Самая большая губка была найдена в Тихом океане около Гавайских островов на глубине более 2000м. Её длина 3,5м, ширина 1,5-2м, а возраст может достигать нескольких тысяч лет.

Подробнее...

Ученые обнаружили в Тихом океане самую крупную губку из тех, что существуют на Земле. По размерам она приближается к габаритам небольшого автомобиля.

Об этом говорится в статье американских специалистов, опубликованной в журнале Marine Biodiversity.

Открытие было сделано в ходе обследования океанского дна в районе Гавайских островов. На глубине более 2000 метров беспилотный батискаф обнаружил губку длиной 3,5 метра и шириной 1,5-2 метра. Для сравнения, примерно такими же габаритами обладает автомобиль «Запорожец».

Судя по спикулам, игольчатым элементам скелета, организм относится к шестилучевым губкам из семейства Rossellidae. Предыдущий рекордсмен среди губок был найден в мелководной зоне у канадского побережья в 2007 году, его длина составляла 3,4 метра, а ширина - 0,5-1,1 метров.

По словам ученых, возраст губки-гиганта может исчисляться тысячами лет. Например, среди мелководных губок попадаются экземпляры возрастом 2300 лет, а в глубинах океана эти существа растут еще медленнее.

Напомним, недавно палеонтологи обнаружили на территории китайской провинции Гуйчжоу ископаемую губку возрастом 600 млн лет. Несмотря на ее солидный возраст и крошечные размеры (1,2х1,1 мм), на окаменелости можно разглядеть мельчайшие детали клеточного строения.

Источник: infox.ru

Андрей Лавров и Игорь Косевич с кафедры зоологии беспозвоночных биофака МГУ изучили, как искусственно разделенные между собой клетки тела губки способны вновь воссоздавать многоклеточные структуры и затем формировать из них полноценные губки. Это важно в контексте исследования процессов клеточной эволюции организмов. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Experimental Zoology Part A: Ecological Genetics and Physiology.

Губки (Porifera) — это низшие многоклеточные животных с исключительно высокой пластичностью и мобильностью всех внутренних структур и уникальной способностью к реагрегации, т.е. процесс срастания разделенных клеток в функционирующий многоклеточный агрегат, способный впоследствии вновь образовать взрослую губку. При этом реагрегация клеток не характерна для остальных видов многоклеточных, что делает особенно интересным ее исследование (в данном случае — на Demospongiae, т.е. «губках обыкновенных»).

Клетки губок искусственным образом разъединили между собой, сначала механически, в следующей серии экспериментов — химически. В первом случае ткани были разделены путем пропускания тела губки через сетчатую ткань, во втором случае специалисты помещали губку в особо подготовленную воду — из нее изъяли кальций и магний и добавили хелатирующий компонент (ЭДТА) — и в результате ткани распадались на отдельные клетки.

Полученные взвеси поместили в чашки Петри и наблюдали за процессом реагрегации. По ходу дела менялась форма клеток, причем по разному в зависимости от их расположения. Те, что находились ближе к поверхности, из округлых становились Т-образными, а те, что были ближе к центру, приобретали амебоидные очертания. В конце процесса сформировались функциональные многоклеточные агрегаты.

Понимание данных процессов, по мнению ученых, позволит в дальнейшем сделать шаг вперед не только в вопросах эволюции клеточных организмов, но и в таких областях как фармацевтика, где процессы реагрегации губок смогут оптимизировать производство их биологически активных веществ. 

Источник: Научная Россия

Палеонтологи обнаружили в Китае древнейшую губку. Несмотря на небольшие размеры, экземпляр отличаются превосходной сохранностью.

Eocyathispongia qianiaОписание находки, сделанной китайскими учеными из Нанкинского института геологии и палеонтологии, опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Считается, что одним из важнейших событий в истории жизни было эволюционное расхождение между губками и настоящими многоклеточными с дифференцированными тканями. Ученые предполагали, что оно произошло еще до кембрийского периода (540-480 млн лет назад), во время которого в осадочных породах появились все основные типы живых существ.

Как рассказал Цзунцзюнь Инь, последний общий предок губок и настоящих многоклеточных, к которым относятся все остальные более развитые животные, включая медуз и червей, существовал около 750 млн лет назад в докембрийскую эпоху. Соответственно, древняя губка, которая имеет возраст 600 млн лет и была найдена в так называемой формации Доушаньто на юге Китая, вероятно, представляет что-то вроде общего предка всех губок или, по крайней мере, образец одной из самых ранних губок. Однако, чтобы понять какое место займет находка в классификации губок, нужны дополнительные исследования. 

Несмотря на ее солидный возраст и крошечные размеры (1,2х1,1 миллиметр), на окаменелости можно разглядеть мельчайшие детали клеточного строения - достаточно сфотографировать ее с помощью сканирующего микроскопа.

Губка, получившая название Eocyathispongia qiania, состоит из трех полых трубочек, соединенных общих основанием. Снаружи она покрыта аналогами пинакоцитов (так называются покровные клетки современных губок), между которыми располагаются крошечные поры. Во внутреннем слое E. qiania ученым удалось разглядеть аналог воротничковых жгутиковых клеток, которыми современные губки создают ток воды, помогающий фильтрации.

Экземпляр, чей объем равен всего 2-3 кубическим миллиметрам, сложен сотнями тысяч клеток. Пока ученые не смогли найти в этих же слоях, относящихся к началу эдиакарского периода, хотя бы еще одну такую «крошку».

Напомним, в прошлом году биологи впервые за последние полвека обнаружили организмов, относящихся к ранее неизвестному типу живых существ. Не исключено, что они являются живыми ископаемыми, чьи родичи существовали на Земле более 550 миллионов лет назад.

