Новости палеонтологии

Авторы нового исследования работали в карьере Захельми, который находится в юго-восточной части Польши. В песчанике ученые обнаружили отпечатки, принадлежавшие, по мнению исследователей, до сих пор не известным животным, передвигавшимся на четырех конечностях. Возраст отпечатков оценивается в 395 миллионов лет. Ученые обнаружили вдавленности, оставленные отдельными фалангами пальцев этого существа, и описали смещения грунта, вызванные давлением его лап. По оценкам специалистов, стопы животного были шириной от 10 до 26 сантиметров, а его длина составляла около 2,5 метров. Походка существа "по диагонали" свидетельствует, что оно было опытным "ходоком".

Если результаты новой работы подтвердятся, то биологам придется пересматривать всю теорию выхода живых существ на сушу. Помимо изменения времени этого события, ученым придется принять, что это событие произошло в соленых водоемах (авторы полагают, что карьер Захельми в древности находился на берегу моря). Кроме того, ученым необходимо будет придумать объяснение выхода из воды. Считается, что в период от 377 до 386 миллионов лет назад в водоемах начало падать содержание кислорода, и именно это вынудило животных покинуть реки. Около 395 миллионов лет назад концентрация кислорода была достаточной для дыхания.

Однако говорить о признании новой работы научным сообществом пока рано. Некоторые коллеги авторов уже выступили с критикой их исследования. Палеонтологи считают наличие только следов, которые могли появиться под действием каких-либо природных абиогенных факторов, недостаточным основанием для пересмотра существующих положений. Кроме того, критиков смущает размер животного - маловероятно, чтобы новые пространства осваивали столь крупные существа.

Косвенным подтверждением точки зрения, что все эти приспособления служили неандертальцам в качестве косметики, являются марганцевые палочки, найденные ранее во время раскопок в Африке. Ученые считают, что неандертальцы использовали их для нанесения узоров на тело. Также целям украшения, по мнению исследователей, служили раскрашенные раковины, обнаруженные при раскопках некоторых поселений H. neanderthalensis.

По мнению ученых, способность неандертальцев украшать себя свидетельствует об их высоком умственном развитии. До сих пор считалось, что макияж начал использовать только человек. Это не первое свидетельство, указывающее, что H. neanderthalensis были высокоразвитыми существами. Так, в некоторых из недавних работ было показано, что каменные орудия неандертальцев более совершенны, чем аналоги, созданные людьми.

По утверждениям ученых, им удалось обнаружить доказательства, что формирование изгибов было спровоцировано корнями растений. Корни укрепляли берега рек и не давали воде размывать их, выравнивая форму русла. На данный момент работа не получила отзывов коллег, так что говорить о принятии или непринятии новой теории научным сообществом пока рано.

Авторы новой работы проанализировали состав горных пород, расположенных вокруг скопления скелетов. Исследователи заключили, что динозавры погибали в жидкой смеси вулканического пепла и песка. Еще один вывод, сделанный учеными, состоит в том, что ямки, в которых находили ящеров, изначально не были пустыми, а были заполнены жидкостью. Во времена, когда на исследуемой территории обитали динозавры, климат провинции Синьцзян и вообще всей пустыни Гоби, где были сделаны и другие находки, был влажным и болотистым. Вулканический пепел, разносимый на большие расстояния при извержениях, смешиваясь с болотной жижей, образовывал вязкую грязь, свойства которой напоминали свойства зыбучих песков.

Ученые полагают, что первый шаг (в буквальном смысле) к образованию кладбищ был сделан гигантскими ящерами наподобие маменчизавров - передвигавшихся на четырех конечностях травоядных динозавров с очень длинной шеей. Их следы заполнялись вязкой грязью, формируя естественные ловушки, в которые легко проваливались более мелкие динозавры. Обилие в могилах именно двуногих ящеров исследователи объясняют тем, что им было сложнее выбраться из ямы, чем динозаврам, перемещавшихся на четырех конечностях. Во-первых, у них было на две "рабочих" ноги меньше, а во-вторых, многие из них были покрыты перьями (считается, что некоторые двуногие ящеры были предками птиц), которые намокали и тянули хозяев вниз.

"Братские могилы" динозавров являются чрезвычайно ценным источником окаменелостей. Из-за необычных условий "хранения" обнаруженные там скелеты отличаются высокой степенью сохранности. Кроме того, обнаружение каждой окаменелости является большой редкостью, а в могилах зачастую находят десятки скелетов. Так, в крупнейшем из известных захоронений на востоке Китая ученые нашли свыше 50 тонн окаменелых костей древних животных.

