Традиционная теория предполагает, что появление новых видов животных и растений, которые служили для динозавров пищей, привело к увеличению многообразия динозавров. По словам ученых, в обосновании этой теории содержатся ошибки. Критике подверглись рассуждения, использующие тот факт, что останков, относящихся к меловому периоду, сохранилось больше, чем окаменелостей из других эпох. По мнению исследователей, это является чистой случайностью.

Для доказательства своей теории палеонтологи провели глобальный компьютерный эксперимент. При помощи специальных алгоритмов суперкомпьютер в Национальном институте Ирландии анализировал родственные связи 440 из известных 600 видов динозавров. На это ушло 5000 часов машинного времени. В результате было установлено, что пик диверсификации пришелся на начало юрского периода, то есть на 55-85 миллионов лет раньше эволюционного бума мелового.

Полученные данные, однако, могут иметь и иное объяснение. Так известный палеонтолог Чарльз Маршалл (Charles Marshall) из Гарвардского университета считает, что снижение диверсификации динозавров мог предотвратить расцвет покрытосеменных растений. Есть вероятность, что травоядные виды, которые в ином случае бы вымерли, переключились на новые растения. Это, в свою очередь, спасло хищников.

В настоящее время первоочередной задачей авторов работы является подтверждение своих результатов независимыми методами.

Сами исследователи говорят, что их научная работа лишь усложняет теорию о происхождении видов на Земле. Вместе с тем, ученые пришли к заключению, согласно которому именно пресноводные организмы развивались быстрее своих морских собратьев и именно они могли дать решающий толчок значительной части эволюционных процессов на нашей планете.

По словам авторов исследования, около 3 млрд лет назад на нашей планете появились одноклеточные организмы, которые доминировали до тех пор, пока примерно 600 млн лет назад на планете не появились многоклеточные организмы. Именно такие организмы дали серьезный толчок эволюции и именно следы обитания таких организмов были найдены на юге Китая.

Калифорнийские исследователи говорят, что им удалось найти следы колонии крошечных многоклеточных эмбрионов. "Наш первый необычный вывод заключается в том, что эти организмы жили в неприветливой среде - они обитали в среде минеральной глины. Как правило, со временем это химическое соединение трансформируется в другие виды глины. В Китае на базе этого соединения позже появились горные породы", - говорит один из участников исследования Том Бристоу.

По его словам, условия в которых существовали минералы и микроорганизмы однозначно указывают на то, что эти среда не была соленой, даже более того она была сравнительно щелочной. Бристоу говорит, что их группа собрала более сотни древнейших пород с останками микроорганизмов и все они существовали в условиях пресной воды.

На озерное происхождение минералов указывает и химический состав, а также структура пород, представленных главным образом глинистым минералом смектитом. При этом осадочные смектитовые породы оказались довольно разрознены в этом регионе, что служит дополнительным свидетельством в пользу того, что они сформировались не из морских отложений, которые должны были быть распределены по формации более равномерно.

Авторы статьи допускают, что более древние многоклеточные животные могли зародиться и в океане, однако ученым пока не удалось найти древние морские окаменелости, которые бы свидетельствовали об этом.

Анализом находки занимались немецкие антропологи из Университета Лейпцига на востоке страны. По их предположению, найденные у берегов Нидерландов останки являются лишь малой частью вероятного захоронения и чуть дальше от берега наверняка есть и более древние останки.

Вместе с человеческими останками были найдены также и нехитрые приспособления для ловли рыбы - небольшой топор для разделки и примитивный прототип копья, которым ловилась рыба на мелководье и нечто наподобие ласт. Ученые предполагают, что последнее приспособление также привязывалось к ногам и использовалось для плавания.

По словам немецких ученых, тот факт, что останки были найдены под водой на глубине нескольких десятков метров ничуть их не смущает. Дело в том, что 40 000 лет назад береговая линия в этом регионе была иной, а Великобритания и континентальная Европа тогда были объединены между собой сухопутными путями.

Команда Майкла Хаммера (Michael Hammer), антрополога из Аризонского Университета, доказала, что это не так, проведя анализ генетических данных 184 человек из семи различных популяций. Ученые изучали количество и виды мутаций, накопленных за тысячелетия человеческой эволюции в двадцати некодирующих регионах геномов, каждый из которых содержит более 6 тысяч нуклеотидов - единичных элементов ДНК.

