Kahekümnenda sajandi keskel avastatud kummalised fossiilid. USA Illinoisi osariigis sai alguse ühele kõige huvitavamale paleontoloogia saladusele. Frey auks, kes leidis esimese proovi. Paleontoloogilised saladused Paleontoloogia saladused
Uued paleontoloogilised leiud muudavad ettekujutust pterosaurustest – ja kõige veidramatest loomadest, kes kunagi maa kohal on lennanud.
Pterosaurus ja pterodactyl on kummaliste lendavate olendite kaks nimetust; esimene neist tähendab kreeka keeles "tiib-sisalik", teine - "lendav sõrm".
Esimest korda leiti sellise looma säilmed XVIII sajandil. Sellest ajast alates on teadlased kirjeldanud rohkem kui 200 tiivuliste sisalike liiki, kuid nende draakonite kohta käivad vilistlased, mis valitsesid mesosoikumi ajastu taevas enam kui 160 miljonit aastat, jäävad samaks.
Me kujutame neid alati ette kohmakate, kuid väga ohtlike pikkade nokade ja nahksete tiibadega lendavate roomajatena, kes kõnnivad tagajalgadel nagu pingviinid.
Võtame näiteks 1966. aasta filmi A Million Years B.C., kus kriiskav sirelivärvi pterosaurus kannab tegelaskuju Raquel Welchi oma pessa, et poegi toita (spoileri hoiatus: bikiinides kaunitaril õnnestus põgeneda). Kas midagi on 50 aastaga muutunud? Üldse mitte: 2015. aastal filmitud Jurassic Worldis kannavad pterosaurused inimesi taevasse ikka rohkem kui nende enda raskus. (Igaks juhuks täpsustame: viimased pterosaurused surid välja 66 miljonit aastat tagasi ehk terve igavik enne inimeste ilmumist Maale.)
Hiljutised paleontoloogilised leiud võimaldavad meil teada, et pterosaurused olid väga erineva välimuse ja suurusega ning nende käitumine oli samuti väga erinev. Samaaegselt elas sadu pterosauruse liike, mis hõivasid erinevaid ökoloogilisi nišše, nagu tänapäeva linnud. Nende hulgas olid hiiglaslikud koletised, nagu quetzalcoatl ( Quetzalcoatlus northropi), üks suurimaid tänapäeval teadaolevaid lendavaid olendeid: neljakäpukil seistes suutis ta vaielda kaelkirjaku kasvuga ja ulatus tiibade siruulatuses 10,5 meetrini. Kuid oli ka varblasesuurusi pterosauruseid, kes istusid iidsetes metsades okstel ja püüdsid suure tõenäosusega putukaid.
Üks uudishimulikumaid leide on pterosauruse kivistunud munad. Skaneerides kõige paremini säilinud embrüoid, nägid teadlased embrüoid kesta all ja said teada, kuidas need arenesid. Üks muna leiti isegi Hiinas elanud emase Darwinopteruse munajuhast ja selle kõrvalt teine, mis ilmselt pressiti välja looma katnud vulkaanilise tuha raskuse all. Proua T (nagu seda emast nimetati) oli esimene pterosaurus, kelle sugu oli täpselt kindlaks määratud. Tema koljul ei olnud hari. Võib-olla kaunistasid sellised väljakasvud ainult isaste päid, nagu mõne tänapäeva linnuliigi isaseid – loodus andis neile vastassoost isendite ligimeelitamiseks suure erksavärvilise harja.
Pärast kõiki neid leide tundub, et pterosaurused on meile lähedasemaks saanud, kuid teadlastest ei piisa. Ja nii jagab Portsmouthi ülikooli paleontoloog Dave Martill teel Texase edelaosas asuvasse Big Bendi rahvusparki minuga oma tööplaane: esiteks kohtuge ja imetlege lõgismadu; teiseks, et leida terve quetzalcoatli kolju. Programmi esimese punkti täitmise võimalused on mõõtmatult suuremad.
Pterosauruse spetsialisti jaoks on kõige olulisem olla optimist. Kujutada ette, et sellisel ja sellisel päeval lähed kohale ja leiad vähemalt midagi nendega seonduvat, on nagu loteriipileti ostmine ja kohe planeerima hakkamine, millele võidu kulutad. Pterosauruste fossiilid on äärmiselt haruldased, kuna nende luud olid õõnsad ja õhukesed. Mis puutub quetzalcoatli, siis me teame seda tänu üksikutele fragmentidele, mis leiti 1970. aastatel Big Bendi pargist.
Pterosauruste õõnsad ülikerged luud olid lennuks head, kuid on harva nii terved kui need anhanguera jäänused. Enamasti pigistatakse neid, "nagu oleks liuväli neist üle sõitnud".
Martill ja tema kolleeg Nizar Ibrahim otsisid kolm päeva pargi maadel kuivanud jõgede sängides kivistunud luid. Nad käisid Pterodactyl Ridge'il (milline paljulubav nimi!) üles ja alla, aeg-ajalt kontrollides selle sisaliku avastaja koostatud kaarte. Nad süvenesid kõigisse geoloogiliste kihtide nüanssidesse ("Vaadake neid Milankovitši tsüklite ilminguid!" hüüdis Martill, mis tähendas, et Serbia astronoom Milutin Milankovitch alguses määras kindlaks Maa orbiidi kuju ja selle telje kalde perioodilised muutused. 20. sajandist, mõjutavad kliimaplaneete ja see kajastub settemaardlate tsüklilises struktuuris). Ronides liivakiviharjale, millelt tundus võimatu maha saada, kukkus Martill vaid: “Kuhu meie oma ei kadunud!”, hüppas alla ja jäi terveks.
