yra tas, kad dauguma jų taip pat pasirodo kažkur priebekų ir kambrijos sienos. Tiesą sakant, yra ir daug anksčiau lagerstettas, 1,00-1,03 mlrd. Metų amžiaus, nes jie tyrinėja grybų ir mikrofloros liekanas.

"Kas yra toks nuostabus apie šias kapines?"

– Pagal dalykų logiką, jei minkštasis gyvūnas, kai kurie širdys ar medūza patenka į nuosėdas arba jūros dugną, jis suskaido. Minkštas audinys ilgai neišnyksta. Jie paprastai išnyksta, tirpsta per savaitę, dvi savaites arba bent mėnesį. Po to nieko neišnyksta. Kaip jie galėtų išgyventi fosilijos rekorduose? Teoriškai jie neturėtų suskaidyti pakankamai ilgai, kad minkštieji audiniai įsigytų naują mineralinių medžiagų struktūrą. Tai puikus paslaptis.Minkštųjų gyvūnų liekanose rasta bakterijų iškilimų formų. Taigi, ten buvo bakterijos, ir buvo sunaikinta. Kodėl nesiskyrė? Norėdami atsakyti į šį klausimą, nusprendėme nustatyti eksperimentą.

Tai truko dvejus metus ir tęsiasi dabar. Tokie ilgi eksperimentai iki šiol vienetai. Vakarų kolegos neturi analogų. Būtina turėti laiko susitikti su įprasta dvejų metų dotacija, o tada paskelbti rezultatą. Tai užima daug laiko. Taigi, eksperimentinei taphonomijai, kaip vadinama šia sritimi, būdingi eksperimentai su trukme nuo vieno mėnesio iki keturių.

– Ir kokia yra jūsų eksperimento esmė?

– "Laugerstett" šeima yra 80% nariuotakojų. Todėl pastatėme modernius nariuotakojus, neturinčius mineralinių skeleto dalių, labai mažų vėžiagyvių, dideliuose mėgintuvėliuose su nuosėdų sluoksniu ir užpildydami juos vandeniu, kad atkurtume vandens stulpelio virš dugno slėgį. Paleontologinė analizė rodo, kad visa Lagertstettta susidarė dėl katastrofiškų įvykių: griūčių ar audros bangų. Tai galima suprasti, surišant nuosėdų daleles pagal sluoksnio storį.Mes modeliuojame tokį katastrofišką laidojimą dideliuose vamzdeliuose, užkimšti, palikti tamsoje (dangų storis nėra šviesos, o fotosintezė sustoja ten) dvejus metus. Mes paliekami serijose vamzdžių, kad būtų nuolat įrašomi rezultatai.

Anomalocaris sarontrilobitų medžioklė Yunnanocephalus yunnanensis. Ill .: Wikimedia Commons "border = 0>

Iškastiniai nariuotakojų Anomalocaris sarontrilobitų medžioklė Yunnanocephalus yunnanensis. Ill .: Wikimedia Commons

– Jūs apibūdinate labai paprastą eksperimentą. Kodėl paleontologai ilgą laiką to nepadarė?

– Dabar atrodo, kad eksperimento esmė akivaizdi. Tačiau iš tiesų buvo būtina įveikti tam tikrą dogmą, kuri dėl tam tikrų priežasčių buvo įtvirtinta daugelio paleontologų protuose. Buvo paprastesnis vaizdas: iškastinis kuras gali susidaryti, jei jis yra įmirkytas druskomis iš jūros vandens arba iš aplinkinių porų vandenų. Taigi visi eksperimentai vyko taip: buvo paimtas laivas su jūros vandeniu, į kurį buvo įpilta tam tikro kiekio druskos, pavyzdžiui, fosforo ar kalcio, ir tada jie žiūrėjo, ar įvyks fosilizacija (fosilizacija).

Dėl tam tikrų priežasčių, nuosėdos nebuvo įtrauktos į šiuos eksperimentus. Aš nežinau, kodėl, nes nė viename eksperimentiniame protokole tai tiesiogiai neminima.Galbūt buvo manoma, kad nuosėdų buvimas tik apsunkins fosilizacijos vaizdą, bet nepakeis jo pagrindinių principų. Visuose vadovėliuose parašyta, kad tokiu būdu gali atsirasti fosilizacija dėl impregnavimo druskomis ir organinių biologinių audinių pakeitimas mineralais.

– Ar sulaužote stereotipus?

– Taip, mes galėjome parodyti, kad tam tikrais nuosėdų dėl konkrečių cheminių procesų aplink palaidoti likučių erdvę sudaro labai rūgščioje aplinkoje, ir yra taninų gausa, kad skilimo procesas sustoja. Be to, ištirpinti iškastiniai augalai taip pat yra dideli kiekiai. Tai visi nuosėdų dariniai, o ne jūros vanduo. Taigi, mūsų krabai dvejus metus, o ne skaidytis, tapti iškastiniu, mūsų atveju – pastatytas iš molio mineralų, kaolinito arba bentonito.

Anomalocaris canadensis (iškastiniai). © "Royal Ontario Museum". Nuotrauka: Jean-Bernard Caron ') "> Anomalocaris canadensis (iškastiniai). © "Royal Ontario Museum". Nuotrauka: Jean-Bernard Caron "border = 0> Anomalocaris canadensis (iškastiniai). © "Royal Ontario Museum". Nuotrauka: Jean-Bernard Caron

– Ar galima pasakyti, kad dėl savo eksperimento buvo išspręstas Kambrijos revoliucijos slėpinys?