После анализа этих данных группа исследователей сравнила экспериментальные результаты с данными моделирования эволюции генетических линий людей с течением времени. В этой модели ученые с помощью суперкомпьютера попытались вычислить, каким образом будут меняться (мутировать) некодирующие области ДНК людей, если численность их популяций претерпевает резкий рост.

Ученые обнаружили, что генетические линии и современных представителей племен африканских фермеров и людей из популяций, до сих пор практикующих охоту и собирательство, хорошо согласуются с результатами моделирования. Авторы статьи на основании этих данных полагают, что популяции охотников и собирателей претерпели резкий рост примерно 41 тысячу лет назад, когда их численность увеличилась примерно в 13 раз, а фермерские народы стали более многочисленны только 31 тысячу лет назад - размеры их популяций увеличились семикратно.

При этом анализ геномов французских басков, китайского этноса хань и меланезийцев, так же проведенный учеными, выявил существенные разногласия с данными моделирования, что может говорить о более сложном эволюционном прошлом этих этнических групп.

Хаммер и его коллеги отмечают, что период увеличения численности популяций охотников и собирателей, а так же народов, позднее освоивших фермерство, совпадает с периодом позднего каменного века. В этот период, согласно археологическим находкам, люди освоили тонкие каменные орудия, а процесс общения между племенами привел к формированию зачатков культуры этих народов. По мнению Хаммера, это стало возможно именно благодаря резко возросшей плотности населения Африки.

Авторы новой работы отмечают, что строение тела полуметрового S. getmanovi было идеально приспособлено для лазания по деревьям. Длина ступней и кистей составляла около 40 процентов от длины конечностей. Пальцы животного с длинными когтями имели вытянутую форму, и большой палец противостоял остальным. Длинный гибкий хвост S. getmanovi мог обвиваться вокруг ветвей деревьев.

Анализ черепа млекопитающих показал, что они относились к синапсидам - группе животных, в которую входят и млекопитающие. До сих пор считалось, что самыми древними обитателями деревьев были рептилии, принадлежащие к группе диапсид, которые внешне были похожи на современных хамелеонов. Они были младше S. getmanovi на 30 миллионов лет.

Палеонтологи полагают, что S. getmanovi был травоядным и обитал на семенных папоротниках, высота которых составляла до нескольких метров. В окаменевших экскрементах S. getmanovi исследователи обнаружили погрызенные листья. Ученые полагают, что именно благодаря подъему на деревья предки млекопитающих смогли выжить в эпоху, когда планета была заселена огромным количеством гигантских хищников.

Ссылки по теме
- Before Dinosaurs, the First Tree-Climber Revealed - LiveScience, - 28.07.2009
▪livescience.com/animals/090728-tree-dweller.html
Сайты по теме
- Синапсиды в Википедии
▪en.wikipedia.org/wiki/Synapsid

Дело в том, что в состоянии покоя примерно половина энергии, вырабатываемой организмом, идет на работу мозга. Таким образом, во время работы этого отдела нервной системы выделяется большое количества тепла, от которого телу необходимо избавляться. Группа исследователей из немецкого Института биохимии Макса Планка провела анализ тепловыделения мозга предка современного человека Homo habilis. В результате они установили, что температура, которая существовала на Земле примерно во времена обитания этого вида, позволяла мозгу H. habilis эффективно избавляться от лишнего тепла.

Затем исследователи попробовали вычислить, какое падение средней температуры воздуха на Земле было необходимо для того, чтобы мозг современного человека мог эффективно избавляться от избытка тепловой энергии. В результате им удалось установить, что было достаточно 1,5 градусов по Цельсию. По словам исследователей, современные датировки не позволяют точно соотнести время понижения температуры и роста мозга, однако данная цифра хорошо согласуется с изменениями, произошедшими в климате Земли в тот временной промежуток.

В поддержку гипотезы немецких ученых выступает и другое исследование их коллег из этого же института. Используя данные о температуре, влажности и ветрах в различных регионах земного шара, ученые рассчитали, в каких регионах мозг людей может хорошо охлаждаться. Им удалось установить, что пригодной является большая часть поверхности планеты за исключением нескольких тропических регионов.