Siiski ei juhtunud teadlased kohtuma lõgismaduga ega leidnud isegi pterosauruse luu fragmenti. Lohutuseks sattusid nad hiiglasliku dinosauruse, ilmselt sauropoodi reieluuni. Kuid dinosaurused neid ei huvita.
Rahvuspargist lahkudes töötavad paleontoloogid välja plaani quetzalcoatli uuteks otsinguteks – nad tahavad tõesti rohkem teada saada selle hämmastava sisaliku kohta, milles kõik on ebatavaline: suurus, välimus ja käitumine – seda saab hinnata paarist ajast alles jäänud kivististe järgi. seda.
PEKINGI SELGroogsete PALEONTOLOOGIA JA PALEONTROPOLOOGIA INSTITUUT Hiinast pärit Zheholopteri fossiili mõnes piirkonnas on säilinud vähe jälgi karvadest või udusulgedest. (Esimest korda avastasid Nõukogude paleontoloogid juura pterosaurusest sellised terviklikud struktuurid.)
Ideed pterosauruste kohta on palju muutunud – isegi nende välimuse ja käitumise osas. See on osaliselt tingitud asjaolust, et kuni viimase ajani pidid teadlased tegema järeldusi äärmiselt väikese arvu proovide põhjal.
Pterosaurused erinesid ausalt öeldes väga kummalise anatoomia poolest. Võib tunduda, et nad olid eluga maa peal ja õhus halvasti kohanenud. Kunagi arvati isegi, et tiib-sisalikud roomavad kõhul või kujutlevad neid kõndimas oma tagajalgadel, pikad esijäsemed ette sirutatud nagu zombil ja lohisevad selja taga, nagu mantel, volditud tiivad. Hiljem tuvastasid fossiilide jäljed, et pterosaurused liikusid neljal jäsemel, kuid siiani polnud selgust, kuidas ja kuhu nad tiivad täpselt panevad. Ja nende lennuvõimetes kaheldi nii palju, et neid peeti suutmatuks maapinnast tõusta, välja arvatud kaljult alla viskamisel.
"On üsna tavaline, et inimestel on pea ja kael kolm või neli korda pikemad kui nende keha," ütleb biofüüsik Michael Habib Los Angelese maakonna loodusloomuuseumist. Isegi teadusliku ettevalmistusega kunstnikud teevad nende kujutamisel sageli vigu. "Nad võtavad eeskujuks linnu, lisavad sellele lihtsalt kilejad tiivad ja hari," ütleb Michael. "Kuid pterosauruste keha proportsioonid ei olnud sugugi lindlikud."
Habib otsustas pterosauruste biomehaanika kohta tavapäraseid tarkusi uuesti määratleda, kasutades esiteks matemaatilist lähenemist ja teiseks praktilisi teadmisi selgroogsete anatoomiast, mille ta omandas oma teises töökohas, nimelt Lõuna-California ülikooli meditsiinikooli laboris. Nagu enamik teadlasi, usub Michael, et esimesed pterosaurused, mis ilmusid umbes 230 miljonit aastat tagasi, arenesid välja kergetest saledatest roomajatest, kes olid hästi kohanenud jooksmiseks ja hüppamiseks. Võimalus hüpata – haarata lendavast putukast või hiilida kõrvale kiskja hammaste eest – on Habibi sõnade kohaselt arenenud võimeks "hüppada ja hõljuda õhus".
Algul pterosaurused arvatavasti ainult hõljusid ja siis, kümneid miljoneid aastaid enne linde (ja veelgi enam enne nahkhiiri), said neist esimesed selgroogsed, kes valdasid lehvitamist.
Kasutades lennutehnikas kasutatavaid võrrandeid, lükkas Habib ja tema kolleegid ümber kaljuhüpoteesi. Lisaks tõestasid nad, et kui pterosaurused tõusevad õhku vertikaalasendist, seistes tagajalgadel, puruneksid suurte liikide reieluud ülekoormusest. Neljast jäsemest õhkutõusmine on praktilisem.
"Sa pead hüppama üles, toetudes esijäsemetele, nagu kõrgushüppaja oma teiba otsas," selgitab Khabib. Veest õhkutõusmiseks kasutasid pterosaurused sõudmisel aerude kombel tiibu: need tõukasid pinnast eemale. Ja jällegi, nagu sõudjatel, olid neil suured, arenenud õlad, mis olid sageli ühendatud üllatavalt väikeste jalgadega, et minimeerida õhutakistust lennu ajal.
Pterosauruse tiib oli õlast pahkluuni venitatud membraan; kuid sirutas oma ülipikka lendavat (neljandat) sõrme, moodustades tiiva esiserva. Brasiiliast ja Saksamaalt pärit proovid näitavad, et membraan oli täis peeneid lihaseid ja veresooni. Vaheseinale andsid täiendava jäikuse valguahelad, mis selle läbistavad. Tänapäeval usuvad teadlased, et pterosaurused võivad sõltuvalt lennutingimustest pisut muuta tiibade profiili, tõmmates lihaseid kokku või keerates pahkluud sisse või välja.