– Žinoma, ne. Tai tik daug darbo pradžia.Atrodytų perspektyvus, nes yra vizualus metodas minkštųjų fosilijų formavimui tirti; Galite pasirinkti šiam procesui palankiausias sąlygas, palyginti su tuo, ką sugebame rekonstruoti kambrių sluoksnių sudėtyje ir struktūroje. Taigi pasirodys eksperimentai patikrinamos hipotezės, kad paleoekologijai ir evoliucijai nėra dažnos bylos. Tai yra vienas iš realių būdų išsiaiškinti kambrų skeleto revoliucijos prigimtį.

– Ar galima pasakyti, kad kartu su savo eksperimentu jūs pakėlėte dar vieną nagą į kūrybiškumo karsto dangtį?

– Na, jis buvo įmuštas labai ilgai, daug anksčiau nei mūsų eksperimentai. Kembrrių sprogimas 1950-aisiais nustojo pasirodyti stebuklingu, kai vis labiau senovėje buvo iškastiniai akmenys. Tada jie pradėjo ieškoti bakterijų senovinėse proterozojaus ir net archeanų uolose. Galų gale, seniausių senovės paleontologinių radinių ir iškastinių bakterijų amžius yra apie 3,5 milijardų metų. Koks kambrių sprogimas, kai bakterijos buvo prieš 3,5 milijardus metų? Iš pradžių jie manė, kad buvo kokia nors klaida. Kaip bakterija gali išgyventi savo iškastinio kuro būvyje? Tai atrodė absurdiška.Bakterija – ji yra tokia maža, trumpalaikė, tu ją smūgioi – ir ji praeina. Kas yra iškastinis? Bet pasirodė, kad viskas neteisinga. Tai buvo parodyta eksperimentuose (dar kartą čia yra eksperimentai, o ne ekspedicijos ir kuprinės su akmenimis), kad bakterijos gali iškastyti labai greitai, per 15 minučių – valandą, priklausomai nuo sąlygų. Taigi mikroelektriniai matmenys paverčiami fosilizacijos nauda: aktyvus metabolizmas, didelis paviršiaus kiekis atsižvelgiant į tūrį, specifinės išorinės polisacharidinės membranos bakterijos, kurios gali nusodinti Ca, Fe ir kitų metalų katijonus – auksą, sidabrą, manganą, arseną ir tt gausu aplinkoje – visi šie veiksniai yra ankstyvas bakterijų fosilizavimas.

– Be mokslinio darbo jūs užsiimate populiarinimu. Pasakyk man, ar neapsunkinsite atotrūkio tarp specialistų ir plačiosios visuomenės visiškai statmenomis idėjomis apie pasaulį?

– Tai netrukdo. Manau, kad kiekvienas žmogus turi savo gyvenimo užduotį, kurį jis atlieka vienaip ar kitaip. Jei žmogus turi uždavinį išgydyti pavojingas ligas arba išsiaiškinti, kodėl bakterijų atsparumas antibiotikams didėja, arba, pavyzdžiui, išsiaiškintikodėl vaisiai ir daržovės daržovių parduotuvėje puvinio, jis laikysis mokslinio požiūriu, nes maldos pagalba tai neišspręs šios problemos. Jam reikia tam tikros žinios sistemos įsigyti bandinius, įrangą ir stovėti tam tikroje padėtyje.

– Ar esate asmeniškai bijojęs, kad tamsintis tarsi laimėjo?

– Taip, tai natūraliai kelia mane. Norėčiau, kad tai būtų neteisinga. Bet manau, kad mano darbo vietoje aš darau viską, ką galiu, kad tai nebūtų.

– Ir koks nuostabiausias paleontologijos Elenos Naimarko atradimas?

– Labiausiai stebina dalykas, kurį radau laboratorijoje spintoje. Tai buvo akmens plokštė, kuri 15 metų gulėti ant spintelės buvo padengta labai plona idealiai lygiu dulkių sluoksniu. Norėdami pamatyti iškastinius trilobitus ant tos pačios spalvos ir tekstūros akmens kaip ir pati roka, paprastai jie yra padengti plonu magnio dulkių sluoksniu. Bet mums nepavyko atkurti tokios plokščios dangos, kaip ir saugykloje ant spintelės, vėliau, nesvarbu, kaip sunkiai bandėme. Ir pagal šią idealią dangą labiausiai gražiai buvo pastebėti visi mažiausi trilobikai, išspausti ant šios plytelės. Buvo apie 3 tūkst.kopijas, įskaitant ankstyviausius jų vystymosi etapus. Ir buvo stebėtis, kol kol kas niekas nerado tokios pilnos amžiaus grupes šiai trilobitų grupei. Dėl šios dulkių plytelės, kuri 15 metų buvo ant spintelės, aš parašiau monografiją ir keletą straipsnių.

– Ką jūs sapnuojate apie labiausiai?

– Norėčiau eiti į kambrią laiko mašina ir pamatyti, kaip viskas iš tikrųjų atsitiko, o ne tai, ką mes įsivaizduojame. Na, bent jau vieną sekundę, bent jau vieną akį, kad pamatytumėte tą pasaulį.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

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