Представлені у цій статті живі істоти виникли на початку палеозою – ери стародавнього життя. Ця ера почалася 541 млн. років тому з так званого кембрійського еволюційного вибуху: за відносно невеликий (за палеонтологічними мірками) відрізок часу - близько 100 млн років - на Землі виникло безліч різноманітних живих організмів.

З'явилися зовсім нові типи тварин, наприклад хордові та членистоногі. Для порівняння: щоб найпростіші клітини розвинулися у багатоклітинні організми, знадобилося понад 3 млрд. років. Частиною кембрійського еволюційного вибуху вважається скелетна революція (багато істот обзавелися мінеральним кістяком).

У тварин помітно розвинулися органи почуттів та мозок. Склалася чітка структура взаємин «жертва – хижак». Перші розвивалися шляхом удосконалення захисних механізмів, другі вчилися швидше бігати, плавати, відточували засоби нападу.

Багато з перших живих істот кембрійського періоду були настільки незвичайними, що вчені не можуть віднести їх до жодної з відомих груп тварин.

Аномалокаріс – великий хижак, схожий на креветку

Це незвичайне морське виробництво, мабуть, є предком всіх сучасних членистоногих або перебуває з ними в близькій спорідненості. Аномалокаріс мав подовжене тіло, що складалося не менше ніж з 11 сегментів, бічні плавальні пелюстки та віялоподібний хвіст - з їх допомогою тварина могла швидко плавати. Передбачається, що істота вела денний спосіб життя.

Це були одні з найбільших організмів, відомих з кембрійських відкладень: довжина їх тіла могла досягати 60 см (є відомості, що зріст деяких міг сягати 1,8 м завдовжки). Зовні цей хижак нагадував креветку.

Аномалокаріс мав чудовий зір. Очі були фасетковими, у кожному налічувалося щонайменше 16 тис. шестигранних лінз (у більшості сучасних членистоногих їх набагато менше: у мухи на око припадає близько 4 тис. лінз, а у мурахи - 100).

Найнезвичайніша частина аномалокарісу - рот у вигляді диска. Він складався з 28 маленьких та 4 великих сегментів, нагадуючи зовні гурток ананаса. У центральному отворі були гострі тверді зуби. Така будова ротового апарату нехарактерна для членистоногих.

У передній частині рота розташовувалися два хапальні щупальця, якими тварина ловила жертву. Жував ​​аномалокаріс, стискаючи та розтискаючи рота, але ніколи не закриваючи його до кінця. Голову, щелепи та хапальні щупальця покривав хітиновий панцир.

Викопні залишки аномалокарису

Ким він харчувався?

Австралійські дослідники проаналізували зуби аномалокарісу і уклали: їхній склад аналогічний хітиновому панцирю тварини — воно не змогло б прокусити навіть м'яку оболонку трилобіту. Крім того, вчені не виявили пошкоджень на зубах цієї незвичайної креветки, які мають залишатися від взаємодії з панцирями жертв.

Вчені вирішили, що тварина або полювала м'якотілих мешканців стародавніх водойм, або вживала в їжу рослини.

Опоненти такої точки зору вважають: накопичених копалин аномалокарису поки що мало, щоб робити однозначні висновки. Крім того, було знайдено останки трилобітів зі слідами укусів на панцирах, які могли залишити аномалокарис.

Аномалокаріс у перекладі з латинської означає «незвичайна креветка». Розрізнені останки тварини знаходили з кінця XIX ст., але приймали їх за інших істот: хапальне щупальце вважали давнім родичем креветки, а відбиток рота — медузою. Тільки в 1980-х рр., коли в Канаді виявили цілого аномалокарісу, вчені зрозуміли, що окремі частини, знайдені раніше, його останки.

Де він мешкав

Викопні останки аномалокарісу сьогодні знайдені на півночі США, Канаді, Китаї та Австралії. Проте вчені вважають, що тварина мала космополітичне поширення (мешкало скрізь, де дозволяли умови, а вони тим часом сприяли його широкому розселенню).

Більшість Землі займали водні простори, які повсюдно заселили трилобіти, можливо, що становили основу раціону аномалокариса. Досить одноманітний клімат сприяв підтримці придатних умов життя у морях і океанах у різних точках планети.

Трилобіти

Трилобітами називаються морські членистоногі, що повністю вимерли до кінця палеозою. У наші дні цих істот можна зустріти лише у вигляді скам'янілостей. Вік найстарішої з них — 530 млн. років, але не виключено, що трилобіти з'явилися ще раніше. Сучасні комахи, багатоніжки, павуко- та ракоподібні також відносяться до членистоногих. Сьогодні вони становлять до двох третин усіх видів живих організмів на планеті.

Розмір трилобітів сильно змінювався від кількох міліметрів до 70-90 см.

Трилобіти організовували свій побут по-різному. Більшість істот жила дні водойм, поїдаючи водорості, дрібні організми і органічні залишки. Деякі види були вільноплаваючими (харчувалися планктоном), інші - риючими (їли мул). Перебували серед трилобітів та хижаки. Щелепи у цих членистоногих були відсутні - істоти захоплювали і перетирали їжу видозміненими передніми кінцівками.

Самі трилобіти також служили кормом морським мешканцям, наприклад головоногим молюскам та першим рибам.

Неймовірна різноманітність форм

Відомо понад 10 тис. копалин видів трилобітів та 5 тис. пологів, що об'єднуються у 150 сімейств та 9 загонів. Через це трилобіти сильно відрізнялися за розмірами та зовнішнім виглядом. В одних панцирі були широкі й плоскі, в інших — вузькі та опуклі, оздоблені борозенками.
Деякі види трилобітів мали очі, які розташовувалися на відростках, інші були сліпими.