Источник: infox.ru

Представители типа Губки традиционно считаются одной из самых архаичных и просто устроенных групп животных. Однако новые научные данные заставляют усомниться в верности этого подхода и предположить, что ранние губки были вовсе не так примитивны, как современные.

Окаменелая губка В настоящее время большинство биологов уверено в том, что губки представляют собой старейшую на планете группу животных, план строения которой сложился одним из самых первых. Эту точку зрения вроде бы подтверждают генетические исследования, помещающие момент отделения предков губок от предков других животных в глубины докембрия, а также общий уровень организации тела губок, лишь немного превосходящий колониальных простейших, лишенных нормально сформированных органов и тканей. Поэтому в научных кругах прочно устоялось мнение о том, что глядя на современных губок, мы как бы видим древнейших многоклеточных Земли.

Прогресс генетики и биохимии в последние годы поставил под сомнение это хрестоматийное впечатление о простоте губок. Новые данные палеонтологов говорят, скорее, о том, что ранние губки в некоторых отношениях были более сложными, чем их современные потомки. К сожалению, изучение первых шагов их эволюции сталкивается со значительными трудностями, ведь хотя они и обладали минеральным скелетом из твердых спикул, в процессе захоронения и окаменения остатки деформировались до полной неопределенности.

Впрочем, время от времени палеонтологи находят местонахождения с исключительно хорошей сохранностью ископаемой фауны, и зачастую среди находок там встречаются древнейшие губки. В большинстве случаев эти остатки напоминают современную глубоководную группу Hexactinellida, однако это сходство на поверку оказалось чисто внешним, искусственным. И все же окаменевшие остатки представителей этой "стволовой группы" древних губок имеют жизненно важное значение для понимания того, какими были ранние губки и чем они отличаются от ныне живущих видов.

Большинство хорошо сохранившихся окаменелостей ранних губок имеет шаровидную или вазообразную форму с единственным круглым отверстием в верхней части тела. Характерные для современных видов неправильные формы появились позже и не могут считаться примитивным признаком. При этом некоторые ранние губки, время от времени встречающиеся в разных уголках Земли, имеют угловатые очертания, как правило, восьмигранные. Хотя палеонтологи хорошо осведомлены об этой особенности, до сих пор никто не придавал ей значения, поскольку такие угловатые губки встречаются достаточно редко и нерегулярно, что указывает скорее на случайное совпадение, чем на закономерность. Кроме того, предполагалось, что призматические контуры являются не проявлением настоящей симметрии, а всего лишь ответом на условия внешней среды.

Опровергнуть эту точку зрения удалось благодаря открытию ранних губок замечательной сохранности, найденных в Южном Китае в составе хэтанской биоты, датирующейся ранним кембрием (около 520 млн лет назад). Как рассказал изучавший этих губок доктор Джозеф Боттинг из Нанкинского института палеонтологии академии наук Китая, окаменелости, которые он отнес к роду Metaxyspongia, имеют примерно округлые очертания и симметричный скелет из четырех рядов крупных спикул, расположенных вертикально по всей высоте животного. Реконструировав несколько особей этих губок, палеонтологи пришли к выводу, что они тесно связаны с Takkakawia, найденными в знаменитом канадском местонахождении Берджесс Шейл. Правда, у Takkakawia четыре "колонны" из спикул уже в нижней части тела разветвляются, придавая животному восьмилучевую симметрию.

Эти данные позволяют поставить под сомнение случайность находок восьмигранных ранних губок. Скорее, речь идет о самой настоящей, генетически обусловленной симметрии. Изучение нескольких бесформенных древних губок также обнаружило признаки четырехлучевой симметрии, присутствовавшей у них на начальных стадиях индивидуального развития и исчезнувших по мере взросления особи. Четырехлучевая симметрия сохранилась даже у некоторых современных губок, например, у личинок класса Calcarea.

По всей видимости, потомки древних четырехлучевых губок утратили симметрию, чтобы лучше соответствовать условиям густых донных зарослей, в которых они обычно обитают. Но сам факт присутствия симметрии достаточно высокого порядка опровергает гипотезу о том, что губки произошли непосредственно от колониальных простейших. Скорее, губки имели общих предков с типом Стрекающих (Cnidaria), представители которого единственные в современном мире обладают такой же четырехлучевой симметрией. И конечно, неожиданная сложность строения ранних губок означает, что мы больше не можем считать их аналогами общего предка животных, заключает EurekAlert!

Источник: PaleoNews

Возникновение и первоначальное развитие жизни на Земле вовсе не нуждались в высоком содержании кислорода. Это экспериментально доказали датские биологи, поставив опыт над современными морскими губками.

Первые в мире животные сидели на бескислородной диете Губки считаются одними из самых примитивных многоклеточных животных и очень напоминают ранние формы жизни, появившиеся на Земле в эпоху ее молодости. Например, у губок еще не существует разнообразных отдельных органов и тем более их систем, а образ жизни донных фильтраторов, который ведет большинство этих существ, отличается глубокой древностью. Поэтому аспирант университета Южной Дании Даниэль Миллс и его коллеги остановили свой выбор именно на губках, чтобы выяснить роль кислорода в возникновении и первых шагах развития жизни.

Исследователи собрали несколько морских караваев (губок Halichondria panicea), обитающих в насыщенных кислородом водах датских фьордов, и поместили в специальный аквариум. С помощью лабораторного оборудования из налитой в аквариум воды постепенно удалялся кислород, и к концу эксперимента его содержание в воде было примерно в 200 раз меньше, чем в современных морях. Но, несмотря на столь жесткие условия, морские караваи очень неплохо себя чувствовали все 10 дней эксперимента и погибать от удушья вовсе не собирались.