Наконец, третья группа исследователей из Университета Миссури, статья которых появилась в журнале Human Nature, пыталась разобраться в вопросах, связанных с движущей силой роста человеческого мозга. Ранее уже существовала гипотеза о том, что человеку пришлось "вырастить" себе большой мозг для борьбы за выживание в суровых условиях. В рамках нового исследования ученые собирали доказательства этой гипотезы.

Для этого они проанализировали 175 черепов людей, возраст которых составлял от 1,9 миллиона лет до 10 тысяч лет на предмет размера головного мозга. Затем они сравнили собранные данные с данными о человеческих популяциях в регионах, где были обнаружены черепа, температуре и климатических вариациях. В результате им удалось установить, что плотность популяции оказалась главной движущей силой роста человеческого мозга, то есть человек "умнел", чтобы более эффективно конкурировать с соседями.

Совсем недавно появилось исследование, автор которого из термодинамических соображений рассчитывал максимальный размер мозга млекопитающего. В результате он пришел к выводу, что строение мозга обеспечивает его термодинамическую стабильность, то есть позволяет ему эффективно избавляться от тепла (при этом общий баланс тепла в организме не учитывался). В результате ученый пришел к выводу, что мозг может достигать сколь угодно больших размеров.

Хэгэдорн усомнился в обоснованности такой репутации аномалокарисов после анализа останков этих животных. Ученый обратил внимание, что выполняющие функции зубов пластинки всех окаменелостей абсолютно целые. Если бы аномалокарисы поедали трилобитов, то хотя бы некоторые из них должны были повредить пластинки о твердый панцирь.

Химический анализ окаменелостей показал, что пластинки состояли из материала, похожего на кутикулу современных членистоногих. Хэгэдорн и коллеги определили, насколько прочными являются покровы нескольких современных представителей этого типа. Ученые рассматривали животных как с мягкими, так и с твердыми покровами.

Затем ученые "помещали" трилобитов, покрытых панцирями различной степени прочности, в рот аномалокарисов. Компьютерный анализ показал, что даже в том случае, если бы пластинки "тираннозавров кембрия" были столь же твердыми, как покровы омаров, они не смогли бы расколоть трилобита, мягкого, как креветка.

Хэгэдорн полагает, что аномалокарисы, вероятно, питались только "мягкотелыми" обитателями древних морей. Он также не исключает, что "хищники" вообще употребляли в пищу планктон.

С выводами Хэгэдорна согласны не все палеонтологи. В качестве основного аргумента оппоненты приводят довод о наличии у аномалокарисов челюстей. Животные с таким "инструментом" вряд ли могли быть мирными.

Совсем недавно другая группа исследователей использовала тот же подход, что и Хэгэдорн для доказательства гипотезы о трусости тираннозавров.

Ученые считают, что столкновения с крупными травоядными монстрами были редкостью. Если такое происходило, то приводило к обоюдной смерти участников. Известно, что чаще всего палеонтологи находят достаточно много яиц и значительно меньше костей молодняка травоядных ящеров.

Это фактор обусловлен "работой" тираннозавров. В частности, динозавры могли пожирать детенышей целиком, вместе с костями, служивших источником важных микроэлементов для гигантских ящеров.

Совсем недавно независимая группа исследователей подтвердила, что палеонтологам, вероятно, удалось обнаружить следы коллагена в образцах тканей тираннозавра возрастом 68 миллионов лет.

Автор: Владимир Багров

J. ningchengensis был теплокровным животным. Строение его зубов свидетельствует о том, что он, скорее всего, питался насекомыми. Когти “рассказали” бразильцам о способности доисторической твари лазать по деревьям и, может быть, даже жить на них.

Кроме того, учёные тщательно изучили крылья древнего животного и пришли к выводу, что он обладал невероятными летательными способностями. “У птерозавров было уникальное строение костей, наше нынешнее исследование показало, что и мягкие ткани ящера были совершенно особенными и абсолютно непохожими на такие же структуры современных животных”, — рассказывает один из авторов работы Александер Келлнер (Alexander Kellner).