По словам исследователей, австралийская мегафауна вымерла примерно 40 тысяч лет назад, а люди прибыли на континент 45-60 тысяч лет назад. Таким образом, новые результаты показывают, что мегафауна и человек сосуществовали вместе относительно недолго. Это, по словам ученых, является веским аргументом в пользу того, что причиной гибели животных стали люди.

Согласно одной из самых распространенных гипотез, вымирание мегафауны стало результатом завершения очередного ледникового периода. Потепление привело к тому, что гигантские млекопитающие лишились обширных пастбищ, к которым они привыкли. В результате их популяция начала сокращаться, что, в свою очередь, привело к сокращению популяции хищников.

Как показала новая работа, для людей критическое число должно быть меньше 18,5 тысячи. Кажется, что это очень мало (в Москве, например, живет в 757 раз больше людей), но, похоже, люди способны выдержать и еще более жесткое "сокращение". В работе, опубликованной два года назад в журнале The American Journal of Human Genetics, было высказано предположение, что около 70 тысяч лет назад на Земле обитало не более двух тысяч людей. Причиной уменьшения человеческой популяции ученые считают изменения климата.

Для объяснения падения численности людей, описанного в The American Journal of Human Genetics, даже существует "подходящая" природная катастрофа. Около 75 тысяч лет назад на Суматре произошло мощнейшее извержение вулкана Тоба. В атмосферу было выброшено огромное количество пепла (около 800 кубических километров), который образовал своеобразный экран, закрывающий поверхность Земли от солнечного излучения. В результате температура значительно снизилась. Столь резкое похолодание не могло не сказаться на жизни людей, у которых не было ни центрального отопления, ни горячительных напитков.

Каким образом ученые определяют численность людей, живших в далеком прошлом, если это не всегда удается сделать и с существующими популяциями? Первое, что приходит в голову - анализ количества окаменелостей, относящихся к той или иной эпохе. Этот метод кажется логичным, однако он не работает. Дело в том, что сохранение костей в течение сотен тысяч лет - вопрос случая, поэтому количественные выводы, сделанные на основании изучения имеющихся останков, мягко говоря, ненадежны.

Значительно более достоверным является использование генетического анализа. Ученые исследуют ДНК - наследственный материал, содержащийся в каждой клетке нашего организма. В результате случайных процессов в ДНК накапливаются мутации, которые передаются из поколения в поколение. Считается, что скорость появления мутаций постоянна, а значит, чем больше времени эволюционирует, например, тот или иной вид, тем больше изменений скопится в его ДНК по сравнению с некоторой исходной точкой.

Для того чтобы проследить родословную вида, ученые работают не с ядерной ДНК, а с ДНК митохондрий. Митохондрии - это клеточные органеллы, которые произошли от бактерий. Напоминанием об их самостоятельном прошлом является собственная ДНК, отличная от ДНК, содержащейся в ядре. Митохондрии передаются от матери к дочери, а значит "ведут" напрямую к исходной прародительнице - ее называют митохондриальной Евой.

Генетический след эволюции сохранился в каждом человеке. Таким образом, для изучения прошлого с использованием митохондриальной ДНК нет необходимости разыскивать образцы костей и выделять из них чудом сохранившиеся нуклеиновые кислоты. Достаточно взять немого крови или даже слюны у своих современников. Но не все из нас годятся для реконструкции первых этапов развития человечества. Жители Европы или Америки столько раз мигрировали и перемешивались, что восстановить искомую прямую, ведущую в Африку (считается, что именно там появились люди), практически невозможно. Африканские племена подходят ученым гораздо больше. Оставшиеся в колыбели человечества народы сохранили в своих клетках общее прошлое Homo sapiens в максимально нетронутом виде.

Существует тактика, позволяющая изучать историю человечества и с использованием ядерной ДНК. Авторы первой из упомянутых выше работ сосредоточились на анализе изменений, накопленных в последовательностях так называемых Alu-повторах. Под этим термином подразумевают специфические последовательности, способные встраиваться в геном. Раз попав в человеческую ДНК, Alu-повторы почти никогда не выбираются обратно. Анализируя мутации в Alu-повторах и рядом с ними, ученые могут понять, как давно тот или иной повтор "сидит" в геноме. Сравнивая картину мутаций в геномах нескольких людей (в новой работе ученые использовали два полностью расшифрованных генома), исследователи могут вычислить, насколько велико было генетическое разнообразие в популяциях людей в прошлом и каков был приблизительный размер популяции.

