Kiek "kojose" buvo senovės galvakojų moliuskai? • Aleksandras Mironenko • mokslo populiarinimo užduotys ant "Elements" • paleontologijos

Kiek „kojose“ buvo senovės galvakojų moliuskai?

Garsusis Čekijos paleoillustratorius Zdenek Burian (1905-1981), kurio tapybose išaugo daugiau nei viena kartų žmonių, besidominčių paleontologija, visada buvo labai atsargūs dėl iškastinių gyvūnų įvaizdžio. Jis piešino savo paveikslus taip, kad išnykęs gyvūnas jiems atrodytų visiškai naujausiais moksliniais duomenimis. Tai taikoma anatominėms detalėms apie šių gyvūnų struktūrą ir net jų spalvą. Žinoma, atsižvelgiant į šiuolaikines sąvokas, kai kurie jo paveikslai pasirodė klaidingi – vien dėl to, kad per pastaruosius dešimtmečius mokslas nuėjo į priekį. Pasirodė nauji paleontologiniai atradimai ir, dar svarbiau, naujos technologijos, kuriomis siekiama išgauti tiek iškastinius, tiek šiuolaikinius gyvūnus, atskleidžiančius šviesą ilgai išnykusių organizmų struktūrai. Zdenekas Burianas pats bandė neatsilikti nuo naujų atradimų ir, kai kurį laiką po to, kai rašė nuotrauką, pasirodė nauji duomenys apie ant jo dažytus gyvūnus, Burian sukūrė naują paveikslėlio versiją. Prieš tu tik tokia byla.

Užduotis

Tai yra dviejų Zdenek Buryan paveikslų, vaizduojančių Silurianos jūros dugną, fragmentai.Kairysis vaizdas buvo parašytas 1942 m., O dešinėje – 1951 m. Pagrindiniai šių paveikslų personažai yra galvosūkiai, priklausantys nautiloido poklasiui. Šis pasirinkimas nėra atsitiktinis – "Nautiloidai" buvo dažniausiai pasitaikantys, dideli ir aktyvūs plėšrūs Ordoviko ir Silurijos laikotarpiais. Abu paveikslėlių priekiniame plane matome tą patį "nautiloide" – tai didžiulis Ortokerai su tiesia kriaukle ir šalia jo Cyrtocerasšiek tiek mažesnis, šiek tiek išlenktas kriaukle. Zigzago modelis, apimantis jų lukštus, nėra menininko fantazija, kartais išlieka ir šių moliuskų iškastiniai kriauklės.

Tačiau šiuose paveikslėliuose esama skirtumų, susijusių su galvakojų molva. Kairėje "nautiloido" dalyje yra tik aštuonios čiuptuvai, tokie kaip šiuolaikiniai aštuonkampiai arba kalmarai, o dešinėje – daug daugiau. Apie kurį iš paveikslų, išvaizda "atetloido" labiau atitinka šiuolaikines paleontologų idėjas?


1 patarimas

Kairėje nuotraukoje "nautiloido" yra tik 8 čiuptuvai, tokie kaip šiuolaikiniai aštuonkojimai arba kalmarai, o dešinėje yra žymiai daugiau, kaip ir šiuolaikiniame "nautilus". Tai yra čiuptukų skaičius, kuris yra raktas į teisingą atsakymą.


2 patarimas

Nautiloidai buvo pirmieji galvos moliūgai, kurie pasirodė Žemės jūrose, ir labai mažai žinoma apie jų seniausių atstovų struktūrą. Bet laimei, visi šiuolaikiniai galvakakliai yra palikuonys iš kai kurių nautiloidų grupių, o jų tyrimas gali atskleisti jų tolimų protėvių struktūrą. Ypač svarbus yra šiuolaikinių galvakojų embrioninės plėtros tyrimas.