Сам птерозавр был примерно 30 сантиметров в длину, размах его крыльев составлял 90 см. Но не это больше всего удивило учёных. Гораздо интереснее оказалась структура крыльев. Сложная мембрана, расположенная между туловищем и пальцами животного, представляла собой трёхслойное переплетение волокон, все они пересекались под разными углами и образовывали своего рода сетку. Это наверняка способствовало укреплению крыльев, защите от разрывов.

Возможно, J. ningchengensis мог также перестраивать мембрану крыльев в полёте, чтобы добиться нужных летательных свойств, заключают палеонтологи в своей статье в журнале Proceedings of the Royal Society B. Кроме того, столь необычное строение позволяло расположить крылья особым образом, когда птерозавр находился на земле, пишет membrana.ru.

Ещё одна особенность поразила бразильских палеонтологов: тело и часть крыльев птерозавра покрывали образования, похожие на волоски. Ранее они считались перьями или же протоперьями, однако сейчас Келлнер и его коллеги утверждают, что ничего похожего на перья современных птиц в них нет. Возможно, они помогали ящеру поддерживать температуру тела.

“Открытие трёх слоёв разнонаправленных волокон изумило меня больше всего, — говорит итальянский палеонтолог Фабио Далла Веккиа (Fabio Dalla Vecchia), один из мировых экспертов по птерозаврам. — Судя по тому что раньше ничего подобного у птерозавров не наблюдалось, не все ящеры обладали такими структурами”.

Авторы рассматриваемой работы изучили строение костей запястья 91 гориллы, 104 шимпанзе и 43 карликовых шимпанзе (бонобо, ближайших родственников человека); как выяснилось, два ключевых признака, ассоциируемых с хождением на костяшках пальцев, обнаруживаются у 6% горилл, 96% шимпанзе и 76% бонобо. По мнению ученых, такие результаты можно объяснить лишь фундаментальными различиями в способах передвижения этих видов. Гориллы при ходьбе держат кисть параллельно конечности в «колоннообразном» положении; шимпанзе и бонобо, напротив, изгибают конечности в запястьях, что создает дополнительную нагрузку на соответствующие суставы. На костях запястья шимпанзе и бонобо авторы обнаружили характерные защитные структуры (выступы и вогнутости), предотвращающие повреждение конечности.

Обобщив полученные данные, ученые пришли к выводу о том, что способ перемещения горилл лучше подходит для ходьбы по земле, в то время как особенности строения запястья шимпанзе и бонобо позволяют им более свободно передвигаться по ветвям деревьев. Такое разделение, как считают авторы, является свидетельством независимой эволюции способов хождения у человекообразных обезьян.

«Особенности строения запястья и кисти предков современного человека, которые считались признаками хождения с опорой на костяшки пальцев, на самом деле говорят о том, что эти животные предпочитали перемещаться по деревьям», — заключают исследователи. Говоря о вышеупомянутых анатомических чертах человека (к примеру, о срастании двух костей запястья), которые роднят нас с гориллами, шимпанзе и бонобо, авторы отмечают, что точно такие же черты можно обнаружить и у некоторых лемуров; они, как известно, проводят бόльшую часть жизни на деревьях, а по земле передвигаются в совершенно отличной манере.

Результаты исследования в изложении его участницы Трейси Кивелл (Tracy L. Kivell).

Полная версия отчета ученых будет опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Подготовлено по материалам Университета Дьюка.

Свидетельства доисторической инновации, о которых авторы пишут в журнале Science, были найдены на южноафриканском побережье, на раскопках стойбища периода среднего каменного века.

"Мы обнаружили, что даже 165 тысяч лет назад - но наверняка 72 тысячи лет назад - люди использовали огонь не только для приготовления еды, обогрева, освещения или защиты, - рассказал в интервью Би-би-си ведущий специалист Кайл Браун из государственного университета американского штата Аризона. - Я думаю, нагрев камней можно считать зарей человеческой инженерии".

"Одна из тех вещей, которые делают нас, людей, уникальными, состоит в том, что мы можем вычленять вещи из нашего окружения и приноравливать их под себя, - поясняет ученый. - Мы подстраиваем их под наши нужды, а это и есть инженерия".