Припускають, що це істоти були двостатевими і розмножувалися, відкладаючи яйця, у тому числі з'являлися маленькі личинки. Якийсь час новонароджені пасивно плавали, завдяки чому швидко розносилися течією на великі відстані.

Зовнішній вигляд

Тіло складалося із захищеної панцирем голови з двома очима, сегментованого тулуба (торакс) та хвоста (пігідій). Очі трилобітів, як у багатьох сучасних комах, були фасетковими та складалися з маси лінз. Очі були посаджені на стеблинки тих тварин, які заривалися в мул. Багато видів стародавніх членистоногих могли бачити на 360 °. Колір очей був різним.

Міцний хітиновий панцир не дозволяв трилобітам рости. Дорослі ці членистоногі кілька разів линяли, скидаючи стару оболонку і обростаючи новою. Поки формувався інший панцир, тіло активно розвивалося. Під час линяння трилобіти були дуже вразливими, тому намагалися триматися групами.

Офіційною датою відкриття трилобітів вважається 1771, коли німецький вчений Йоганн Вальх виділив однойменний клас тварин. Вперше про трилобіти, але під іншою назвою заявив британський археолог і музеєзнавець Едвард Ллуайд у 1698 році.

Слово «трилобіт» перекладається з латинської як «тридольний». Назва відбиває особливості будови істоти. Панцир членистоногого вздовж і впоперек умовно ділився на три сегменти: вздовж - головний (щит), тулубний (торакс) та хвостовий (пігідій) відділи; поперек - осьова (рахіс), ліва і права бічні частини (плеври). Передбачається, що в щиті, крім мозку, знаходилися серце та шлунок. На щиті та тораксі розташовувалися ніжки, які виконували функції дихання, жування та руху.

Де жили

Трилобіти масово жили по всій планеті, їх скам'янілі останки можна знайти практично будь-де. Особливо добре збережені залишки трилобітів знаходять у провінції Юньнань у Китаї (маотяньшаньські сланці), у провінції Альберта в Канаді (сланці Берджес), у штаті Нью-Йорк у США, і в землі Рейнланд-Пфальц у ФРН (хунсрюкські сланці). Також стада трилобітів часто знаходять у районі Ленських стовпів на території Якутії.

Опабінія

Опабінія - дуже незвичайна морська істота, що мала оригінальний зовнішній вигляд. Її тіло було подовженим та ділилося на 15 сегментів. З боків кожного з них розташовувалась пара пелюсток-лопатей, спрямованих трохи вниз. Тіло закінчувалося V-подібним хвостом, який був утворений трьома парами довгих відростків, спрямованих нагору. Тварина вела спокійний спосіб життя більшу частину часу пересуваючись дном у пошуках їжі — м'яких безхребетних донних мешканців.

Опабінія була крихітним виробництвом, що не перевищує в довжину 7 см.

Відкриття опабінії поставило вчених у безвихідь. Вони не могли визначити, предком якогось сучасного виду тварин могла бути дана істота. Проведені дослідження, і навіть відкриття аномалокариса (див. вище) дозволили внести певну ясність у питання. В даний час існує наукова думка, що опабінія мала спорідненість із спільним предком усіх сучасних членистоногих та черв'яків.

Вивчення тварин мало ще одне важливе наукове значення. Раніше вважалося, що поява близько 540 млн років тому великої різноманітності багатоклітинних організмів сталася стрибкоподібною. Саме явище отримало назву «кембрійський вибух». Але наявність на початку кембрію таких істот, як опабінія, спростовує цю теорію. Сьогодні з урахуванням нових даних вважається, що перші складні тварини могли з'явитися на 25-40 млн років раніше, ніж передбачалося, тобто ще докембрійський період.

Існує думка, що опабінія могла бути предком сучасних тихоходок. Останні являють собою невидимих ​​людському оку безхребетних. Довжина їхнього тіла становить всього 0,1-1,5 мм. За хвилину вони можуть подолати відстань трохи більше 3 мм! Тихохідки мають повсюдне поширення, живляться клітинними оболонками водоростей та мохів.

Зовнішній вигляд

Дивний і дивовижний вид опабінії надавали хоботок зі своєрідною клешнею на кінці та велику кількість очей. Хоботок був порожнім, його довжина становила близько однієї третини тіла, у найбільших особин - приблизно 2 см.

За допомогою клешні опабінія захоплювала їжу і відправляла в ротовий отвір, розташований біля основи хоботка. П'ять очей тварини розміщувалися у дві лінії. Вони кріпилися до голови за допомогою невеликих відростків. Можливо, мали фасеткову структуру як у сучасних комах.

Найбільш примітною особливістю опабінії є п'ять очей, що знаходяться на задній поверхні голови. Ці очі, ймовірно, використовували тварину для пошуку їжі. Через її гнучке тіло невідомо, чи вела опабінія пелагічний (в товщі води) чи бентичний (придонний) спосіб життя.

Вчені навіть сперечаються про те, чи могла опабінія взагалі плавати. Можливо, в хвилини небезпеки вона, згинаючись усім тілом і допомагаючи собі лопатями, була здатна подолати певну відстань у товщі води.

Де жила

На відміну від трилобітів, у опабінії поки відомий лише один-єдиний вид Opabinia regalis. Його представника було виявлено у відкладеннях сланців Берджес у Британській Колумбії, Канада.

У 1960 р. у Росії під Норильськом знайшли скам'янілості істот, яких дослідники описали як вид опабінії. Однак деякі вчені ставлять під сумнів правильність ідентифікації, тим більше, що останки збереглися дуже погано.