Randme luustunud kõõluse, pteroidi, nurga muutmine võis täita sama eesmärki kui suurte kaasaegsete lennukite liistude ümberpööramine – tõstejõu suurendamine madalatel kiirustel.
Lisaks osales pterosaurustel lendu rohkem lihaseid ja suurem osa kehamassist kui lindudel. Ja nende ajus, nagu lindudel (ja veelgi parem), arenesid eesmised ja nägemissagarad, väikeaju ja labürint: selline aju suutis kiiresti reageerida olukorra muutustele lennu ajal ja edastada signaale arvukatele lihastele, mis reguleerivad membraani pinge.
Tänu Habibi ja tema kolleegide tööle pole pterosaurused enam tiivuline arusaamatus, vaid osavad lendurid. Paljud liigid näivad olevat kohanenud aeglaseks, kuid väga pikaks lendudeks pikkadel vahemaadel; nad võisid hõljuda ookeani kohal, kasutades nõrka, sooja ülesvoolu (soojusenergiat). Leidus ka liike, mida Habib nimetab superlenduriteks: näiteks albatrossile sarnasel nüktosaurusel (Nyctosaurus), kelle tiibade siruulatus ulatus peaaegu kolme meetrini, olid libisemisomadused, eriti iga laskumismeetri kohta läbitud kaugus, üsna võrreldavad. omadused kaasaegne sportpurilennuk.
"Olgu, tiibadega on kõik selge," alustas üks paleontoloog pärast Khabibi loengut. "Aga kuidas on peadega?" Näiteks Quetzalcoatlis võis kolju olla kolm meetrit pikk, keha aga alla meetri. Ja nüktosauruses ulatus tohutust koljust välja pikk “mast”, mille külge oli tõenäoliselt kinnitatud hari.
Küsimusele vastates rääkis Michael pterosauruste ajust, mille mass, nagu lindudelgi, vaid pisut kaalus tohutut pead, rääkis luudest, mis olid õõnsad nagu lindudel ja veelgi heledamad. Luuseinte paksus ei ületanud mõnikord millimeetrit, hoolimata sellest, et luukoe moodustasid arvukad ristuvad kihid, mis andsid luudele tugevust (nagu mitmekihilisel vineeril). Ja seestpoolt ületasid õõnsused suurema jäikuse huvides vaheseinad. Kõik see võimaldas pterosaurustel saavutada suuri keha suurusi ilma märkimisväärse massi suurenemiseta.
Harilikud koljud ja haigutavad suud olid nii suured, et Habib arendas neid vaadates välja “Hästi halli hundi hüpoteesi”: “Kui sul on suur suu, siis võid rohkem neelata. Ja väljaulatuv hari võib naisi meelitada. Noh, tulles tagasi selle paleontoloogi küsimuse juurde, olid pterosaurused Michaeli sõnul "suured lendavad tapjapead".
Hiina üks juhtivaid paleontolooge Junchang Lu tervitab külalisi riigi kirdeosas asuva suure kaubanduslinna Jinzhou kesklinnas elaval tänaval ja juhatab nad läbi tavalise büroohoonena näiva hämaras koridoris. See on tegelikult Jinzhou paleontoloogiamuuseum. Selle direktor avab väikese akendeta sahvri ukse ja külastajad näevad, mis oleks igas teises muuseumis külastajate peamiseks atraktsiooniks: kõik riiulid ja peaaegu kogu korrus on hõivatud eksemplaridega, millel on hämmastavalt terviklik, kõigis pisimates detailides. , suleliste dinosauruste, iidsete lindude ja loomulikult pterosauruste jäänused.
Suurel, peaaegu õlgadeni ulatuval kiviplaadil, toetudes ukse vastas olevale seinale, on neljameetrise tiibade siruulatusega ja pisikeste kanade tagajalgadega suur kohutav pterosaurus – Zhenyuanopterus. Selle piklik pea on pööratud külili ja näib koosnevat ainult lõualuudest ning hambad muutuvad suu algusele lähenedes pikemaks ja kattuvamaks. "Selle eesmärk on hõlbustada kalastamist veepinnal hõljudes," selgitab Lu. Zhenyuanopter on vaid üks kolmest tosinast pterosauruse liigist, mida ta on kirjeldanud alates 2001. aastast (paljud on endiselt riiulitel, mis ootavad uurimist).
RAHVUSLIK LOODUS- JA TEADUSMUUSEUM, TOKYO Kalasööja anhanguera kolju on säilinud oma loomulikus asendis – paleontoloogide rõõmuks.
Jinzhou muuseum on üks kümnest sellisest paleontoloogiamuuseumist, mis paiknevad Liaoningi provintsis, mis on tõeline pterosauruste fossiilide aardla ja üks piirkondadest, kus on leitud leiud, mis on viinud Hiina viimasel ajal paleontoloogias esirinnas.
Lisaks on Liaoning peamine rivaalitsemise areen ja inimesed väljastpoolt võrdlevad siin toimuvat, kuid mitte päris õigustatult, Ameerika paleontoloogia pioneeride Othnieli poolt 19. sajandil üksteise vastu peetud “luusõdadega”. Charles Marsh ja Edward Drinker Cope.