Результаты смелого опыта, по мнению авторов, убедительно доказывают, что примитивные живые существа, обитавшие в первобытных океанах, нуждались в кислороде намного меньше, чем их более сложные современные потомки. "Есть еще много исследователей, утверждающих, что животные не могли появиться до тех пор, пока уровень содержания кислорода не достиг достаточно высоких величин, – заявил Миллс. – Наши результаты оспаривают эту точку зрения".

Как считает датский ученый, ему удалось экспериментально подтвердить альтернативную гипотезу, согласно которой зарождение и первоначальное развитие жизни могло происходить и в практически бескислородных условиях. Кстати, одной из причин, по которым древние океаны были лишены кислорода, может быть большое количество гниющей органики – микробов и бактерий, которые тратили весь кислород на окислительные реакции собственного разложения. Губки же, фильтрующие воду и питавшиеся этой органикой, очищали от нее океан и тем самым постепенно повышали уровень содержания кислорода. А вслед за ним росла и сложность непрестанно эволюционирующих живых существ.

Результаты Миллса и его команды отлично вписывается в данные генетических исследований, уверен профессор Уильям Мартин из немецкого университета Дюссельдорфа. Хотя окаменелости животных массово появляются лишь около 600 млн лет назад, когда океаны уже были богаты кислородом, генетическое разнообразие современных ДНК указывает, что первые животные начали развиваться по крайней мере на 100 млн раньше, в еще не насыщенных кислородом водах.

Более того, митохондрии, генерирующие энергию в клетках современных животных, у многих простых форм способны длительное время функционировать без кислорода. "Изучение того, как митохондрии губок ведут себя в условиях с низким содержанием кислорода, может прояснить, как они выживают", – отметил Мартин.

По мнению доцента университета Вандербильта в Теннесси Антониса Рокаса, результаты исследования датчан весьма изящны. Однако пока неясно, действительно ли именно губки были самыми ранними животными. Некоторое время назад на эту роль были предложены гребневики, и эти "отношения чертовски трудно расшифровать", подчеркнул Рокас, отметив, что было бы интересно проверить и гребневиков на способность выживать в условиях с низким содержанием кислорода.

Вполне возможно , что губки появились раньше других и помогли океанам насытиться кислородом, считает Тимоти Лайонс, профессор биохимии Калифорнийского университета, занимающийся изменением уровня кислорода на ранней Земле. Но это не означает, что океаны нуждались в животных, чтобы обогатиться кислородом. "Мы знаем, например, что уровень кислорода, скорее всего, был очень высок немногим ранее 2 млрд лет назад – но в те времена не было никаких животных. Эволюция еще не была готова", – приводит его слова New Scientist.

Источник: PaleoNews

Ученые выяснили, что самыми примитивными многоклеточными животными являются не губки, а гребневики. Об этом свидетельствуют результаты генетического анализа.

Эволюционное дерево отображающее горизонтальный перенос геновРезультаты исследования, проведенного американскими генетиками из Брауновского университета, опубликованы в свежем выпуске журнала Science.

Долгое время специалисты считали, что губки, фильтрующие организмы, лишенные нервной и мышечной ткани, являются самыми примитивными многоклеточными животными. Однако авторы статьи предложили на эту роль внешне куда более «продвинутых» организмов - представителей типа гребневиков (Ctenophora).

Гребневики - это морские беспозвоночные, тело которых несет ряды ресничек. Они парят в толще воды и поедают небольших рачков и другую добычу. Исследователи расшифровали полный геном одного из них - гребневика Mnemiopsis leidyi. В свое время Mnemiopsis «прославился» тем, что попал в Черное время и подорвал там кормовую базу промысловой рыбы.

Исследователи сопоставили геном Mnemiopsis (длиной около 150 миллионов пар нуклеотидов) с геномами губок. Выяснилось, что генетически губки и гребневики достаточно похожи - например, у губок есть полный набор генов, ответственных за развитие нервной системы. Следовательно, губки когда-то ее имели, но затем отказались от нервных клеток из-за сидячего образа жизни.

В то же время гены, отвечающие у Mnemiopsis за мышечные клетки, отличаются от генов всех остальных многоклеточных. Следовательно, они обзавелись мышечной тканью независимо. Все это натолкнуло ученых на мысль, что именно гребневики раньше всех отделились от эволюционного древа многоклеточных.

«Наше открытие показывает, что мышечные и нервные клетки, в ходе эволюции могли бесследно утрачиваться, а также возникать несколько раз, несмотря на их сложность», -- пояснил Джим Мулликин, соавтор статьи.

Истчоник: infox.ru

В мире науки есть свои конкурсы и премии, присуждаемые самым выдающимся учёным за самые выдающиеся исследования. Но есть одна научная отрасль, где конкурсы проводятся не только среди учёных, но и среди, так сказать, объектов их интереса. Речь о зоологии, где регулярно составляются списки «самых удивительных видов», открытых за какой-то промежуток времени, обычно за год. 

Вот и сейчас специалисты из Института исследования новых видов при Аризонском университете (США) представили перечень из десяти видов, описанных в прошлом году и достойных, по их мнению, называться «самыми странными и удивительными». Это делается уже шесть лет подряд, а публикация списка приурочена ко дню рождения Карла Линнея, великого естествоиспытателя XVIII века, которого без преувеличения можно назвать отцом современной зоологии. 