У 1997 р. з Австралії прийшли новини про те, що там також знайдено вигляд, споріднений з опабінією. Але ця версія є предметом наукових суперечок.

Згодом заяви російських та австралійських учених можуть отримати додаткове підтвердження. Це означатиме, що опабінії були поширені морями всього світу.

Галюцигенія

Галюцигенія, що здається породженням галюцинацій (звідти і назва) мешкала в морських глибинах і вела придонний спосіб життя. Зір у неї розвинуто погано. Швидше за все, тварина розрізняла лише світло та пітьму. Галлюцигенія мала 10 пар кінцівок. Перші три виконували роль приротових щупалець, решта сім служили для ходьби.

За розмірами галюцигенія була ще дрібнішою, ніж опабінія, її розміри не перевищували 3,5 см. Виглядала як маленький черв'ячок з ніжками та довгими шипами.

На кінчику кожної ніжки розташовувалося по одному або два невеликі пазурі. На спині було сім пар шипів, які могли виконувати захисну функцію. Голова подовженої форми була забезпечена парою простих очей та ротом, який був оточений кільцем із твердих пластин. Останні виконували роль зубів.

Галлюцигенія - безхребетне, про відношення якого до тих чи інших типів тварин досі точаться наукові суперечки. Першовідкривач цієї істоти - американський палеонтолог Чарльз Дуліттл Волкотт - відніс його до кільчастих хробаків. У 1977 р. англійський вчений Саймон Конвей Морріс, дослідивши останки, що були на той момент, по-перше, дав саму назву — галюцигенія, а по-друге, описав його як самостійний рід. Палеонтолог вважав, що ця тварина була предком сучасних оніхофор. Останні є вологолюбними наземними безхребетними.

Додаткові дослідження показали, що галюцигенії могли мати спільного предка із сучасними членистоногими.

Є ще одна цікава думка. Згідно з нею, скам'янілі останки, які сьогодні вважають галюцигенією, могли бути частиною більшої і поки що невідомої науці істоти. Так було з аномалокарисом. Деякий час окремі його частини приписувалися трьом різним тваринам.

Історія вивчення галюцигенії так само незвичайна, як її зовнішній вигляд. Саймон Конвей Морріс, відновлюючи вигляд тварини, спочатку прийняв кінцівки за спинні шипи, і навпаки. Тому в його реконструкції галюцигенія виявилася перевернутою догори ногами. Тільки 1991 р. після виявлення спорідненого китайського вигляду вчений зрозумів свою помилку. До 2015 р. залишалося невирішеним питання про те, як виглядала голова тварини.

Остання знахідка - відбиток стародавньої істоти в добре збереженому вигляді - дозволила повністю відтворити зовнішній вигляд тварини.

Зовнішній вигляд

Зовні галюцигенія була схожа на черв'яка з двома рядами ходульних ніжок та спинними шипами.

У галюцигенії були глоткові зуби. Дрібні, але гострі, вони були у верхній частині травного тракту біля входу в кишечник. Очевидно, з їх допомогою тварина могла всмоктувати корм. Вчені припустили, що зуби у горлі не дозволяли їжі вивалюватися з рота, коли галюцигенія набирала нову порцію. Такі зуби є у багатьох видів сучасних риб.

Родич

У 1991 р. у Китаї було знайдено скам'янілі останки тварини, що нагадувала зовнішнім виглядом галюцигенію. Тіло копалини було вкрите твердими пластинками, завдяки чому воно й отримало свою назву — броньований хробак. Ймовірно, істота мала кілька пар очей, що розташовувалися вздовж тіла. Як і галюцигенія, черв'як пересувався за допомогою кількох пар гнучких кінцівок.

Де жила

Викопні останки галюцигенії вперше знайшли в канадській провінції Британська Колумбія. Сучасній науці відомо трохи більше 100 екземплярів різного ступеня безпеки. У 1991 р. скам'янілості спорідненого вигляду виявили у Китаї. Можна припустити, різні види галюцигенії мали досить стала вельми поширеною. Тому в майбутньому вчені сподіваються виявити їх сліди та в інших частинах світу.

Фільми на кшталт «Парку Юрського періоду» частково прекрасні тим, що ґрунтуються на фактах. Чекайте, а чи засновані? Звісно, ​​у фільмі режисер намагається показати динозаврів та інші давні форми життя максимально точно. Але справа в тому, що вчені не знають, як точно виглядало давнє життя, хоча намагаються реконструювати його. Постійно відбуваються нові відкриття, що проливають світло те, чого ми знаємо про перші форми життя Землі - і це іноді змушує нас переписувати підручники.

Більшість з нас думає, що коли Земля сформувалася, тут же в морях з'явилося життя. Частково це правда, але ніхто не знає точно, як з'явилося перше життя. А з'явившись, життя негайно почало впливати на поверхню планети. Без рослин, які кришать скелі в осад, наприклад, було б достатньо матеріалів, щоб сформувалися тектонічні плити, отже, і континенти. Без рослин Земля могла стати просто водним світом.

Вірте чи ні, складніше життя може навіть змінити структуру глобальних льодовикових періодів, зробивши їх менш серйозними, за допомогою «регулюючого зворотного зв'язку». Уривчаста картина заморожування і відтавання йде на мільярди років у минуле, коли Земля не мала складної мережі життя, що існує нині. Тоді льодовики витягалися від полюсів до екватора, порушуючи весь планетарний стій.

З тих пір, оскільки все більше і більше життя наповнювало поверхню і моря, на льодовиковій Землі сформувалися величезні льодовики на обох полюсах, які на кілька пальців витяглися в плані широт, які ніколи не досягають екватора.

542 мільйони років тому на Землі сталося щось загадкове

Експерти називають раптове зростання різноманітності та багатства викопного літопису Землі, яке розпочалося 542 мільйони років тому, «кембрійським вибухом». Він спантеличив Чарльза Дарвіна. Чому всі предки сучасних тварин з'явилися буквально відразу, в геологічному значенні?

Одна з експертних думок вважає, що до кембрійського періоду було життя, але вона не мала якихось жорстких частин. Вчені проаналізували м'якотілі докембрійські копалини, деякі з яких взагалі ніяк не пов'язані з жодною формою сучасного життя сьогодні, а також юні кембрійські м'якотілі копалини з Канади. З'ясувалося, що мінімум за 50 мільйонів років до кембрійського «вибуху» було розвинене багатоклітинне життя. Вчені не розуміють, звідки взялися жорсткі частини, можливо, генетична мутація викликала каскадний ефект, що призвів до раптового розвитку панцирів та скелетів. Втім, із такою теорією згодні не всі. Поки що немає точної відповіді на питання, що ж сталося з життям на Землі 542 мільйони років тому.

Перші наземні рослини могли спричинити масове вимирання

Під час девонського періоду, який був через 150 мільйонів років після кембрію, добре було народитися рибою на вершині харчового ланцюжка. Крім кількох заблукалих рослин і тварин, що досліджують землю, все живе мешкало в морі. Через десятки мільйонів років усі вийшли з моря на сушу, де з'явилися високі ліси з папоротей, мохів та грибів.

І тут морські створіння почали вмирати. Принаймні 70% усіх безхребетних у морі поступово зникли. Девонне вимирання стало одним із десяти найбільших масових вимирань в історії Землі.

Чимало експертів вважають, що виною всьому були наземні рослини. Вони кажуть, що перші ліси створили ґрунт, який розбив скелі на мінерали, які зрештою втекли в океан, спричинивши цвітіння водоростей. Ці водорості споживали весь кисень, а морські істоти задихалися. Гірше того, водорості потім поїдали іншими організмами і ставали сульфідом водню. Він перетворив морські води на кислоту. Рослини теж не змогли втекти. Вони висмоктували з повітря достатньо вуглекислого газу, щоб викликати льодовиковий період, який знищив багатьох із них теж.

На щастя, залишилося кілька видів, які пережили навіть ці пекельні умови у морі чи на суші.

Стародавнє життя вміло пристосовуватися

Повного зникнення видів був ніколи, навіть коли у планету потрапив потужний астероїд. Наприклад, ще в молодості Землі кисень, вироблений новомодними ціанобактеріями, був отруйний для багатьох ранніх форм життя. Хоча багато ненависників кисню загинули, інші пристосувалися і стали складнішими. Вимирання відбувалося час від часу, але Ян Малкольм з «Парку Юрського періоду» мав рацію, коли сказав, що життя завжди знайде спосіб продовжити рух.

За даними скам'янілостей, виживання та вимирання більше впливали на демографію. Якщо по всьому світу було розкидано велику групу видів, був шанс, що хоча б одна-дві особи переживуть вимирання. Серед інших умов - умови середовища та генетичні фактори, які роблять види вразливими чи дозволяють адаптуватися.

Мечехвости виявилися кращими - вони пережили чотири великі масові вимирання і незліченну кількість дрібних.

Пошук марсіанських скам'янілостей змінює наше розуміння Землі

Що таке копалини? На перший погляд це все, що викопали з землі, але такий підхід може бути помилковим, коли ми намагаємося зрозуміти стародавнє життя.

Копали складно визначити. Іноді важко сказати, чи є міхур на докембрійському камені викопною бактерією або просто породою. Що таке життя і як визначити його копалини? Найцікавіше, що у цьому питанні нам допоможе дослідження космосу.

На даний момент увага прикута до Марса, оскільки окрім Землі ця планета пропонує найприязніший планетарний клімат для життя. Колись там навіть текли річки та були озера. Якщо життя існувало у цих древніх водах, могли залишитися скам'янілості. Це викликає очевидне питання. Якщо ми намагаємося зрозуміти, яким було життя на Землі 542 мільйони років тому, як ми визначимо марсіанські останки віком 4 мільярди років?

Астробіологи працюють над цим, не гидуючи допомогою палеонтологів. Розуміння того, якими можуть бути древні скам'янілості на Марсі, дозволяє вченим відточити ставлення до того, що не є викопними залишками Землі.

Місця скам'янілостей

Більшість скам'янілостей, які ми бачили, мабуть, утворилася у воді. Вода хороша для створення скам'янілостей. Земля не надто. На мілководді неподалік пляжу, наприклад, безліч опадів від річок і струмків швидко ховає молюсків та інші морські істоти, зберігаючи їх.

Тропічний лісовий дощ може бути настільки ж рясним і насиченим, як дрібний морський шельф, але він не зможе утворити безліч скам'янілостей. Рослини і тварини, які в ньому помруть, швидко розкладатимуться через вологість. Крім того, хижаки швидко віднесуть трупи, а решту руйнують вітер і дощ.

Стояча вода в низинах на зразок боліт і лагун теж підходить, тому що не містить багато кисню, і в ній живе небагато організмів розкладання. Крім того, є також зміщення скам'янілостей у бік тіл з твердими частинами, а також груп тварин і рослин, які великі, живуть довго та розосереджені у широкій географічній області. Час також впливає. Геологічні процеси на кшталт будови гір та субдукції плит, як правило, стирають скам'янілості, тому так складно знайти найстаріші з них.

Скам'янілості рідко нагадують живу істоту

Фізичні процеси після того, як рослина або тварина помре, складні та брудні. Є окрема сфера науки, яка вивчає ці процеси. І хоча вона, безумовно, багато в чому допомагає, вона не дає ідеальної карти оригінальної живої істоти. Деякі цілісні копалини на кшталт комах і м'ясоїдних рослин, що потрапили в бурштин, швидше виняток, але вони відносно молоді. Здебільшого зберігається лише невелика частина організму. І наскільки ми знаємо, скам'янення відбувається лише у твердих і жорстких частинах рослини чи тварини, тому експерти мають реконструювати тварин по парі зубів і, якщо пощастить, за кількома кісточками.

Палеохудожники використовують копалини, щоб реконструювати стародавніх живих істот, але вони заповнюють прогалини деталями, взятими у сучасних нащадків рослини чи тварини. Найчастіше нові відкриття підтверджують реконструкцію. Іноді – частіше у випадку з пернатими динозаврами – перші реконструкції виявляються неточними.

Не всі скам'янілості скам'янілі

Вчені люблять чіплятися до слів. Палеонтолог, який описує дерево віком у 200 мільйонів років, яке перетворилося на камінь, швидше може назвати його «мінералізованим» або «заміненим», ніж скам'янілим.

Мінералізація відбувається тому, що в дереві є порожні порожнини. Припустимо, дерево падає в озеро, яке містить безліч розчинених мінералів із найближчого вулкана, який випустив свої попелясті штучки у воду. Ці мінерали, особливо силікати, потрапляють у дерево, заповнюють пори та інші порожнини, тому частини дерева стають ув'язненими у камені та зберігаються.

Дерево також може бути замінено. Це триваліший процес. Припустимо, наше дерево не потрапило в озеро під час падіння, а пішло в ґрунт. Ґрунтові води почали просочуватися і через певний геологічне час мінерали замінили все дерево, всі деревини, молекула за молекулою. Всі «кам'янілі» дерева хороші, але палеонтологи витягують більше інформації з дерева, яке зазнало молекулярної заміни, а не з дерева, що мінералізувалося.

Виявляється, шаблезубий «тигр» був не єдиним древнім тварюком з довгими зубами. Шаблезубі є прикладом конвергентної еволюції, коли неспоріднені види самостійно розвивають ту саму корисну функцію. Шаблезуби були корисні для всіх видів хижаків, які мали полювати на тварин, що перевершували їх за розміром.

Є багато інших прикладів конвергентної еволюції. Сучасні жирафи, наприклад, не пов'язані з динозаврами, але мають такі ж довгі шиї, як і брахіозаври та інші ящери. Давно вимерлий ссавець Castorocauda виглядав і поводився подібно до сучасного бобра, хоча обидва ці види не пов'язані між собою.

Один із найдивніших випадків конвергентної еволюції включає нас. Коал має відбитки пальців, які виглядають так само, як наші, хоча вони сумчасті (у них є мішки на пузі), а ми плацентарні (наш ненароджений молодняк годується через плаценту). Вчені вважають, що коали могли виробити крихітні завитки на своїх пальцях, щоб їм було простіше лазити по деревах, як це робили ми та наші найближчі родичі серед мавп у минулому.

Давні тварини живуть і процвітають сьогодні

Дуже часто буває, що якийсь дивний вид тварин або рослин, про який усі вже думали як про зникле, виявляється живим та здоровим. Ми думаємо про них як про релікти, не підозрюючи, що на Землі ще багато стародавніх організмів, які практично не зазнали змін.

Як ми вже зазначали, мечехвости пережили безліч масових вимирань. Але вони не одні такі. Ті самі ціанобактерії, які одного разу вбили багато життя на Землі, наробивши кисню мільярди років тому, теж живі та здорові. Комахи теж добре показують себе як давнє життя. Наприклад, жуки-стафілініди сягають тріасового періоду (понад 200 мільйонів років тому). Сьогодні до цієї сім'ї жуків, можливо, входить найбільше живих організмів у світі. А їхні предки, напевно, були знайомі з тріасовими водними клопами, на зразок тих, що іноді з'являються у ставках і лякають людей.

Найдивовижніше, що деякі види анаеробних бактерій, що виробляють сірку, які були одними з перших живих організмів на Землі, сьогодні живуть з нами. Більше того, це одні з тих бактерій, які населяють наш травний тракт. На щастя для нас, атмосфера Землі суттєво покращувалася багато років. Або більшу частину, хоча б так.

Екологія

Коли ми знаходимо звичайні скам'янілості стародавніх черепашок на пляжі, їх дуже просто впізнати. Однак існують скам'янілості дуже давніх живих істот, розпізнати які є важким завданням навіть для фахівців.

Проблема також полягає в тому, що багато хто з них погано зберігся або дійшли до нас у неповному вигляді. Немає нічого дивного в тому, що доки не будуть знайдені якісніші зразки, скам'янілості давно вимерлих істот часто прийматимуться за зовсім інші види. Пропонуємо вам дізнатися про ці таємничі скам'янілості, які в різні часи приймалися за загадкові речі.

1) Амоніти

Амоніти часто зустрічаються в скам'янілості, але їх неправильно ідентифікували протягом тривалого часу. Ще у Стародавній Греції вважали, що це роги баранів. Їх назвали на честь єгипетського бога Амона, котрий носив такі роги. У Стародавньому Китаї їх називали роги-каменіз тієї ж причини. У Непалі їх розглядали як святі реліквії, залишені богом Вішну. Вікінги вважали, що амоніти - священне потомство змія Йормунганда, що перетворилося на камінь.

У Середні віки в Європі їх називали зміїним камінням, вважалося, що це скам'янілі тіла згорнутих змій, яких християнські святі перетворили на каміння. Деякі заповзятливі торговці навіть вирізали зміїні голови біля скам'янілостей амонітів і продавали їх, як сувеніри.

Сьогодні ми знаємо, що це лише скам'янілості раковин схожих на кальмарів істот, які мешкали на нашій планеті 400 мільйонів років тому і жили аж до загибелі динозаврів. Більш складні скам'янілості є не тільки раковинами. Можна зустріти скам'янілості черепашок разом з щупальцями, що висовуються з них, і безформними головами, які нагадують сучасних молюсків наутілусів.

2) Зуби риб

Скам'янілі рештки риб'ячих зубів інтерпретували по-різному. Деякі древні риби мали тверді плоскі корінні зуби, які дозволяли роздавлювати раковини молюсків. У Греції та пізніше в Європі ці скам'янілості представлялися магічними прикрасами, їх часто називали жабячим камінням, оскільки люди вважали, що їх носили як прикраси на своїх головах великі жаби. Зуби використовували виготовлення талісманів, вважалося, що можуть вилікувати від епілепсії і отруєнь.

У Японії скам'янілості плоских зубів акул ідентифікували, як скинуті жахливими монстрами Тенгу пазурі. У Європі акулі зуби розглядалися, як затверділі язики диявола.

Лише в 17-му столітті датський анатом Нільс Стенсен серйозно вивчив ці скам'янілості і зробив висновок, що більшість знайдених "мов диявола" лише акулячі зуби. Він також зрозумів, що скам'янілості зовсім не спонтанно з'являються в землі і що вони розташовані поряд з останками стародавніх тварин, що давно померли.

3) Дерева

Лепідодендрон- Стародавня деревоподібна рослина з корою, що нагадує соснову шишку, яка давно вимерла. Листя цієї рослини були схожі на стебла трави і лепідодендрон ближче все-таки до трав, ніж до сучасних дерев. Більшість покладів європейського вугілля є останками цих давніх рослин. Скам'янілості лепідодендрону дуже цікаві. Довгі стовбури дерев часто зберігалися в скам'янілості цілком, висота такого стовбура могла досягати 30 метрів, а ширина - близько метра.

На ярмаркових площах 19-го століття ці скам'янілості часто демонстрували, як тіла лускатих змій та драконів. Люди могли вносити невелику плату, щоб помилуватися стародавніми "монстрами" і послухати вигадані розповіді про їхню драматичну долю. Також у розповідях могли фігурувати різні християнські святі. Більш повні скам'янілості могли включати не лише стовбури, а й гілки, коріння, листя та шишки, які були доказом, що це колись були дерева, а не таємничі казкові істоти.

4) Форамініфери

На узбережжі тихого океану у південній частині Японії іноді можна знайти незвичайні піщинки. Багато хто з них має форму крихітних зірок, розміром менше 1 міліметра. Місцеві легенди свідчать, що це останки нещасних дітей від божественного союзу двох зірок. Ці "діти" загинули тому, що впали на Землю, або були вбиті морськими чудовиськами, що мешкають біля узбережжя японського острова Окінава. Їхні тендітні скелети викидає на берег, і це все, що залишилося від бідних істот.

Насправді це останки різних форм земного життя, істот схожих на амеб, які отримали назву форамініфери. Ці істоти та їхні сучасні нащадки – одноклітинні, які будують собі захисний панцир. Коли вони вмирають, їх голчасті мушлі залишаються, і якщо подивитися в мікроскоп, можна помітити крихітні камери та структури у всіх деталях.

5) Протоцератопси

Динозаври під назвою протоцератопсибули родичами більш відомих трицератопсів. Вони ходили на 4 лапах і були порівняні за розмірами з великим собакою, хоча були дещо важчими. Безперечно, у них був великий череп з пташиним дзьобом, у задній частині якого був кістковий виріст з отворами.

Протоцератопси жили великими стадами, тому залишили по собі велику кількість скам'янілостей. Для багатьох людей, які ще не були знайомі з динозаврами, знайдені черепи були останками фантастичних і дивних істот. Через їхні розміри вважали, що протоцератопси були дрібними левами. Однак відмінна риса черепів цих тварин підказувала, що це були леви із загнутими дзьобами, як у орлів. Стопи тварин нагадували більше лапи орлів із кігтями, а не лапи левів. Люди думали, що істота була сумішшю лева і орла. Мабуть, легенди про ці істоти, швидше за все, з'явилися після того, як люди знайшли скам'янілості протоцератопсів.

6) Белемніти

Белемніти – вимерлі стародавні тварини, що нагадують сучасних кальмарів. На відміну від кальмарів, белемніти мали 10 "рук" однакової довжини, які були покриті крихітними гачками, і, що примітно, ці морські жителі мали скелет. Белемніти жили в епоху динозаврів і добре збереглися в скам'янілості.

Найчастіше знаходять скам'янілі останки їх скелетів, які є циліндричні об'єкти із звуженим кінцем без будь-яких структур, на зразок щупалець. Ці скам'янілі кістяки нагадують формою кулю.

У Європі вважалося, що це "громові стріли" - об'єкти, які падали на землю з небес, роблячи звук грому, коли вони ударялися об поверхню землі. Їх асоціювали з різними богами грози. Багато людей тримали їх у різних частинах своїх жител для того, щоб відводити блискавку. Інші вважали, що белемніти пов'язані з ельфами, а не з богами. Вони вважали, що це пальці ельфів. Люди використовували їх у різних забобонних медичних обрядах, наприклад, для лікування укусу змій або позбавлення від головного болю. Вони прикладали скам'янілості до ураженої ділянки тіла та вимовляли різні заклинання.

7) Анкізаври

Анкізаври були однією із груп ранніх динозаврів. Ці травоїдні тварини мали довгі шиї та хвости і були родичами більш знайомих нам бронтозавріві диплодоків. Анкізаври були меншими за розмірами, ніж їх пізніші предки і виростали в довжину не більше ніж на 2 метри. Вони еволюціонували з двоногих предків і повністю не стояли на 4 лапах, хоча їхні передні лапи були добре пристосовані для пересування. Вони піднімалися на задні лапи, коли це було необхідно, і використовували передні лапи, щоб щось вистачати.

Анкізаври викликали особливий інтерес через те, що їх спочатку неправильно ідентифікували. Їх сплутали з істотою, яка, здавалося б, найменше схожа на динозавра: з людиною. Дивно, але довга шия та хвіст, схоже на ящірку тіло, череп, як у рептилії, та інші особливості просто проігнорували! Лише те, що істота була розміром з людини, допомогло змусити всіх повірити, що це останки нашого предка.

Після того, як протягом кількох десятиліть було знайдено й інші скам'янілості цих істот, було вигадано назву "динозавр" і люди визнали, що це скам'янілості зовсім не людини, а рептилії. Той факт, що можна переплутати ящірку з людиною, говорить про те, як люди здатні помилятися.

8) Мастодонти та мамонти

Ще кілька тисяч років тому крижаною землею бродили мастодонти та мамонти. Вони були схожі на слонів, але мали тепле хутро та бивні, завдовжки кілька метрів. Масове зникнення видів, зміни клімату та полювання призвели до їх зникнення. Як і сучасні слони, ці тварини мали дуже міцні м'язи в хоботі, які були міцнішими, ніж інші м'язи їхнього тіла.

Хобот мамонтів та мастодонтів вимагав того, щоб у середині черепа тварини розташовувався отвір. У сучасних слонів є така сама особливість. Люди, які живуть у районах, де мешкають слони, неодноразово бачили черепи тварин, тому знають цю особливість. Інші, які знаходили черепи стародавніх родичів слонів з гігантськими дірками посередині, уявляли собі цю істоту, як величезного людиноподібного велетня з однією очницею. Легенда про Циклопу, схоже, сягає корінням у ті часи, коли люди знаходили черепи стародавніх тварин за межами Африки.

9) Морські їжаки

Морські їжаки - колючі істоти круглої форми, скам'янілості яких зазвичай можна знайти біля узбережжя. Вони відносяться до групи тварин під назвою голкошкірі. Ці істоти мешкають на планеті сотні мільйонів років, та його далекі предки залишили по собі безліч скам'янілостей. Хоча у стародавніх морських їжаків багато спільного з сучасними видами, їх скам'янілості тривалий час приймали за інших істот.

В Англії вважалося, що це були надприродні корони, буханці священного хліба чи магічні зміїні яйця. У Данії вважали, що це "грозові" камені: вважалося, що вони починають виділяти вологу перед штормами, що допомагало людям пророкувати погоду.

П'ять ліній, знайдені на скам'янілості багатьох морських їжаків, вважалися добрим знаком, в Індії їх зберігали, як талісман до успіху. Магічні сили, пов'язані з морськими їжаками, відбивали те, як кожна культура їх інтерпретувала. Вважалося, що вони здатні вилікувати укус змії, допомагали готувати хліб, захищали від шторму та приносили удачу.

10) Гомініди

Багато родичів людини – мавпи – залишали по собі скам'янілості. Ці скам'янілості часто неправильно інтерпретувалися до того, як люди почали замислюватися про еволюцію людини. Скам'янілості, які були знайдені в Європі та в Америці, іноді "доводили" існування різних міфічних персонажів, згаданих у тій самій Біблії, наприклад, велетнів чи демонів. Інші казали, що це предки мавп, хоча сучасні мавпи мають зовсім інші особливості.

Деякі впевнені, що ці скелети належать інопланетянам, а чи не казковим монстрам. Мабуть, знайдені скам'янілості в Азії надихнули людей на створення легенд про йєті. Деякі вважають, що деякі гомініди могли співіснувати з людиною, тому творців легенд надихали не їхні скам'янілості, а самі живі істоти.

Вже давно в мене лежать кілька камінчиків вапняку-черепашника з скам'янілими відбитками давніх організмів. Підібрані вони були в різні часи та в різних місцях, зараз уже не згадати. Якісь, мабуть, були знайдені у вапняковому кар'єрі, якісь мені привезли з Атарської цибулі, якісь, можливо, привіз із Криму.

Лежать вони у мене давно, просто руки не доходили сфотографувати та описати. Сьогодні запланована прогулянка до лісу скасувалась, з'явився вільний час і я зробив кілька знімків. Так виглядає в цілому один із камінців. Він невеликого розміру, трохи більше ніж 3 см.

Те, з чого він складається, раніше було залишками живих організмів теплого морського мілководдя, що впали на мулисте дно. Тут можна розглянути шматки раковин древніх молюсків, відбитки мшанок та шматочки стебла криноїдів (морських лілій). Давайте розберемося хто з них хто.

МшанкиОсобливо загін Gymnolaemata легко впізнати по сітчастій структурі. Це колонії морських безхребетних організмів, відомих ще з ордовикського періоду, і існуючих досі в морях різної солоності. Як випливає з назви, колонії деяких мшанок схожі на суцільний моховий покрив. Деякі мшанки утворюють колонії у вигляді скоринок і грудок на твердих поверхнях (камінні, раковини і т.д.), інші мають віялоподібний або схожий на кущики зовнішній вигляд. Сучасні мшанки, наприклад, виглядають так:

Основну масу відомих уламків на камені складають саме вони. Але не забувайте, мшанки - це не рослини, хоч і схожі на них, це повноцінні тварини, які харчуються різними мікроорганізмами та діатомовими водоростями.

Погляньмо на інший камінь:

Тут так само основна маса скам'янілостей - це сітчасті уламки мшанок.

У нижній частині в середині можна побачити кругляшок із зазубринками та діркою в центрі (таку ж «шестірню» можна знайти у правій частині на першому фото). Це один із сегментів стеблинки морської лілії(або криноїди, лат. Crinoidea). Це донні тварини із сидячим способом життя, що належать до типу голкошкірих. Вони ще більше схожі на вигляд на рослини - їх тіло складається з стебла, чашечки і брахіолей - рук.

Більшість видів сучасних криноїдів втратили це стебло. За життя тварини стеблинка складалася з круглих члеників, з'єднаних м'язами, у викопному стані вони часто розвалюються. Скам'янілі членики морських лілій називаються трохити. Через їхню схожість на шестерні постійно виникають теорії про інопланетний контакт мільйони років тому, і трохи намагаються представити як древні деталі інопланетних механізмів. А так вони відомі з давніх часів, перші письмові згадки відносяться до 17 століття. Багатокутні членики криноїдів у формі зірки англійці називали «кам'яними зірками» і робили різні припущення про їхній зв'язок з небесними світилами. На узбережжі Нортумберленда ці скам'янілості називають "чітки святого Кутберта". Цілі відбитки морських лілій виглядають так:

Кріноїдеї (фото користувача galamish з Яндекс.фоток)

Зрозуміло, у камені велика кількість уламків та відбитків раковин різних молюсків:

Причому вони мають цілком впізнавану форму, характерну і для сучасних морських черепашок. Наприклад раковина вгорі в центрі нижнього знімка, поряд із трохитом, цілком схожа на сучасного морського гребінця.

Що за довга скам'янілість на знімку нижче - мені важко. Може шматок стебла, може ще щось.

І ще просто пара знімків, спробуйте впізнати на них щось самі:

Також відомими скам'янілостями, що часто зустрічаються, які ви можете зустріти, наприклад, на берегах річок, є белемніти(у народі звані «чортовий палець»), які є залишками скам'янілої внутрішньої раковини стародавніх молюсків, що зовні нагадують кальмарів. Ще широко відомі перламутрові раковини, що добре зберігаються, або просто відбитки раковин головоногих молюсків. амонітів. Їхні закручені в спіраль ребристі раковини можуть бути від 1-2 сантиметрів до 2 метрів у діаметрі.

Особливості цих древніх волокон, наприклад, їх кріплення до згустків заліза, також схожі на ті, що зустрічаються у сучасних мікробів, які використовують ці згустки, щоб триматися за породи. Ці мікроби, що окислюють залізо, ловлять залізо, що виходить з підводних отворів, щоб використовувати його в реакціях вивільнення хімічної енергії. Потім ця енергія використовується для перетворення вуглекислого газу з навколишньої води в органічну речовину, яка дозволяє мікробам зростати.

Як ми дізналися, що там будуть скам'янілості?

Коли ми знайшли ці копалини, ми знали, що вони будуть дуже цікавими та перспективними кандидатами для розміщення мікрофоссилля. Але нам потрібно було продемонструвати, що вони дійсно є саме цим, що вони біологічні. Ми оцінили всі можливі сценарії утворення трубок та ниток, у тому числі хімічні градієнти у багатих залізом гелях та метаморфічних розтягувань порід. Жоден із механізмів не підійшов під зроблені нами спостереження.

Потім ми глянули на хімічні сліди у породах, які могли залишитись від мікроорганізмів. Ми виявили органічну речовину, що збереглася у графіті таким чином, що він вказував на формування за участю мікробів. Ми також знайшли ключові мінерали, які зазвичай виробляються в процесі розпаду біологічних матеріалів у відкладеннях, наприклад, карбонат та апатит (який містить фосфор). Ці мінерали також з'являються в гранульованих структурах, які зазвичай утворюються у відкладеннях навколо організмів, що розкладаються, і іноді зберігають у собі структури мікроскам'янілостей. Всі ці незалежні спостереження стали свідченням на користь біологічного походження мікроструктур.

І вони продемонстрували сильну біологічну присутність у породах віком 3770–4280 мільйонів років, відсунувши дату появи найперших відомих мікроскам'янілостей на 300 мільйонів років. Щоб ви розуміли, якщо ми повернемося на 300 мільйонів років тому, там навіть динозаврів не буде, вони ще не з'явилися.


Той факт, що ми знайшли ці форми життя у відкладеннях у гідротермальних жерлах із такої ранньої історії Землі, підтримує давню теорію про те, що життя з'явилося у середовищі саме такого типу. Середовище, в якому ми знайшли ці мікрофоссилії, а також їх подібність до скам'янілостей молодших і сучасних бактерій, дозволяють припустити, що їх метаболізм на основі заліза був одним з перших способів, за допомогою якого життя пестила себе на Землі.

Крім того, не варто забувати, що це відкриття показує нам, що життя вдалося заволодіти Землею і швидко розвинутись у той час, коли на поверхні Марса була рідка вода. Це залишає нас із захоплюючою можливістю того, що якщо умови на поверхні Марса та Землі були схожі, життя мало з'явитися і на Марсі приблизно 3770 мільйонів років тому. Або Земля стала завидним винятком.