Теория вероятностей

Итак, генетический анализ указал, по крайней мере, на два катастрофических момента в истории рода Homo. Такие моменты существенного снижения численности популяции принято называть "бутылочными горлышками". Лишь очень малый процент от исходной популяции проходит сквозь них и оставляет потомство. Может ли "бутылочное горлышко" оказать влияние на последующую эволюцию видов? Да, может, и иногда очень заметное.

В обычных условиях шанс на размножение есть у большей части популяции. А значит, в следующем поколении сохранится приблизительно такое же разнообразие, как и в текущем. В том случае, когда потомство оставляют считанные единицы, разнообразие существенно снижается. Кроме того, в будущем в популяции останутся признаки, отобранные во многом случайно. Поясним этот тезис на примере. Допустим, исходно в человеческой популяции 50 процентов людей были темноглазыми, а оставшиеся 50 - зеленоглазыми. Вполне может случиться так, что похолодание переживут 100 человек, двадцать из которых будут зеленоглазыми, а у восьмидесяти глаза будут карими. То есть, после прохождения "бутылочного горлышка" частота разных окрасок глаз в популяции изменится. То же самое может происходить и с другими признаками.

В узких местах история развития вида вполне может поменять направление. Возможный исход такого поворота описан Куртом Воннегутом в романе "Галапагосы". По сюжету книги, в результате случайного стечения обстоятельств на Земле остается в живых всего несколько человек. При этом потомство способны оставить только шесть девочек из племени канка-боно, японка и белый мужчина. В итоге через миллион лет люди эволюционировали в тюленеподобных существ без рук и ног, которые почти разучились говорить и большую часть времени проводили, лежа на пляже.

Не исключено, что, по крайней мере, дважды в истории человечества происходили кардинальные повороты. Не будь их, возможно, мы были бы умнее и лучше, чем сейчас. Или наоборот. Как бы то ни было, похоже, что неизбежность случайных событий - один из законов природы. И нет никаких гарантий, что реформы здравоохранения или рыночная экономика спасут нас от его последствий.
Ирина Якутенко

Дальнейшие исследования показали, что предки моа, африканских страусов, австралийских эму и казуаров и южноамериканских нанду разучились летать независимо около 65 миллионов лет назад. По мнению ученых, этому способствовали более спокойные условия, установившиеся после исчезновения динозавров. Теперь у птиц не было необходимости улетать при их приближении. Соответственно, они перестали это делать. Одновременно стала расти масса птиц - полет исключает крупные габариты (птеродактили являлись исключением, хотя в некоторых работах обосновывается их принципиальная неспособность летать).

В прошлом году ученые обнаружили недалеко от Парижа позвонок птицы, которая, по всей вероятности, была предком современных страусов. По итогам изучения позвонка исследователи заключили, что внешне предковая форма не сильно отличалась от страусов, обитающих сейчас. Однако повадки древней птицы больше напоминали повадки казуара.

Авторы новой работы решили экспериментально проверить первую гипотезу. Они сконструировали модель микрораптора, состоящую из скелета, глиняного тела и перьев фазана. Для того чтобы перья по своим свойствам напоминали перья настоящих микрорапторов, исследователи укоротили и "общипали" их (древние перья были несовершенными). Кроме того, авторы работы создали более простые модели микрорапторов из пенопласта.

Запуская модели с разной высоты, ученые установили, что микрорапторы могли планировать на значительные расстояния. Видеозапись экспериментов доступна здесь. По мнению авторов, их работа свидетельствует, что именно планирование с ветки на ветку было первой стадией развития полета не только у микрорапторов, но и у других покрытых перьями крылатых динозавров.

С точкой зрения исследователей, а также с интерпретацией результатов их экспериментов согласны не все коллеги авторов. Критики новой работы, доводы которых приводит портал ScienceNOW, считают, что "позы", которые принимала модель микрораптора при полете, были анатомически невозможны.

В новой работе Зильяо и коллеги провели более тщательную датировку возраста артефактов, обнаруженных в одной из португальских пещер. Анализ найденных предметов свидетельствует, что в ней обитали уже не неандертальцы, а люди. Из этого факта ученые заключили, что на момент, когда пещеры были заселены предками современных людей, H. neanderthalensis в окрестностях уже не было.

Полученные в новом исследовании результаты противоречат некоторым более ранним оценкам, согласно которым популяции неандертальцев могли сохраняться на Иберийском полуострове вплоть до временной отметки в 28 тысяч лет назад.

На данный момент палеонтологи не пришли к единому мнению по поводу того, что стало причиной исчезновения неандертальцев. Наиболее популярной считается версия, предполагающая, что они были уничтожены Homo sapiens (результаты некоторых работ даже указывают, что люди могли есть убитых ими неандертальцев). Еще одна гипотеза не исключает, что неандертальцы исчезли как вид, смешавшись с предками современных людей. Однако пока исследование расшифрованного генома неандертальца не подтверждает эту версию.

Выяснить окрас древних перьев ученые не могли. Авторы новой работы исследовали останки оперенных динозавров, обнаруженных в Китае. Динозавры из рода Sinosauropteryx обзавелись похожими на перья структурами одними из первых. Ящеры, принадлежащие к роду Sinornithosaurus, уже имели весьма развитое оперение. Представители рода Confuciusornis считаются одними из первых птиц.

Цвет перьям, а также волосам и коже, придают меланосомы - клеточные органеллы, в которых содержатся гранулы пигмента. В зависимости от цвета пигмента различают несколько типов меланосом. Палеонтологам удалось обнаружить меланосомы в окаменевших останках перьев. Они сохранились благодаря тому, что находились в более твердых частях пера. Ученые выделили два различных типа этих органелл - эумеланосомы, отвечающие за черный окрас перьев, и феомеланосомы, придающие перьям коричневато-красный оттенок.

Анализируя распределение меланосом в останках, ученые установили, что хвосты ящеров из рода Sinosauropteryx были украшены оранжево-белыми полосами, а цвет перьев Sinornithosaurus варьировал от черного до рыжего. Перья Confuciusornis были неоднородными - в них были как черные, так и коричневые участки.

Как полагают авторы работы, новые данные свидетельствуют, что изначально перья служили динозаврам украшением. Красивые перья могли, например, служить самцам "подспорьем" в борьбе за самок. На этот факт, в частности, указывают полосы на хвосте Sinosauropteryx - такая сложная окраска вряд ли появилась просто так. Вероятнее всего, у нее была вполне определенная функция.

Некоторые особенности строения нового вида характерны для современных птиц. Так, например, на нижних конечностях у H. sollers было четыре пальца. В отличие от птиц, правда, четвертый палец смотрел не назад, а вбок. Кроме этого строение позвоночника нового вида древних ящеров очень напоминало птичье.

Ученые предполагают, что H. sollers был хищником. В его рацион входили небольшие ящерицы и млекопитающие . Нижние конечности древнего ящера отличались большой для своего размера силой и были снабжены острыми когтями, предназначенными для охоты.

Haplocheirus sollers относится к семейству Alvarezsauridae. При этом новая находка "состарила" семейство как минимум на 60 миллионов лет - возраст предыдущего рекордсмена из Alvarezsauridae составлял 95 миллионов лет. Кроме этого новый вид старше древнейшей известной птицы - археоптерикса - как минимум на 15 миллионов лет.

А вот здесь (_http://lenta.ru/photo...no/11_Jpg.htm) можно увидеть, как представляли себе внешний вид этого динозавра до выхода новой работы.

Ученые использовали технологию, аналогичную той, которая позволила недавно палеонтологам из Великобритании и Китая выяснить цвет перьев динозавров из рода Sinosauropteryx: они изучали окаменевшие мелансомы - клеточные органеллы, в которых содержатся гранулы красящего пигмента.

В общей сложности было исследовано 29 образцов оперения Anchiornis huxleyi. Используя статистический анализ, ученые сравнивали полученные данные с данными о мелансомах современных птиц. В результате им с 90-процентной вероятностью удалось определить цвет образцов.

По словам ученых, оперение A. huxleyi было достаточно ярким. Это указывает на тот факт, что перья служили не для полета. Исследователи полагают, что необычная раскраска оперения служила камуфляжем или средством общения. Кроме этого оперение могло служить для украшения.

A. huxleyi обитал на территории современного Китая примерно 150 миллионов лет назад. Отличительной особенностью ящера было то, что все четыре его конечности имели оперение, то есть , фактически, он был четырехкрылым. Длина тела ящера составляла 34 сантиметра, а весил он около 110 граммов.