Всего в прошлом году на места в финальной десятке было номинировано 140 видов из самых разных групп, от бактерий до млекопитающих. Понятно, что жюри при конечном отборе руководствовалось критериями исключительности и необычности, которые, впрочем, могли проявляться в чём угодно: например, организм мог иметь необычные параметры, или быть исключительно редким, или жить в сверхтруднодоступной области. 

Фиалка Viola lilliputana и среда её обитания. (Фото Hugh H. Iltis и Harvey Ballard.)Итак, по порядку. Открывает список растение Viola lilliputana, которое, как можно понять по родовому названию, относится к фиалкам. Растёт оно в одной-единственной точке на земном шаре, и точка эта располагается в высокогорных Андах, на территории Перу. Viola lilliputana любит луга в засушливых местах на местных плато. Другая удивительная черта «победителя» (кроме труднодоступности ареала) — крохотные размеры: надземная часть фиалки равна примерно 1 см, оттого Viola lilliputana относится к одним из самых крохотных двудольных растений. Любопытно, что образцы Viola lilliputana впервые попали в руки учёных ещё в 1960-е, но до сих пор никто не удосуживался внимательно присмотреться к растению. В результате как новый вид эта фиалка была описана только сейчас.

Губка Chondrocladia lyra. (Фото MBARI.)Под номером два значится хищная губка Chondrocladia lyra, которая живёт на глубине свыше трёх тысяч метров в северо-восточной части Тихого океана, неподалёку от калифорнийского побережья. Внешне Chondrocladia lyra напоминает сложную арфу (или лиру): на нескольких горизонтальных лучах (которых может быть от 2 до 6), отходящих от общего центра, сидят вертикальные отростки, параллельные друг другу, но разные по высоте, напоминающие струны. Этих «струн» может быть более двадцати, и на конце у них часто присутствует шарообразное утолщение, похожее на набалдашник на старых кроватях. Губка питается планктоном, и такая разветвлённая форма помогает ей, не сходя с места, охотиться на большом пространстве — активно бегать за добычей, как мы понимаем, губка не может. 

Конголезская мартышка Cercopithecus lomamiensis. (Фото Hart, J. A., Detwiler, K. M., Gilbert, C. C., Burrell, A. S., Fuller, J. L. et al. / PLoS ONE.) За губкой идёт мартышка Cercopithecus lomamiensis, открытая в бассейне реки Ломами, что в Демократической Республике Конго. В последний раз новый вид обезьян в Африке бал найдет 28 лет назад. Местные жители, впрочем, давно знают эту мартышку, так что новым вид стал лишь для зоологов. Впервые исследователи увидели пойманных молодых Cercopithecus lomamiensis в 2007 году; как показала практика, в природе этих обезьян проще услышать, нежели увидеть, так как мартышки исполняют довольно громкие хоровые номера на рассвете. Вид находится под угрозой уничтожения, ибо туземцы активно охотятся на мартышек ради их мяса. (К слову, мы писали об этой обезьяне в прошлом году.)

Змея Sibon noalamina. (Фото Sevastian Lotzkat.)

В высокогорных лесах западной Панамы был обнаружен ещё один вид, который привлёк внимание жюри. Это змея Sibon noalamina. Её окраска напоминает расцветку кораллового аспида, но это лишь мимикрия. Sibon noalamina безвредна и питается исключительно небольшой и «мягкотелой» добычей: улитками, слизнями, червями, яйцами амфибий. Вид под угрозой уничтожения, так как живёт там, где идёт интенсивная добыча руды. Собственно, видовое название змеи как раз предостерегает против излишней активности промышленников: noalamina — это испанская фраза No a la mina, которая на английском выглядит так: No to the mine, где mine — «рудник» или «шахта». 

Грибок Ochroconis anomala любит наскальную живопись. (Фото Pedro M. Martin-Sanchez.)В 2001 году на стенах Пещеры Ласко во Франции, известной своими палеолитическими росписями, начали появляться чёрные потёки. К 2007-му чёрный налёт разросся настолько, что стал не на шутку угрожать сохранности наскальной живописи. Поначалу учёные грешили на грибок Fusarium solani, но после его уничтожения оказалось, что чёрной плесени это не повредило. Так был открыт новый вид плесневых грибков Ochroconis anomala. Обычно грибки этого рода живут в почве, где разлагают растительные останки, но Ochroconis anomala предпочёл поселиться на пещерных стенах, расписанных древними людьми. Считается, что эти грибки безвредны для человека (хотя один из них, Ochroconis anomala, всё же представляет некоторую угрозу для нашего здоровья). 

Самое маленькое позвоночное — лягушка Paedophryne amanuensis. (Фото Christopher C. Austin.)Лягушка Paedophryne amanuensis, обитающая на территории Папуа — Новой Гвинеи, сразу после открытия стала обладательницей титула самого маленького позвоночного животного: её длина составляет в среднем 7,7 мм. (Для сравнения: длина крупнейшего позвоночного, синего кита, — 25,8 м.) Обитают микроквакши Paedophryne amanuensis в лесной подстилке влажных тропических лесов. 

Мадагаскарский кустарник Eugenia petrikensis. (Фото David Rabehevitra.)На Мадагаскаре обнаружили новый вид вечнозелёного кустарника из рода Евгения — Eugenia petrikensis. Это один из семи новых видов растений, открытых в прибрежных лесах восточного Мадагаскара. Леса сами по себе считаются экологическим чудом света: они произрастают на песчаных почвах, любят высокую влажность и напичканы эндемичными видами (как, впрочем, и весь Мадагаскар). Сейчас они стремительно исчезают, и Eugenia petrikensis, как и многим другим, присудили статус вида, находящегося под угрозой уничтожения. Ну а в Топ-10 новых видов куст попал, по-видимому, сугубо по эстетическим причинам: трудно не заметить двухметровый кустарник с блестящими изумрудными листьями и плотными группами ярких пурпурных цветков. 