Sprendimas

Zdenekas Burianas visada dažydavo savo paveikslus taip, kad išnykę gyvūnai ant jų būtų visiškai atitikti šiuolaikinius (tuo metu) mokslinius duomenis. Tačiau galvakojų moliuskų atveju visada buvo tiek daug įrodymų. Paprastai iš išorinių susmulkintų galvakojų (atetloidai ir amonoidai) lieka fosilijos būsenos tiktai kriauklės: minkštieji audiniai išnyksta be pėdsakų. Daugelis iškastinių kalmarų, aštuonkojų ir jų artimųjų, kurių išorinis apvalkalas, nėra išrastų, bet paleontologams šiuo metu nėra identifikuojamo prieglobių ar amonitų atspaudų. Akivaizdu, kad tai yra kriauklės plūdrumas ir tūris: jei mirusio kalmaro kūnas gali labai greitai nuskęsti į dugną ir būti palaidotas po sluoksniu drėkinimo,tada išorinio apvalkalo moliuskų karkasas nusileido tik po to, kai buvo užpildyta oro kamera (fragmentas), ir šiuo metu minkštųjų audinių metu buvo laikas žlugti. Vienu ar kitu būdu, kad nėlofiloidų kūnų antspaudų nutaikymų nėra, lėmė tai, kad jų šiuolaikinių palikuonių tyrimas buvo beveik vienintelis informacijos šaltinis apie senovės galvakojų moliūgų kūno struktūrą.

Dabar sunku pasakyti, kodėl menininkas pirmą kartą pavaizdavo nautiloidus tik aštuoniais čiuptukais, tačiau suprantama, kodėl jis perpiešė nuotrauką: vėlesnėje versijoje taitiloidinių čiuptukų skaičius atitinka jų artimiausių giminaičių, ty palečių natūralių, kaukolių skaičių, kurį paleontologai jau seniai laiko "paleontologais" gyvas fosilijas ", iš esmės nepasikeitė nuo ankstyvojo paleozoiko (2 pav.).

Pav. 2 Taigi atstovavo "nautiloid" antroje XX a. Pusėje. Nepriklausomai nuo kriauklės formos, jie visi turi šiuolaikinio "Nautilus" galvą. T. H. Richo ir kt. Knygos iliustracija, 1997. Akmens knyga. Kronika priešistorinio gyvenimo

Nautilus tikrai atrodo daug primityviau nei visi kiti modernūs galvakojus. Dabar liko tik dvi rūšys Nautilus ir Allonautilus (Fig.3) abu priklauso Nautiloidea poklasio Nautilida užsakymui. Tarp galvos moliūgų jie yra vieninteliai išorės lukšto savininkai, išgyvenę iki mūsų dienų, o ankstyvuoju paleosozu, įskaitant Silurijos laikotarpį, visi galvosūkiai turėjo išorinį apvalkalą (be aštuonkojai ar kalmarų su vidiniu arba sumažintu lukštais, dar ne egzistavo).

Pav. 3 Šiuolaikinės Nautilides: Nautilus (kairėje) ir Allonautilus. Nuotrauka iš washington.edu

"Nautilus" turi labai paprastą smegenų ir primityvių (iš pirmo žvilgsnio) akių be lęšio ir ragenos, tačiau visais kitais galvakojimis objektyvas yra gerai išvystytas. Skirtingai nei dauguma jų tolimų giminaičių – aštuonkojai ir sepijos, kurie dėl savo intelektualiųjų gebėjimų vadinami "jūros primatais", "nautilus" nėra išskirti žvalgybos ir žvalgybos. Dėl visų šių primityvių, iš pirmo žvilgsnio, šiuolaikinio Nautiluso bruožų, jie buvo laikomi labai panašiais į seniausius "nautiloidus", o tie, savo ruožtu, buvo laikomi vienodais "nautilus", tik su skirtingesnės formos kriauklėmis.