Selle rivaalitsemise pooled on Lu, kes esindab Hiina Geoloogiateaduste Akadeemiat, ja Shaolin Wang, kelle kontor on Pekingi selgroogsete paleontoloogia ja paleoantropoloogia instituudi fossiilidest pungil. Need asjatundjad, nagu Marsh ja Cope, töötasid oma karjääri alguses koos, enne kui läksid oma teed, ja on sellest ajast peale kohtlenud üksteist vaenulikult, mida aga ei reklaamita. "Kaks tiigrit ei saa elada samal mäel," naerab nende kolleeg Shunxing Jiang.
Sellest ajast möödunud pooleteise aastakümne jooksul on Lu ja Wang üksteist avastuste arvu poolest rohkem kui korra edestanud ning üheskoos kirjeldasid nad enam kui 50 uut pterosauruse liiki – peaaegu veerandi kõigest, mis tänapäeval teada on. Kuid mõned neist uutest liikidest tunnistatakse lõpuks endiste sünonüümidena, nagu paleontoloogias sageli juhtub. Rivaalparteidel tuleb aga tulevikus veelgi rohkem avastusi teha. "Nad peaksid kümme aastat terve päeva tööd tegema, et kirjeldada kõike, mida nad on juba kaevanud," märgib üks külalistest kadedusega. Seda kuuldes kergitab Lü üllatunult kulme: "Ma arvan, et kümnest aastast jääb väheks."
Hiina teadlaste edu ei seleta ainult konkurentsiga, vaid ka sellega, et nad olid õigel ajal õiges kohas. Hiina on koos Saksamaa, Brasiilia, USA ja Inglismaaga üks väheseid riike maailmas, kust on leitud 90 protsenti kõigist pterosauruste fossiilidest. See juhtus mitte sellepärast, et pterosaurused elasid ainult territooriumidel, kus need riigid praegu asuvad - nende luustiku fragmente leidub peaaegu kõikjal. Lihtsalt nende säilmed on siin täielikumalt säilinud.
See eksklusiivsus ilmneb Liaoningi provintsi näitel. Kriidiajastu alguses kujunes Lu sõnul kohalikes metsades ja madalates mageveejärvedes välja väga mitmekesine organismide kooslus – dinosaurused, esimesed linnud, paljud pterosaurused ja putukad. Tänu sellele, et naabruses puhkesid aeg-ajalt vulkaanid, hukkusid paljud loomad tuha all ja kukkusid mudasele järvepõhjale. Selliste katastroofide ohvrid maeti väga kiiresti, mõnikord isegi ilma hapniku juurdepääsuta säilmetele, nende kuded mineraliseerusid kiiremini, kui neil oli aega laguneda, ja jäid seetõttu ellu. Paleontoloogid nimetavad selliseid asukohti Lagerstätte'iks (Lagerstätte on saksa keeles "deposiit"). Ja sellegipoolest tuleb selliseid leide ikka kuude kaupa lahata – kivist puhastada, et kõik nende omadused näha saaksid, sealhulgas muidugi kõikvõimalike võimsate mikroskoopide abil.
Ainult sellistes kohtades nagu Beipiao Pterosauruse muuseum või hiljutine tiibsisaliku näitus Pekingi loodusloomuuseumis, hakkate fossiile erinevalt nägema – osana suurest mitmekesisusest.
Võtame näiteks Jeholopteruse, laia konnataolise suuga pterosauruse, kes teadlaste arvates püüdis kiile ja muid putukaid. Siin on Avatari tiivuliste järgi nime saanud Ikrandraco, kes lendas tõenäoliselt madalal veepinna kohal ja püüdis kiilutaolise kiiluga alalõual. Siin on Põhja-Hiinas leitud õhukese ülespoole painutatud nokaga dzhungaripter (Dsungaripterus), millega ta haakis molluskeid ja muid selgrootuid, et seejärel nende kestad ja tuberkuloossete hammastega kestad purustada.
Ja kõik see kadus kriidiajastu lõpus, 66 miljonit aastat tagasi. Mis osutus valesti pterosaurustel, mis lõpuks täielikult välja surid? Võib-olla kadusid nende kütitud loomad? Või saavutasid nad evolutsiooni käigus nii hiiglaslikud mõõtmed, et nad ei suutnud üle elada globaalset katastroofi, nagu asteroidi kukkumine, samal ajal kui väikesed linnud jäid ellu?
Kui aga vaatate nende suurepäraselt säilinud säilmeid muuseumis, siis te ei mõtle sellele – juhtub midagi hämmastavat: tundub, et need olendid on valmis kivivangistusest vabanema ja minema oma kadunud kilde otsima, et hõljuda taas maa kohal.
Pildi täielikuks vaatamiseks klõpsake pildi paremas nurgas oleval suurendusklaasil.
VKontakte Facebook Odnoklassniki
Alates nende avastamisest Patagoonias 1891. aastal on Necrolestes olnud mõistatus.
Rahvusvaheline teadlaste meeskond, sealhulgas teadlane John Wible Carnegie loodusloomuuseumist, on teinud uskumatu avastuse Necrolestes patagonensise kohta, mille nimi tähendab tõlkes "hauaründaja" tema maa-aluse elustiili tõttu. See Lõuna-Ameerikast enim räägitud fossiilne imetaja on olnud paleontoloogiline mõistatus juba üle 100 aasta.