Светящийся таракан Lucihormetica luckae. (Фото Peter Vrsansky и Dusan Chorvat.)Биолюминесценция среди наземных животных встречается редко — светиться могут светлячки, некоторые жуки-щелкуны и грибные комарики, живущие в пещерах. Поэтому очередной светящийся вид не мог не привлечь внимания. Им оказался таракан Lucihormetica luckae из Эквадора. Любопытно, что светящиеся органы у Lucihormetica luckae расположены там же, где и у одного из ядовитых жуков-щелкунов, так что в данном случае биолюминесценция используется для мимикрии. Впервые с этим насекомым учёные столкнулись 70 лет назад, но как новый вид его опять-таки описали только сейчас. Вполне возможно, что этот таракан уже исчез с лица Земли, так как с 2010 года он больше не попадался в руки исследователей. 

Златоглазка Semachrysa jade, найденная... на фотохостинге Flickr! (Фото Guek Hock Ping.) История открытия златоглазки Semachrysa jade из Малайзии, пожалуй, даже более интересна, чем сам вид, — впервые её сфотографировали в парке около Куала-Лумпура, а фото выложили на Flickr. Там её и нашли зоологи, опознав в этом нежнейшем насекомом с необычным тёмным пятном на крыльях новый вид. Выдающийся пример того, как социальные сети могут послужить фундаментальной науке, даже таким её «неинтересным» областям, как зоологическая систематика. 

Напоследок — новый ископаемый вид насекомых: комаровка Juracimbrophlebia ginkgofolia, которую исследователи едва не перепутали с растением. (Мы писали об этом в ноябре прошлого года.) Современные скорпионницы (или скорпионовые мухи), к которым относятся комаровки, добывают себе пищу, сидя в засаде на нижней стороне листьев растений. Это древняя группа, и новый её представитель, Juracimbrophlebia ginkgofolia, был обнаружен вместе с листьями гинкго в отложениях, относящихся к середине Юрского периода. Чтобы не спугнуть добычу, эти странные насекомые должны как можно сильнее сливаться с окружением, и Juracimbrophlebia ginkgofolia это удалось на славу — её крылья так похожи на листья гинкго, что поначалу учёные именно листьями их и посчитали. Это довольно редкий случай, когда насекомое подражает (точнее, подражало) голосеменным растениям (Juracimbrophlebia. ginkgofolia, напомним, обитала где-то 165 млн. лет назад, то есть ещё до того, как землю заполонили цветковые растения, и насекомые начали строить отношения уже с ними). 

Комаровка Juracimbrophlebia ginkgofolia на дереве гинкго. (Реконструкция Ms. Chen Wang.)Как видим, критерии, по которым отбирали десять самых любопытных видов прошлого года, весьма и весьма различны: с одной стороны, не каждый день обнаруживают новый вид млекопитающих, да ещё и приматов, с другой — опять же не каждый день новый вид отыскивают по его фотографии во Flickr’е. Вы спросите, а зачем нужны такие списки? Ответ таков: исключительно для пиара в благородных целях. Это один их способов привлечь внимание людей к проблеме биоразнообразия, которое, увы, неуклонно и стремительно сокращается. Биологи не первый год пытаются побороть всеобщую завороженность космосом и «зелёными человечками» и заставить публику обратить внимание на собственную планету. Чем чревато сокращение биоразнообразия, может рассказать любой эколог, но многим это кажется слишком скучным.

Человек любит удивляться, так пусть хотя бы задумается над тем, что с исчезновением видов у него будет всё меньше поводов к удивлению. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В 1909 г. американский палеонтолог Чарлз Дулиттл Уолкотт сделал одно из "открытий века". В Канадских Скалистых горах, на высоте около 2400 м, он обнаружил небольшую линзу глинистого сланца с невероятным количеством очень странных окаменелостей мягкотелых животных, многие из которых отлично сохранились. Они обитали в раннем кембрии на илистом мелководье по соседству с большим рифом. Очевидно, часть илистого берега обвалилась и увлекла за собой этих животных в глубокую донную впадину, прихватив по пути кое-кого из тех, кто жил в водной толще над рифом; все они оказались быстро погребены под толстым слоем ила.

Животные кембрийского периода.Ученые полагают, что бургесские сланцы сформировались на заре кембрийского периода. В них встречаются самые разнообразные виды животных, отсутствующие в более древних породах. Тут и артроподы, которые ползали в иле, поедая детрит (органические останки), и их сородичи - активные пловцы и добытчики корма фильтрованием воды. Некоторые плавающие членистоногие, например сиднейи, возможно, были хищниками. Прочие животные жили либо на иле, либо в его толще. Среди них можно выделить многочисленные разновидности губок (2); на длинных отростках некоторых из них селились брахиоподы (плеченогие), чтобы фильтровать воду.