Tuo pačiu metu, šiuolaikinės "Nautilus" radikaliai skiriasi nuo visų kitų galvakojų nuo čiuptukų skaičiaus: "Nautilus" yra apie šimtą, o kituose galvakojimuose yra 10 arba 8.Beveik visą dvidešimtąjį amžių paleontologai įsitikinę, kad patys natūliuzai atrodė labai primityvūs, jų daugybė čiuptukų yra primityvus požymis. Tai buvo, buvo daroma prielaida, kad visi senoviniai galvakai turėjo apie šimtą čiuptukų. Tai atsispindi antroje Buriano nuotraukoje.

Tačiau neseniai ši prielaida buvo paneigta. Japonų biologų "Nautilus" embrionų kūrimo išsamus tyrimas ir jų palyginimas su kitų galvakojų moliuskų embrionais parodė, kad iš pradžių "Nautilus", kaip ir visi kiti šiuolaikiniai galvakakliai, buvo pastatyti dešimt čiuptukų (Sh. Shigeno ir kt., 2017 m. Galvos moliūgų evoliucija moliuskų kūno dalys: įrodymai nuo Nautilus embrioninė plėtra). Vėliau, embriogenezės metu, šios embrioninės čiuptuvės yra sugriauta taip, kad atsiradus kiaušiniui mažame natūliuseje buvo apie šimtas plonų čiuptukų. Tačiau iš pradžių jų yra dešimt, kaip ir galvosūkiai (4 pav.).

Pav. 4 Scheminis "nautilus embrionų" pateikimas Nautilus ir sepijos Idiosepius. Romėniški skaitmenys nurodomi čiuptukų užuomazgos. Paveikslas iš straipsnio Sh. Shigeno ir kt., 2008. Galvako galvos komplekso evoliucija moliuskų kūno dalimis: įrodymai iš Nautilus embrioninė plėtra

Vadinasi, daugelis "nautilus" čiuptukų nėra iš pradžių vadinamas galvos moliuskų ženklas, bet evolucionuojantis nautilides "išradimas".Jų protėviai turėjo tik 10 čiuptukų, kaip ir visi kiti galvosūkiai, išlikę iki mūsų dienų. Taigi, pagal modernias idėjas, 1942 m. Zdenek Burianas pirmasis paveikslėlis yra arčiau tiesos nei jo vėlesnė versija, kuri tuo metu atrodė labiau teisinga.


Po žodžio

Dabar tapo aišku, kad idėjos apie šiuolaikinius "nautilus" kaip gyvūnus, kurie liko nepakitę nuo ankstyvojo paleosezio, yra klaidingi, o ne tik atsižvelgiant į jų čiuptukų skaičių.

Tyrimai dėl natūlimiaus embrionų, kurio metu nustatytas pradinis jų čiuptukų skaičius (Sh. Shigeno ir kt., 2008), autoriai paklausė moliuskų kūno dalių senovių: "Nautilus embrionų vystymosi įrodymai" labiausiai matomų kūno dalių yra nautilides – gaubtas. Ši galinga oda formacija yra "Nautilus" viršaus, virš jų čiuptukų ir akių, ir skirta apsaugoti: pavojingumo momentu gyvūnas grįžta į kriaukle ir uždaromas su gaubtu (5 pav.). Kapoto paviršius padengtas raguotu sluoksniu, turinčiu daugybė pažeidimų ir smūgių, ir saugo "niclus" minkštus audinius iš mažų plėšrūnų. Kapotas, kaip ir daugybė čiuptukų, dažnai buvo vaizduojamas senovinių "nautiloidų" rekonstrukcijose.Tačiau embriologiniai tyrimai parodė, kad gaubtas yra labai sudėtingas organas, kuris susideda iš galvos audinių, kaklo raukšlių ir, svarbiausia, iš dviejų pradinių čiuptukų porų. Tai yra faktas, kad šimtai "nautilus" čiuptukų yra suformuotos ne iš dešimties, o iš šešių pradinių įsagų čiuptukams, o keturi eina į gaubtą. Kadangi likusiose šiuolaikinėse galvakojų vietovėse yra dešimt originalių čiuptukų, jų protėviai "neaukojo" čiuptukų dalies į gaubtą, taigi jie neturėjo tokios struktūros.