Püsivus uuringutes, hiljutised fossiilide avastused ja võrdlev anatoomia on aidanud teadlastel õigesti paigutada 16 miljoni aasta vanuse kummalise Necrolestes’i kõrgele pööratud kärsa ja suurte urguvate jäsemetega imetajate evolutsioonipuusse. See avastus nihutas fossiilide evolutsioonilise päritolu põhja 45 miljoni aasta tagusesse aega, tõestades, et imetajate perekond elas üle väljasuremise, mis lõpetas dinosauruste ajastu. See fakt on näide Lazaruse efektist, kui selgub, et rühm organisme elas oodatust palju kauem. Necrolestese määramine nende sugulaste hulka fossiilsete andmete põhjal vastab ühele kauaaegsele küsimusele, kuid tekitab uusi küsimusi, tuletades meile meelde, et 65 miljonit aastat tagasi toimunud massilise väljasuremise ülemaailmsete tagajärgede kohta on veel palju, mida me ei tea. seab kahtluse alla oletuse, et Põhja-Ameerika lääneosas aset leidnud hästi uuritud ja dokumenteeritud nähtused on aset leidnud kogu maailmas. Ajakirjas Proceedings of the National Academy of Sciences ilmub teadusartikkel Necrolestese mõistatuse lahtiharutamisest.
Paleontoloogilised saladused
Alates nende avastamisest Patagoonias 1891. aastal on Necrolestes olnud mõistatus. "Necrolestes on üks neist loomadest, kelle fotodele, kui need ilmuksid õpikutesse, oleks pealkiri: "Me ei tea, mis see on"," ütleb kaasautor John Wible Carnegie loodusloomuuseumist. mammoloog ja teadusrühma liige, kuhu kuuluvad ka teadlased Austraaliast ja Argentinast. Weeble on tuntud oma töö eest, mis käsitleb kolme moodsate imetajate rühma päritolu ja evolutsioonilisi suhteid: platsentad (ellujäänud imetajad, näiteks inimesed), kukkurloomad (marsupiaalsed imetajad, nagu opossumid) ja munevad imetajad (nagu platsilised).
Miotseenist pärit imetaja Necrolestes patagonensis ilmus siia maailma 16 miljonit aastat tagasi Patagoonias, praeguses Argentinas. Nekroleste liigitatakse praegu üheks liikideks, mis arvatakse olevat välja surnud varsti pärast suurte dinosauruste väljasuremist kriidiajastu lõpus. Foto saidilt phys.org
Vaatamata suurepärasele säilivusele liiguvad salapärased fossiilid ühest asutusest teise ja maadeavastajalt uurijani ning Necrolestese klassifikatsioon muutub iga uue liigutusega. Veel paar aastat tagasi ei saanud Necrolestes'i veel lõplikult imetajate rühma määrata. 2008. aastal tehtud kõrvapiirkonna CAT-skaneerimine viis teise uurimisrühma püstitatud hüpoteesini, mis klassifitseeris Necrolestese kukkurloomadeks. See avastus huvitas Weeblit, töö kaasautorit ja Guillermo Rugierit Louisville'i ülikoolist Kentucky osariigis. Lõuna-Ameerika imetajate spetsialistina ei olnud Rougière veendunud, et "marsupial" identifitseerimine oli täpne ja asus oma katsetele loomi klassifitseerida. "See projekt hirmutas mind veidi, sest pidime vaidlustama 100 aastat eksisteerinud tõlgenduse," tunnistab Rougière.
Fossiilide edasiseks uurimiseks ettevalmistamise käigus avastas Rougière kolju omadused ja anatoomilised tunnused, mida varem polnud nähtud. Nende äsja avastatud faktide põhjal jõudis uurimisrühm järeldusele, et Necrolestes ei kuulunud ei kukkurloomade ega platsentade hulka, millele seda on alati omistatud. Tõenäoliselt kuulus Necrolestes tegelikult evolutsioonipuu täiesti ootamatusse haru, mis arvati olevat välja surnud 45 miljonit aastat enne nekrolestide ilmumist.
Salapärane anatoomia
Üks nekrolestide mõistatusi oli võimatus määrata nende anatoomilisi tunnuseid mis tahes liigitusse. Arvestades keha tunnuseid kõrgelt kõrgendatud koonu, tugeva kehaehituse ja lühikeste, laiade jalgade näol, on teadlased alati uskunud, et neid tuleb liigitada urguvate imetajate hulka. Urvavatel imetajatel on lai õlavarreluu (õlavarreluu), mis on kohandatud kaevamiseks ja tunnelite loomiseks. Necrolestes'i õlavarreluu on laiem kui ühelgi teisel urguvabal imetajal ja näitab, et Necrolestes on eriti spetsialiseerunud kaevamisele, võib-olla isegi rohkem kui ükski teine teadaolev urguv imetaja, kuid see tunnus ei muuda klassifitseerimist lihtsamaks. Necrolestese lihtsad kolmnurksed hambad sobisid hästi maa-aluste selgrootute toitmiseks. Kuid kuni viimase ajani on hammaste tunnustest nekrolestide klassifitseerimisel vähe abi olnud, sest nende hambad on nii lihtsad, et nende ühemõttelist sarnasust ühegi teise imetajaga on võimatu väita.
Saladus paljastatakse
2012. aastal sai maailmale taasavastatud väljasurnud imetaja Necrolestes võtmeks, mis avas "maa kaevajate" saladuse. Kaasautor Rougière'i poolt Lõuna-Ameerikast avastatud Necrolestes kuulub Meridiolestida, vähetuntud väljasurnud imetajate rühma, kes elas Lõuna-Ameerika hiliskriidiajastul ja varapaleotseeni perioodil (100 miljonit aastat tagasi).
Evolutsioonilised tagajärjed
Dinosauruste ajastu lõpetanud massiline väljasuremine hävitas tuhandeid loomaliike. Kadunute hulgas oli ka Meridiolestida, imetajate rühm, kuhu kuuluvad nekrolesteed, kes katkestas nende evolutsiooniliini, nagu teadlased arvasid. Kuni Necrolestes'i lõpliku tuvastamiseni oli teada, et Meridiolestida elas väljasuremise üle vaid üks liige ja ka see liik suri välja varsti pärast seda, tertsiaari perioodi alguses (65,8 miljonit aastat tagasi). Seetõttu on Necrolestes ainus väidetavalt väljasurnud rühmade esindaja. "See on Lazaruse efekti selgeim näide," kommenteerib Weebl. "Kas on võimalik, et mõni liik on Maal nii kaua eksisteerinud, ilma et keegi oleks sellest teadlik?"
Rougière ütleb: „Mõnes mõttes on nekrolesed sarnased tänapäevaste platslastega, kuigi neil pole peale ühiste omaduste midagi muud ühist. Lillelinde on vähe, neid leidub ainult Austraalias ja nad hõivavad teatud niši tänapäevaste imetajate seas, nii nagu nekrolesed olid isoleeritud liin, kes elas ainult Lõuna-Ameerikas ja nende perekonna esindajaid oli võrreldes suure hulga kukkurloomadega vähe.
Hiljuti avastasid paleontoloogid uusimat tehnoloogiat kasutades setetest mao, mille vanus on 95 miljonit aastat. Jah, mitte ainult madu, vaid ... tagajalgadega. See avastus võimaldas kindlaks teha madude esivanema, samuti välja selgitada, kuidas need roomajad evolutsiooni käigus oma jalad kaotasid, mis on seni olnud üks paleontoloogia mõistatusi.
Need 95 miljonit aastat vanad fossiilid leiti 2000. aastal Liibanoni Al Nammura külast. Jäänused kuulusid maole Eupodophis descouensi. Selle roomaja pikkuseks oli 50 sentimeetrit. Taastatud säilmed viidi edasiseks uurimiseks loodusloomuuseumisse (Pariis).
Ja hiljuti viis teadlaste rühm dr Alexandra Usse juhitud röntgenikiirgust kasutades läbi proovi kiht-kihilise skaneerimise ning selle tulemuste põhjal ehitas uuritavast objektist 3D-vormingus arvutimudeli. Selgus, et sellel maol olid tagajäsemed, kuigi väga vähenenud.
Pilt näitab üsna selgelt, et iidsete madude käppade luude sisemine ehitus sarnaneb suures osas tänapäevaste maismaa sisalike jalgade ehitusega. Tõsi, reied ja sääred Eupodophis descouensi väga lühenenud, on ka hüppeliigese luud, aga jalg ja sõrmed on juba puudu. Pealegi oli eksponaadil ainult üks jalg vaba ja teine oli kivisse peidetud, kuid röntgenuuring suutis teadlastele näidata isegi teda. Kuna mõlemad jalad on paigutatud ühtemoodi, võime julgelt eeldada, et jäseme mõne osa puudumine ei ole vigastuse või deformatsiooni tagajärg, vaid madude esivanemate käppade vähenemise alguse näitaja.
„Tagajäsemete siseehituse avastus Eupodophis võimaldab uurida jäsemete regressiooni protsessi madude evolutsioonis. Praegu on säilinud tagajäsemete ja kaotatud esijäsemetega fossiilseid madusid vaid kolm. Nad kuuluvad kolme erinevasse rühma - need on Haasiophis,Pachyophis ja Eupodophis. Teistel teadaolevatel fossiilsetel madude rühmadel pole jäsemeid. Sellegipoolest arvatakse nende anatoomilise ehituse põhjal, et neil olid jäsemed alles, kuid siis kadusid.
Nüüd võime isegi öelda, kuidas selline vähendamine tõenäoliselt toimus. Need uuringud näitavad, et madude esivanemate jäsemete kaotus ei ole luude struktuuri anatoomiliste muutuste tagajärg, vaid tõenäoliselt oli see seotud kasvuperioodi vähenemisega. Mõnede geneetiliste muutuste tõttu ei olnud käppadel aega embrüonaalsel perioodil täielikult moodustuda, nii et maod sündisid pisut “lõpetamata” jalgadega, ”ütleb meeskonna juht, paleontoloog Alexandra Usse.
Muide, seda versiooni kinnitavad ka kodumaiste embrüoloogide uuringud. Mitte nii kaua aega tagasi madude ja sisalike nn Hox geene (need on geenid, mis vastutavad embrüo keha moodustumise eest varases arengujärgus) leidsid teadlased, et viimastel puudub Hox-12a geen. ja ka Hox-13a ja Hox- 13b. On teada, et need geenid vastutavad roomajate keha tagumise otsa moodustumise, samuti tagajäsemete väljanägemise ja arengu eest. Tekkinud mutatsioon, mille tagajärjel üks geene täielikult kadus, viis ilmselt selleni, et tagajalad lakkasid normaalselt arenemast ja selle kahe "naabri" muutus viis nende jäsemete täieliku kadumiseni.
Siiski on madude päritolu küsimus siiani üks paleontoloogia salapärasemaid. Teadlased usuvad, et need roomajad arenesid välja umbes 150 miljonit aastat tagasi mõnest sisalikurühmast. Siiani on ebaselge, milline rühm see oli, samuti pole selge, miks maod muutusid pikaks ja jalgadeta.
Ühe vaatenurga kohaselt on jäsemete kaotus seotud veepõhisele eluviisile üleminekuga. Vees pole käppasid vaja, seal on palju tulusam liikuda, painutades keha ussilaadselt. Seda versiooni kinnitab tõsiasi, et üks iidsetest kahejalgsetest madudest, Pachyophis, oli veeloom.
Selle versiooni miinusteks on asjaolu, et primitiivsete madude seas pole neid, kes elavad eranditult vees, sellised esinevad ainult rühma arenenud esindajate seas, näiteks meremadud ( Hydrophiinae). Lisaks on fossiilsete andmete põhjal mere- ja mageveekogudes maod äärmiselt haruldased, mis on üsna kummaline, kuna sellistes matustes on fauna säilinud mitu suurusjärku paremini kui maismaal ja neid kohtab sagedamini. Selle versiooni vastu on ka tõsiasi, et peale jäsemete puudumise ei ole primitiivsetel madudel vees eluks muid kohandusi.
Teise hüpoteesi kohaselt olid madude esivanemad urguvad sisalikud, kes kaotasid oma jäsemed, kuna maa all teevad nad rohkem kahju kui kasu. Seda versiooni kinnitab tõsiasi, et primitiivsed maod pimedate madude rühmast ( Typhlopidae) on tõeliselt maa-alused loomad. Kaevamise eluviisi viisid ilmselt läbi ka fossiilid Haasiophis ja Eupodophis. Samuti on teada, et paljude sisalike rühmade esindajad, näiteks skinkid ( Scincidae), jalgadeta sisalikud ( Anniellidae), spindlid ( Anguidae) või kaalujalg ( Pygopodidae), urguvale elustiilile üleminekul kaotasid nad ka jäsemeid (samal ajal pole teada ühtegi veesisaliku jalgade kaotuse juhtumit).
Nii et suure tõenäosusega elasid madude esivanemad tõepoolest urguvat elustiili. Seetõttu vajasid nad pikka keha (kergem on maapinnast läbi pressida). Ka sellega seoses kaotasid nad järk-järgult kõrvade välisavad (et maa ummistuma ei hakkaks), jäsemed ja liikuvad silmalaugud (maa all pole neid vaja, silmad ei kuiva niiskes pinnases) ja tagasi, omandasid nad kokkusulanud silmalaugudest moodustatud läbipaistva kile, mis kaitseb silma (sellepärast tundub, et madu hüpnotiseerib meid, tema pilk on liikumatu).
Üsna pikka aega peeti monitorsisalike rühma sisalikke madude esivanemateks ( Varanidae). Nendel sisalikel, nagu madudel, on pikk ja liikuv keel, kõrgelt arenenud Jacobsoni organ, mis vastutab kemoretseptsiooni eest, alalõualuu harude täiendav liigutatav liigend, samuti madudele sarnane selgroolülide struktuur. Lisaks Indoneesias elavad kõrvadeta jälgisisalikud ( Lanthanotidae), nagu nende nimigi viitab, puuduvad neil sarnaselt madudel välised kõrvaavad. Monitorsisalike ja madude kolju ehituse detailid on aga väga erinevad ning lisaks näitab DNA molekulaaranalüüs, et need kaks rühma on teineteisest väga kaugel. Selle versiooni vastu annab tunnistust ka tõsiasi, et monitorsisalike seas pole (ja ilmselt polnudki kunagi olnud) täiesti põrandaaluse elustiili järgijaid.
Kuid teise kaasaegsete sisalike rühmaga, mida nimetatakse gekodeks ( Gekkonidae), on madudel palju tavalisemad ehituslikud tunnused (kes on gekod ja mille poolest nad kuulsad on, lugege artiklist "Ööronijate saladused"). Eelkõige on madude ja gekode koljudel täielikult puuduvad ajalised kaared (moodustunud sigomaatiliste luude poolt) ja neil on alalõualuu luude liikuv liigend. Paljude gekode, aga ka madude silmalaud on kokku kasvanud ja moodustanud läbipaistva silma väliskesta. Ja lõpuks, nende sisalike seas on neid, kes juhivad urguvat elustiili.
Kõige iseloomulikumad on siin karbjalgsete alamperekonna esindajad, millest juba eespool juttu oli. Selle Austraalias ja Uus-Guineas elavad esindajad on madu meenutava pikliku kehaga ja meenutavad välimuselt ülimalt madusid. Seda sarnasust rõhutavad ka esijäsemete puudumine ja tagajäsemete märkimisväärne vähenemine, millel on tavaliselt lühikesed ketendavad väljakasvud, mis mõnikord lõppevad küünistega, samuti kõrvade väliste avade puudumine. Muidugi on ebatõenäoline, et squamopoodid olid madude otsesed esivanemad, kuid ilmselt on need ühed nende lähimad sugulased.