Исследуя бургесские глинистые сланцы, Уолкотт установил в них около 70 родов и 130 видов различных животных. Многим из них он присвоил названия, взятые из местных наречий североамериканских индейцев. Так, "виваксия" (10) означает "ветреный" - очень подходящее определение для этой местности, а "одарая" происходит от слова "одарай", что значит "конусообразный". Сами животные оказались не менее странными, чем их названия. Некоторых из них еще можно отнести к какой-нибудь современной группе животных, однако большинство не имеют ничего общего ни с каким другим известным нам существом, вымершим либо ныне живущим. Скажем, у гошуцшенш, крайне необычного существа, были луковицеобразная голова и ряд шипов, проходящих вдоль спины. Опабиния (12) имела пять глаз - четыре из них на стебельках- и длинное гибкое рыльце, коим она, по всей видимости, высасывала из морского дна детрит. Кончик рыльца опабинии раздваивался и был увенчан странными отростками. Может быть, она использовала его как своего рода клешни для захватывания пищи? Или отростки просто заталкивали пищу обратно в рот, когда она оттуда вываливалась? Некоторые животные, похоже, обладали чертами, свойственными сразу нескольким современным типам. Одонтогрифус (14), к примеру, походил па плоского сегментированного червя, но вокруг его рта росли усики, как у членистоногих, и множество крохотных зубов. У нектокариса голова и верхняя часть туловища были как у ракообразных, а нижняя часть туловища и хвост - как у позвоночных животных.

Источник: Теория эволюции как она есть

2.1 Животный мир протерозоя. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария)

Считается, что первые простейшие животные возникли в конце протерозойской эры - 700 млн лет назад (в некоторых публикациях указывается дата 1,4 млрд. лет назад или даже 2 млрд.лет назад).

В следствии большой распростроненности цианобактерий и водорослей резко возростает содержание кислорода в атмосфере Земли, что приводит к возможности появления таких существ, как животные. Безконтрольный рост кислорода и уменьшение парниковых газов в криогеновом периоде приводит к череде глобальных похолоданий (в период с 750 до 580 млн. лет назад) покрывших землю слоем льда толщиной до двух километров. Каждое оледениние могло длиться от 4 до 30 млн. лет. Оледенения заканчивались катастрофически быстро, когда благодаря наземному вулканизму в атмосфере накапливалось высокое содержание углекислого газа, более чем в триста раз превышающее его современный уровень. 

Рис. 2.1 Колония хоанофлагелляты SphaeroecaПредположительно первоначально в многоклеточные структуры объединялись простейшие хоанофлагеллаты (рис. 2.1), которые, как полагают, стоят на грани между одноклеточностью и многоклеточностью, образуют зародышеобразные колонии только с помощью бактериального липида, который получают из съеденных бактерий (прокариот). Следующим щагом было появление в этом же периоде первых настоящих многоклеточных макроогранизмов - эти организмы появились на Земле сразу после Мариноанского оледенения – одной из стадий глобального оледенения, когда нашу планету в течение многих миллионов лет сплошь покрывали льды. Первые многоклеточные существа были мягкотелыми организмами, состоящими из отдельных фракталов.

Одни из самых первых появившихся на Земле животных относятся к криогеновому периоду. Эти организмы по размерам были меньше эдикарских и являются не лентовидными, а червеобразными (иногда похожи на членистых). Многие из них строили из органики сегментированные трубки бакаловидной формы. Среди этих организмов нет ни медузоподобных "дисков" как в эдикаре, так и форм похожих на губки (примитивнейших из ныне живущих групп животных). Судя по всему, довендская хайнаньская биота не может считаться предковой ни для эдикарской, ни тем более для современной - фанерозойской [1].

Рис.2.2 Этапы происхождения многоклеточности: I, II—сферические колонии жгутиковых, III—V—фагоцителлы разной степени сложности; 1—кинобласт, 2—рыхлый фагоцитобласт, 3—скопление чувствительных клеток на переднем конце тела, 4—ротовое отверстие, 5—половые клетки, 6—эпителизованный фагоцитобласт Родоначальником многоклеточных в настоящее время считают шаровидную колонию жгутиковых, половые клетки которых перемещались в глубь колонии, а соматические первично выполняли как функцию перемещения всей колонии в пространстве, так и пищеварения за счет переваривания фагоцитированных пищевых частиц, захваченных из воды.           

Осуществление одной и той же клеткой функций движения и пищеварения малоэффективно. С этим связана последующая специализация клеток в направлении преимущественно пищеварения или обеспечения движения. Результатом является возникновение фагоцитобласта (внутреннего слоя амебовидных клеток, занимающихся пищеварением) и кинобласта (наружного слоя клеток со жгутиками, обеспечивающими движение).
Стойкая дифференцировка соматических клеток по функциям и строению, возникшая первоначально на фоне выделения двух клеточных слоев, явилась ключевым моментом в происхождении многоклеточных. Именно с двуслойностью связано появление жидкой внутренней среды, через которую клетки обмениваются химическими сигналами, а также дальнейшее обособление и специализация части поверхностных клеток в направлении восприятия внешних раздражителей и передача возбуждения на другие клетки, располагающиеся в отдалении от них. Таким образом возникают предпосылки к формированию нервной системы.

Рис. 2.3. Трихоплакс - Самое примитивное животное на свете похоже на медленно ползающую тонкуюбесформенную пластинку. Гипотетический предок многоклеточных животных назван фагоцителлой (рис. 2.2). Он плавал в толще воды за счет биения ресничек кинобласта, а питался, захватывая взвешенные в среде частички пищи и переваривая их клетками фагоцитобласта. На более поздних этапах эволюции происходили многочисленные адаптации потомков фагоцителлы к многообразным условиям существования при оседании их на дно или при перемещении к поверхности, а также при изменении источников питания (захват мелких или крупных, живых или мертвых пищевых частиц). [2]

Большое значение в эволюции потомков фагоцителлы имели также изменения характера движения: пассивное движение или прикрепленный образ жизни обусловливают лучевой тип симметрии, в то время как активное перемещение в определенном направлении предусматривает формирование двубоковой, или билатеральной, симметрии. В результате возникло огромное многообразие форм многоклеточных животных.[4]

По другой теории первым примитивным животным является - трихоплакс (рис. 2.3).