Pav. 5 Biologas-naras su dviem "Nautilusais": Allonautilus scrobiculatus (kairėje) ir Nautilus pompilius. "Nautilus", nuliūdęs akvalangą, nuvedė į korpusus ir uždarė savo gaubtus. Nuotrauka © Richard Hamilton iš blog.nature.org/science

Kitas ryškus skirtumas tarp šiuolaikinės "nautilus" yra jų labai paprastos akys, kurios yra atvira kamera be objektyvo (6 pav.). Tokios akys sugeba atskirti daiktus ir šviesą, gali sugauti judesį, tačiau čia nėra įmanoma sufokusuoti. Ilgą laiką buvo manoma, kad tai yra "įšaldyto pusiaukelės" evoliucijos pavyzdys, kai susidaro pilnaverčios akys. Tačiau neseniai atlikti genetiniai tyrimai parodė, kad jų protėviai turėtų turėti trūkstamą lęšį šiuolaikiniame "nautilus" akyse (žrNustatyta, kad genetinė lęšio nebuvimo priežastis "nautilus", "Elements", 2013-06-10). Tai reiškia, kad Natlulio akys iš pradžių nebuvo primityvios, kaip anksčiau minėta, ir jų struktūra buvo supaprastinta nautilides evoliucijoje (Nautilida yra "nautiloidų", prie kurios priklauso šiuolaikiniai "nautiluses", atšaka).

Pav. 6 Moderno akis Nautilus pompilius. Nuotrauka © Ajnj Hans Hillewaert iš species.wikimedia.org

Paleontologai taip pat papildė kažką biologiniams tyrimams. Išanalizuotos iškastinio "nautiloidy" kriauklių tyrimas parodė, kad Nautilida tvarkos atstovų raumenų sistema iš esmės skiriasi nuo kitų "nautiloidy" raumenų sistemos. Paprastai nefunkcionuojamoje būsenoje esantys natiloidiniai raumenys neišsaugomi, tačiau jų korpusuose galima rasti šių raumenų pritvirtinimo sritis ir iš jų bent jau apskritai atkurti šių kriauklių savininkų raumenų sistemos struktūrą. Visi šiuolaikinių ir išnykusių "Nautilida" užpuolimo nariai turi dvi labai dideles raumens pritvirtinimo vietas, esančias gyvenamosios kameros šoninėse dalyse. Bet jokiu kitu nutoloidų atsiskyrimu (jų yra maždaug keliolika), tokių vietų raumenų pritvirtinimui nėra (7 pav.). Kai kurie "nautiloids" turi visą diržą,susidedanti iš kelių dešimčių raumenų pritvirtinimo vietų, kitose yra dvi poros prisirišimo zonų, esančių apatinėje gyvenamosios kameros dalyje, tačiau niekas neturi daugiau šoninių regionų.

Pav. 7 Scheminis raiščių pritvirtinimo sričių, esančių "nautiloido" apvalkalo skerspjūvyje, vieta: q – šiuolaikinis "nautilus". Paveikslas iš straipsnio J. Dzik, 1981. Galvosūkio kilmė

Taigi, "Nautilus" apskritai nėra stebuklas, "įšaldytas laiko" ateiviai iš tolimo praeities, bet ir gyvūnai, kurie iki šios dienos išgyveno daug pokyčių. Tikriausiai dauguma šių naujovių yra susiję su prisitaikymu prie apatinio gyvenimo būdo gana dideliuose gyliuose ("nautiluses" nori gyventi 150-350 metrų gylyje, bet jie taip pat gali eiti maždaug 600 metrų). Toks gylis nėra labai lengvas, o daugybe čiuptukų, skirtų dugno apipjaustymui, yra naudingesnis už gerą regėjimą.


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: :???: :?: :!: