Полювання на відсутні ланки еволюції триває
Відео: М`ясо. Плоть обману - Реальність. Таємниці світу з Анною Чапман N136 (18.04.2014)
В історії життя час від часу трапляються радикальні зміни: виникає щелепу, злітають птахи, предки людини відокремлюються від шимпанзе ... Щоб знати, як відбувалися ці повороти, потрібні так звані перехідні копалини, тобто відсутні ланки.
Тед Дешлер з Академії природничих наук і Ніл Шубін із Чиказького університету (обидва - США) займалися питанням походження сухопутних тварин. Вважалося, що близько 375 млн років тому плавники деяких костистих риб перетворилися в кінцівки, але копалин доказів того ключовому кроку в історії еволюції не було знайдено. Дует ретельно простудіював геологічні карти в пошуках порід потрібного віку і зупинився на острові Елсмір в Канадської Арктиці. Розкопки увінчалися успіхом тільки на четвертий рік: вдалося виявити рибу з чотирма кінцівками. її назвали тіктаалік.
Відкриття, про яке оголосили в 2006 році, викликало сенсацію. Натуралістів зачарувала не тільки сама знахідка, але і методика, за допомогою якої вона була зроблена. У переважній більшості випадків подібні відкриття носять випадковий характер, а тут воно стало результатом систематичного, цілеспрямованого пошуку.
І сьогодні мисливці на відсутні ланки все частіше застосовують таку ж тактику: спочатку роблять прогноз (на підставі секвенування генів або передових методів візуалізації), а потім вже шукають копалини свідоцтва.
Відео: # 6: Прошмигуючи шавка [LP Sir, You Are Being Hunted]
| Тіктаалік (зображення авторів відкриття). |
Відео: Evoland 2 - Гра в хованки і Симулятор Пліткарки # 6
Життя зародилося понад 3 млрд років тому: співвідношення ізотопів вуглецю в гренландской породі віком 3,8 млрд вже несе її відбиток. Але справа навіть не в тому, що знайти викопне тих років важко, - можливо, саме перша ланка еволюції не збереглося зовсім, а якщо воно і залишилося в палеонтологічному літописі, то може кардинальним чином відрізнятися від нинішніх форм життя, і ми його просто не зауважимо. Тому найстаршими фізичними слідами життя пропонується вважати мікроскопічні утворення в австралійських породах віком 3,4 млрд років, хоча далеко не всі з цим згодні.
Завдяки генетичному аналізу у нас є важлива інформація про інше перехідному періоді. Породи віком близько 2,4 млрд років містять оксиди заліза, які свідчать про появу фотосинтезуючих організмів, що виділяли кисень. Довгий час вважалося, що ці організми - ціанобактерії - Зародилися в море. Але коли Керрін Бленк з Університету штату Монтана (США) секвенований геноми сучасних ціанобактерій, щоб скласти родове древо, вона знайшла переконливі докази того, що всі їхні предки жили в прісній воді, де і почався фотосинтез 3-2,5 млрд років тому. Спираючись на цей висновок, пані Бленк і її колеги вивчають тепер осадові породи древніх озер і струмків в пошуках викопних видів ціанобактерій.
Перші фотосинтезуючі організми були одноклітинними, позбавленими ядра. Першим копалин еукаріот близько 1,8 млрд років. Наступним трюком еволюції стала поява багатоклітинних. Дослідження швидкості генетичних змін говорять про те, що перші тварини з`явилися 1-0,6 млрд років тому. Скам`янілості тих часів дуже рідкісні, до того ж важко розрізнити багатоклітинні організми і колонії одноклітинних.
Приблизно 585 млн років тому виникла так звана едіакарська фауна, складалася в основному з губчастої, зморшкуватих істот, схожих на килимок. Ймовірно, вони жили, прикріпляється до морського дна.
Едіакарська фауна раптово зникає 542 млн років тому в пориві еволюційних змін, відомих як кембрійський вибух. До цього періоду сходить більшість основних груп сучасних тварин. Саме тоді виникли перші істоти з твердими частинами і перші хижаки. Життя змінилося настільки сильно, що еволюційні зв`язки між фауною кембрію і едиакария залишаються загадкою.
Близько 100 млн років тому в глибинах морів з`явилася наступна найважливіша інновація - щелепу. Розрив між безщелепними і щелепними хребетними - ще одна нерозгадана таємниця еволюції. Щелепа зажадала перебудови всього черепа і стала запорукою успіху акул, динозаврів, людини та ін. У 2011 році Чжікунь Гай з Інституту палеонтології хребетних і палеоантропології (КНР) оголосив про те, що за допомогою синхротронного рентгенівського мікроскопа, який дає 3D-зображення з субмікронних дозволом без пошкодження зразків, йому вдалося знайти проміжну форму.
Він займався екземплярами галеаспід, які вже вивчалися під оптичним мікроскопом, і рентген показав, що дещо пройшло повз увагу дослідників. Замість однієї ніздрі, звичайної для інших біґосів риб, г-н Гай побачив пару ніздрів - по одній з кожного боку черепа. У більш розвинених риб простір між парними ніздрями дозволяє ембріональних клітин, що створює щелепи, займати правильне положення. Таким чином, хоча галеаспіди ще залишалися безщелепними, вони вже мали рисою, яка знімала бар`єр на шляху до появи щелепи.
Йдемо далі і на цей раз проскакуємо 70 млн років. Риби роблять ще один крок вперед. Тіктаалік і іже з ним відрощують кінцівки, за допомогою яких можна розгулювати по берегу. Кілька десятків мільйонів років звикання, і виникають перші земноводні. На жаль, про цей етап ми не знаємо практично нічого, бо в палеонтологічному літописі настає перерва (360-345 млн років тому), названий ім`ям американця Альфреда Ромера, який першим його помітив. Зате відомо, що він слід за Хангенберзької подією - Масовим вимиранням в кінці девону, яке знищило безліч примітивних риб. У числі інших зникла акантостега - Нащадок тіктаалік. Її приклад наслідували архаїчні панцирні риби (Плакодерми), серед яких був десятиметровий дунклеостей. Після цієї прогалини в морях домінують Променепері риби і акули, а по землі бродять земноводні з кінцівками, як у саламандр.
Нещодавно у Великій Британії виявили кілька родовищ копалин, що належать до розриву Ромера. Щоб остаточно демістифікувати питання виникнення земноводних, палеонтологи націлилися на зухвалий проект: вони збираються пробурити 500-метрову свердловину і дістатися до відкладень пізнього девону. Ініціатива, названа TW: eed в честь бурової площадки поблизу річки Твід на кордоні Шотландії й Англії, обійдеться майже в 400 тис. Що й казати, подібне в палеонтології трапляється нечасто.
Поки вони готуються, ми перемістилися за часів найстрашнішого вимирання в історії планети - пермського. 252 млн років тому зникло до 96% всіх морських видів і близько 70% сухопутних хребетних. Протягом наступних 20 млн років найбільш активно розвивалися архозаври, породили динозаврів, птерозаврів, крокодилів і птахів. Перші скам`янілості архозавров відносяться до початку тріасу, і незабаром після цього група поділяється на лінії, що ведуть до динозаврам і крокодилам, але цей момент покритий туманом. Тільки в 2011 році Ctenosauriscus, жив 247 млн років тому, удостоївся звання раннього предка крокодилів. Сліди то чи динозаврів, то чи дінозавроморфов, знайдені в Польщі в 2010 році, ще старше. Але найстарішим останкам динозаврів поки всього 230 млн років.
У минулому році «сплив» зразок, який на 10-15 млн років старше. ньясазавр кілька десятків років пролежав у запасниках лондонського Музею природної історії, не привертаючи особливої уваги. Лише завдяки зростаючій базі даних древніх динозаврів і комп`ютерним програмам, порівнює анатомічні риси, стала можливою класифікація спірних примірників. Так, Ctenosauriscus виділяється «вітрилом» на спині, але комп`ютерний аналіз виявив безліч менш очевидних рис, які дозволили вважати його предком крокодилів. Аналогічним чином ньясазавр був віднесений до ранніх динозаврам або їх близьким родичам.
Автор аналізу Стерлінг Несбіт з філдсовські музею природної історії (США) відзначає, що взятися за цей зразок йому допоміг ... Google Earth. Він і його колеги проводили польові роботи в геологічній формації Манда (Танзанія) і пройшли повз цікавого оголення, яке розташовувалося всього в 30 м від вчених, але було приховано густою травою. Його вдалося розгледіти тільки завдяки інтернет-сервісу, і там вчені виявили безліч скам`янілостей, які змусили задуматися і по-новому поглянути на ньясазавр.
На сьогодні найбільш загадковою групою серед нащадків архозавров залишаються птерозаври. Вони володіли порожніми кістками, а їх предки були надзвичайно малі, тому останки, які стосуються початку і середині тріасу, дуже рідкісні.
Настільки ж незрозуміло походження ссавців, які набрали чинності в перші 10 млн років після крейда-палеогенового вимирання, викосили динозаврів (близько 66 млн років тому). Недавня знахідка щиколотки натякнула на те, що найбільш ранній з приматів Purgatorius лазив по деревах нинішньої Монтани ще 65 млн років тому. Але в іншому картина як і раніше не проглядається. Найстарші скам`янілості кажанів і китів з`являються в палеонтологічному літописі набагато пізніше. Як вони пов`язані з першими ссавцями - бозна.
Не можна обійти увагою і питання про предка людини. У 2009 році в Мессель поблизу Дармштадта (ФРН) знайшли зразок Darwinius masillae на прізвисько Іда. Його поспішили оголосити відсутньою ланкою в лінії, яка веде до людини, але потім з`ясувалося, що це представник вимерлого бічної гілки. Проте екземпляр поліпшив наші знання про анатомію ранніх приматів.
Світло на таємницю нашої еволюції проливає і генетика. Наприклад, з`ясувалося, що розкол між людиною і шимпанзе стався набагато раніше, ніж було прийнято вважати. Молекулярні годинник (швидкість генетичних мутацій) говорять про те, що наш спільний предок жив 7-13 млн років тому, а не 4-6 млн. Раніше скам`янілості, що нагадували людські, але перевершували за віком цей застарілий кордон, вважалися ненадійними. Можливо, тепер вони знову привернуть до себе увагу вчених.
Найбільшим досягненням в галузі геноміки можна вважати визначення видової приналежності мізерного набору останків. Самі по собі фрагменти кісток і зуби, знайдені в Денисовій печері, чи могли щось розповісти про власників, які жили близько 40 тис. Років тому в Сибіру. Але розшифровка ДНК показала, що це абсолютно новий, невідомий досі вид, що ділив з неандертальцями і нами Євразію під час останнього льодовикового періоду. Більш того, близько 5% його генома живе донині в мешканців Папуа - Нової Гвінеї. Відомо також, що ми все, за винятком корінних африканців, - трішечки неандертальці.
Старомодні методи теж продовжують дивувати. На індонезійському острові Флорес виявлений «хоббіт» (Homo floresiensis), що жив по крайней мере 17 тис. Років тому. У минулому році з`ясувалося, що в Китаї зовсім недавно існував невідомий вид, поки умовно названий «людьми Печери благородного оленя». З нетерпінням чекаємо результатів аналізу ДНК тих і інших.
Коротше кажучи, сьогодні ми озброєні краще, ніж коли б то не було. І це не тільки нові високотехнологічні інструменти, але і величезна база даних, накопичена декількома поколіннями палеонтологів. Те, що раніше відкидалося в сторону під час розкопок, тепер має більше шансів залучити обгрунтоване увагу. Наприклад, пан Несбітт примітив якось 10-сантиметровий фрагмент, який виявився стегнової кісткою архозаври і спричинив за собою виявлення цілого скелета раннього крокодила під назвою Xilousuchus.
«Майже кожен день з`являється щось цікаве - нове викопне або нову статтю, - зазначає Стівен Брузатте з Единбурзького університету (Велика Британія). - Це золотий вік! »