Это плоское создание, похожее на медленно ползающую кляксу, не имеет ни осей симметрии, ни мускулатуры, ни переднего и заднего концов, не говоря уже о таких сложных устройствах, как пищеварительная, нервная, кровеносная или выделительная система. Трихоплакс по своему строению напоминает личинок кишечнополостных, и его действительно довольно долго считали личинкой медузы. Но потом оказалось, что трихоплакс образует половые клетки и размножается половым путем.

Митохондриальный геном трихоплакса по своему строению занимает промежуточное положение между «ближайшими родственниками животных» (хоанофлагеллятами и грибами) с одной стороны и всеми остальными животными (включая губок и кишечнополостных) — с другой.[5]

Рис. 2.4. Гребневик. Следующим этапом развития животных стало появление гребневиков (рис. 2.4).[6]

Дальнейшим развитием жизни - стало появление 635 млн лет назад (по некоторым данным 850 млн. лет назад) губок (рис. 2.5) развивавшиеся на морском дне, на мелководье, а затем распространившиеся в более глубокие воды.[7] 

До развития многоклеточных организмов на нашей планете повсеместно царствовали бактериальные сообщества, покрывая дно океана тонким слоем и выстраивая величественные строматолиты. Первые животные были вынуждены вести с ними жестокую борьбу за существование, получая птательные вещества с воды, им приходилось увеличивать свои габариты, что позволяло поглощать большее количества питательных веществ. [8]

Рис. 2.5. Семейство губок. Одними из наиболее древних находок многоклеточных животных являются археоциаты, а также рангеоморфы, такие, как Харния или чарния Charnia и Charnodiscus, многочисленны медузы (Beltanella, Medusinites, Cyclomedusa и проблематичные формы, близкие современным морским перьям (Rangea, Arborea) жившие в эдикарском периоде. На морском и океаническом дне в то время, обитало большое разнообразие кольчатых червей (известно 5 видов многощетинковых червей принадлежащих родам Сприггина (Spriggina) и Дикинсония (Dickinsonia), от которых в дальнейшем произошли моллюски и членистоногие. Кроме вышеперечисленных морских обитателей эдикария, встречались членистоногие-антроподы (Precambridium), являющиеся отдаленными предками ископаемых трилобитов, а также современных насекомых - пауков и скорпионов. Другими интересными животными эдикара являлись трибрахидиумы (Tribrachidium) которые до сих пор не нашли своей ниши в современой систематике. Некоторые из эдиакарских животных достигали больше метра в размере.

Рис. 2.6. Вендский период (Эдиакарийская биотика). Вообще, в вендский период (рис. 2.6) образовалось большое количество мягкотелых животных не имеющих минерального скелета, останки которых, как уже говорилось, не дошли до наших дней. Тогда же появились первые кишечнополосные хищники.

Животные Эдиакар жили преимущественно на морском дне. Они кормились в слое органического вещества (детрита), который покрывал донный ил, образованный останками множества одноклеточных организмов, населявших толщу воды над ними. Плоские и кольчатые черви плавали над самым дном или ползали среди осадков. Спешить им было некуда, ибо хищников (животных, питающихся другими животными) здесь было очень мало.

Рис. 2.7. Животные Эдиакар (Вендский период). Морские перья поднимались с морского дна (рис. 2.7), подобно неким перообразным цветкам, тщательно отфильтровывая воду в поисках пищи. Трубчатые черви лежали среди донных отложений, шевеля своими щупальцами в насыщенной детритом воде. Примитивные иглокожие, родичи современных морских звезд и морских ежей, всю свою жизнь проводили в толстом слое ила. Было там и множество крупных плоских животных в форме блина; эти похожие на медуз создания также, судя по всему, обитали на илистом дне. А над ними в морской воде медленно проплывали настоящие медузы.

В Эдиакарских отложениях встречаются многочисленные окаменевшие отпечатки мягкотелых животных, ползавших когда-то по морскому дну. В некоторых местах в иле запечатлелись парные V-образные отметины, похожие на царапины, оставленные парами крохотных ножек. Возможно, это следы вышеупомянутых примитивных артропод, или членистоногих, - отдаленных предков ископаемых трилобитов, а также современных нам насекомых - пауков и скорпионов. Правда, твердых останков этих животных пока не обнаружено: по всей видимости, они еще не обзавелись твердым панцирем. [9]

Самые первые животные возникали в холодных водах, т.к. теплые мелководные бассейны, в частности, обширные моря покрывавшие континенты в рифее, контролировались архаичной прокариотной биотой вплоть до конца венда. Древние цианобактерии, как и современные, были способны защищать себя ядами, которые угнетают рост и размножение эукариот, а в ряде случаев приводят к гибели последних. Так что, колонизация высшими организмами тепловодных бассейнов была непростой задачей.

Первую попытку животных колонизовать тепловодный карбонатный бассейн мы наблюдаем на примере карбонатных отложений Оленекского поднятия (север Якутии). Когда по окончании Варангерского оледенения морские воды начали затапливать континент, животные быстро заняли теплые мелководные обитания. Вендские беспозвоночные довольно долго «удерживали свои позиции» – остатки мягкотелых беспозвоночных, преимущественно, кишечнополостных, в изобилии встречаются в битуминозных тонкослоистых известняках хатыспытской свиты в интервале более 100 метров. Трудно сказать точно, сколько длился этот эпизод, но цианобактериальные сообщества «взяли реванш» и надолго: толща строматолитовых пород туркутской свиты имеет мощность более 200 м. Судя по современным аналогам, строматолиты растут крайне медленно. Лишь в самом конце венда (542±1 млн. лет) и, особенно, в начале кембрийского периода сообщества животных получили возможность вернуться в свободные от строматолитов обитания.