Lisaks viitavad molekulaaruuringute andmed ka sellele, et gekod on DNA struktuuri poolest madude lähimad sugulased.
Nendel andmetel eraldusid gekod ja maod teistest soolikatest 180 miljonit aastat tagasi ning nende rühmade eraldumine toimus veidi hiljem, umbes 150-165 miljonit aastat tagasi. See tähendab, et ligikaudu siis, kui paleontoloogide sõnul see rühm tekkis. Nii et see on koht, kus see kõik kokku saab.
Niisiis on uus uurimismetoodika aidanud teadlastel täita lünka roomajate ajaloos ja lahendada evolutsiooni ühe kõige intrigeerivama saladuse. Tuleb märkida, et paleontoloogid panevad sellele tehnikale üldiselt suuri lootusi. See võimaldab saada mõne mikronise eraldusvõimega pilte – tuhat korda vähem kui haigla tomograaf.
Kambriumi perioodil toimunud bioloogilise mitmekesisuse dramaatilist suurenemist valmistas pikka aega ette molekulaarne evolutsioon, mis lõpuks viis Kambriumi liikide mitmekesisuse plahvatusliku kasvuni.
Trilobiit on üks iidsetest lülijalgsetest, mille välimus langes Kambriumi perioodile (foto autor Mattheaton).
Bioloogias on hästi tuntud Kambriumi plahvatuse paradoks. Selle olemus seisneb selles, et mingist hetkest hakkab elu Maal demonstreerima tohutult erinevaid vorme, mille jälgi võib leida eelajaloolistest fossiilidest. See hetk juhtus Kambriumi perioodil – kuid enne seda ei leitud märke tulevaste eluvormide kohta. Revolutsioonilised hüpped looduses on suhteliselt haruldased ja kui rääkida planeedi mastaabist, siis täiesti uskumatud. Vahepeal tekib tunne, et organismid omandasid korraga, justkui massimüügil, uskumatult palju uusi funktsioone ja hakkasid kiiresti süstemaatilisse rühmadesse hajuma.
Muidugi võib eeldada jumalikku sekkumist või seda, et mõned tulnukad on Maale välja raputanud koti uute liikidega. Teadlased ei lakanud siiski püüdmast leida paleontoloogilisele saladusele vähemalt teaduslikku seletust. Charles Darwin mõtles uute fossiilsete liikide äkilise "tekkimise" probleemile – ja jõudis järeldusele, et sellistel puhkudel peavad arheoloogid ja paleontoloogid igas mõttes "paremini kaevama".
Rühm evolutsioonibiolooge mitmest Ameerika ülikoolist avaldas ajakirjas Science artikli, mis tutvustab Kambriumi plahvatuse müsteeriumi järjekordse ümbermõtestamise tulemusi. Teadlased on iidsete olendite jäänuste vahelise suhte üle vaadanud, võttes arvesse uusimaid leide, aga ka nende leidude arheoloogilist vanust. Selgitati fossiilsete liikide genealoogilisi seoseid nende tänapäevaste järglastega. Lisaks kasutati molekulaargeneetika andmeid: teadlased rekonstrueerisid mitme 118 kaasaegse liigi puhul leitud geenide genealoogia. Kokkuvõttes võimaldas see selgitada sugupuu hargnemiskohti ja määrata täpselt, millal konkreetne rühm alustas oma evolutsiooniteed.
Üldiselt taanduvad teadlaste järeldused tõsiasjale, et Kambriumi revolutsioonile eelnes pikk nähtamatu evolutsioon. Miljonite aastate jooksul akumuleerisid organismid geneetilisi ja biokeemilisi muutusi, mis Kambriumis tõid kaasa erinevate eluvormide tekke: kuhjunud sisemuutused tõid lõpuks kaasa välised muutused. Autorid võrdlevad seda tööstusrevolutsiooniga: leiutised, väikesed tehnoloogilised uuendused kuhjusid pikka aega ilma suuremat tootmisvahendeid muutmata, kuni lõpuks viisid globaalse tehnoloogilise nihkeni.
Kuhjunud geneetilisi muutusi on mõnda aega tasakaalustanud väliskeskkond ja liikidevahelised suhted. Ja biokeemilisest vaatenurgast võisid erinevad organismid juba enne Kambriumit üksteisest oluliselt erineda, demonstreerides suurt bioloogilist mitmekesisust. Seejärel oleks pidanud piisama vähimatest ökoloogilistest nihketest, et kogunenud muutused saaksid väljastpoolt avalduda. Muide, üks väga julge, kuigi üsna vastuoluline hüpoteese artiklis on väide, et eelkambriumi loomad sõid üksteist intensiivsemalt: see võib olla eelkambriumi fossiilsete jäänuste nappuse üks põhjusi.
See ei tähenda, et uus hüpotees poleks kriitikute tähelepanu köitnud. Seega on üks väidetest autorite vastu, et nad ei võtnud arvesse nn orbgeene, mis moodustavad ligikaudu 30% kõigist loomageenidest. Neil geenidel pole homoloogseid "sugulasi" ja paljud usuvad, et just nende ootamatu ilmumine võis põhjustada bioloogilise mitmekesisuse plahvatusliku kasvu Kambriumis. Kuid selles hüpoteesis on paraku sõna "äkki", millest teadus püüab alati kõigi vahenditega lahti saada.