Есть научные доказательства того, что управляться с огнем - в целях приготовления пищи - человек умел уже 800 тысяч лет назад. А затем, около 10 тысяч лет назад, люди использовали огонь для изготовления керамических изделий и для извлечения железа и меди из руды. Но до сих пор не было ничего, что связывало бы две эти стадии применения огня.

"Эти первые люди, похоже, сумели совершить огромный скачок в развитии", - отмечает Кайл Браун.

"У нас под носом"

Тепловая обработка делает камень более хрупким, благодаря чему от него легче откалывать аккуратные фрагменты с тонкими и острыми краями - наподобие современной опасной бритвы. Эти инструменты прекрасно подходили для разрезания животных шкур или изготовления одежды.

Однако такой хрупкий камень уже не годится, к примеру, для топора при разделке древесины, не слишком подходит для применения в качестве копалки или обработки других камней.

Каменные инструменты, обнаруженные в ЮАР, были сделаны из силькрета, твердого и прочного материала, который выглядит как другой минерал, кварцит, но не такой шероховатый.

Обыскав территорию в радиусе 50 километров от места раскопок, археологи так и не смогли найти породу, которая подошла бы для воспроизведения древнего инструмента: у тех камней были разные цвета и разная текстура, они были более красными, более хрупкими и более блестящими.

"То, на поиски чего мы потратили шесть лет, на самом деле оказалось прямо у нас под носом, - говорит Браун. - Надо было просто развести костер, сунуть в него камень, а потом вытащить... Могу себе представить, что должны были думать первые люди, когда сделали это и поняли: то, что они сделали, изменит всю их жизнь".

И затем, будучи археологом-экспериментатором, Браун попытался воссоздать технологию тепловой обработки.

Непростая операция

"Огонь требует изрядного количества топлива, которым нужно запастись заранее - вместе с камнями, - рассказывает он. - Потом надо закопать камень в песок на пару сантиметров под костром и постепенно, в течение 12 часов, увеличивать пламя. Потом часов пять его надо сохранять где-то в районе 300 градусов. А потом снижать температуру - постепенно, чтобы камень не треснул".

"Все это занимает 10 или даже 20 часов, - добавляет ученый. - Так что нужно планировать заранее, знать, что ты будешь здесь, у огня, в ближайшие 40 часов".

В то же время, когда на юге Африке первобытные люди обжигали свои каменные инструменты, они начали добывать морепродукты, изготавливать пигменты и размалывать охру.

"Это были очень искушенные и опытные люди, которые распространились за пределы Африки и со временем населили весь мир", - говорит Браун.

Похоже, добавляет он, что тепловая обработка камней была известна людям уже 165 тысяч лет назад, но широко применять ее стали значительно позже, только около 70 тысяч лет назад. И почему это вдруг произошло именно тогда, пока не ясно.

"Возможно, - полагает археолог, - тепловая обработка стала популярной только потому, что хороший кусок силькрета попадается редко. Или, например, потому, что с ее помощью научились производить очень качественный материал, который можно было обменивать на другие товары".

Авторы новой работы приводят несколько доводов в пользу предположения о "двуногой" посадке крылатых ящеров. Птерозавры были довольно крупными существами - размах их крыльев достигал 12 метров. Чтобы удержать равновесие при посадке, ящерам необходимо было хотя бы несколько секунд перед непосредственно приземлением парить в воздухе. Соответственно, они никак не могли приземляться на четыре конечности. При этом ранее та же группа исследователей показала, что взлетали ящеры, опираясь на все четыре конечности.

Ученые до сих пор не пришли к единому мнению относительно механизмов полета, посадки и взлета птеродактилей. Например, многие специалисты придерживаются точки зрения, что птерозавры при посадке касались поверхности и крыльями и нижними конечностями. Часть ученых вообще полагают, что эти рептилии были слишком тяжелыми, чтобы летать.

В марте этого года на норвежском архипелаге Свалбарде были найдены окаменелые останки гигантского морского динозавра юрского периода. Пятнадцатиметровый монстр, отнесенный к пилозаврам, имел невероятный по силе укус – 15 тонн на квадратный дюйм. Для сравнения сила укуса тираннозавра была в четыре раза меньше. Животное имело устрашающие зубы, длина которых достигала 30 см, а вес его тела составлял около 45 тонн.