Сезонность питания, характерную для высоких широт, можно рассматривать как фактор отбора в пользу форм с большей массой. Так называемая «резервная биомасса» нужна, чтобы переживать неблагоприятные периоды. Однако рост и размеры тела ограничиваются возможностью обменных процессов – прежде всего дыханием. Развитие гетеротрофии и эффективных способов сбора пищи могло реализоваться в создание резервной биомассы (больших размеров тела) только при условии достаточно высокой концентрации кислорода в воде. Холодноводные бассейны давали такое преимущество.

Путь из холодных вод, богатых кислородом, в теплые стал возможным в связи с резким ростом содержания свободного кислорода в атмосфере. Данные изотопного анализа углерода из позднего докембрия показывают, что это событие произошло в самом конце протерозоя.

Специалистам по кораллам известна одна замечательная закономерность: виды, имеющие симбиотические водоросли (их собирательное название – зооксантеллы) формируют прочный массивный скелет, и наоборот – виды без симбиотических водорослей имеют весьма слабую минерализацию скелета или не имеют минерального скелета вовсе. Как любая закономерность в мире живого, эта имеет массу исключений. Но представим вендскую фауну холодных вод, и станет ясно, что там не могло быть мощного минерального скелета по двум причинам: одна из них – низкая эффективности ферментов, ответственных за биоминерализацию, из-за низких температур; другая связана с высокой растворимостью карбоната в холодных водах, его труднее концентрировать и сохранять. Но, возможно была и третья причина – отсутствие зооксантелл у животных, обитающих в высоких широтах – там, где существуют долгие зимние ночи одноклеточным водорослям внутри живого тела выжить трудно. Колонизация тропиков и гарантированный световой день сделал симбиоз более эффективным в двух аспектах: снабжение кислородом хозяина и расширение возможностей биоминерализации.

Животные появились в относительно холодных водах вне карбонатного пояса планеты, который контролировался прокариотами. Эра великих оледенений давала большее преимущество именно эукариотам, в том числе, животным, хотя это было время их трудной эволюции. В эту холодную пору площади карбонатных бассейнов и ареалы прокариотных сообществ резко сократились. Высшие организмы, пережившие 200 млн. лет преимущественно холодной биосферы, по окончании ледниковой эры оказались способными бросить вызов архаичной бактериальной биоте и с начала кембрия прочно заняли тепловодные бассейны карбонатного пояса планеты, колонизировав тепловодные бассейноы карбонатного пояса планеты и постепенно заменяя карбонатные постройки цианобактерий рифами. Это обстоятельство резко ускорило эволюционные процессы, в том числе – на основе сформированного минерального скелета.

Рост разнообразия животных и эвкариот в целом способствовал удлинению пищевых цепей. Однако, в тканях животных, находящихся на вершине трофической пирамиды, могли накапливаться высокие концентрации ряда элементов, в частности, Ca, P, Si. Выведение минеральных солей или детоксикация стали необходимостью. Возможность строить минеральный скелет у части беспозвоночных была следствием детоксикации в условиях тепловодных местообитаний, где растворимость биоминералов ниже и энергетические затраты на биоминерализацию не так высоки, как в холодных водах. [10]

Животный мир протерозоя. Довендская биота. Животный мир вендского периода (эдикария)

<< Общие сведения о животных. Разделение классификации животных. Появление и эволюция животных <<

 |>> Фанерозой. Животный мир кембрийского периода. Кембрийский взрыв >>

 А.С.Антоненко

Губки возникли ещё до того, как у многоклеточных появилась мышечная ткань. Но они способны двигаться за счёт сокращений покровных, эпителиальных клеток. Учёные полагают, что эти клетки губок являются древнейшими предками мышечной ткани у животных.

Морская губкаЛюбое животное, от улитки до гепарда, двигается за счёт сокращения и расслабления мышц. Существует, однако, группа многоклеточных организмов, которые возникли ещё до того, как в эволюции появились мышечные клетки, — это губки. И тем не менее губки тоже могут двигаться: то, что они сжимаются, если их потревожить, люди знают с античных времён.

Зоологи из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) решили выяснить, за счёт чего движутся губки. У этих организмов, как считается, простая, дотканевая организация: их клетки не обладают резко различной структурой. До сих пор полагали, что за сокращение тела отвечают веретенообразные клетки, пронизывающие толщу тела губки. Чтобы однозначно ответить на этот вопрос, исследователи получали трёхмерные изображения микросрезов губок в разных состояниях (технология называется трёхмерным волюметрическим анализом).

В статье, опубликованной в издании Journal of Experimental Biology, исследователи показывают, что своими двигательными способностями губки обязаны эпителиальным клеткам — пинакоцитам, которые выстилают наружную поверхность тела, а также стенки крупных каналов. Предположительно, покровные клетки инициируют сокращение, а уже в сжатом виде губка удерживается благодаря веретенообразным клеткам в глубине тела.

Открытие немецких зоологов не только отвечает на вопрос, за счёт чего сокращаются губки, но и проливает свет на происхождение мышечной ткани. До сих пор приходилось считать, что мышечная ткань возникла в прямом смысле из ниоткуда: эволюционных предков мышечной клетки обнаружить не удавалось. Хотя сходство между покровными клетками губок и мышечными клетками других животных много раз отмечалось, только сейчас удалось получить прямые доказательства сократительной функции эпителиальных пинакоцитов у губок. Но чтобы окончательно записать эти клетки в предки мышечной ткани, нужны генетические подтверждения родства между этим «переходным звеном» и настоящими мышечными клетками.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА