ognevit

Сегодня мы поговорим о происхождении и эволюции черепах. Многие держали или держат их дома в качестве террариумных животных, многие видели в дикой природе, но мало кто знает, как черепахи получили свою броню.

Начнем не совсем с черепах, но без этого отступления от темы наш рассказ будет неполным. Ученые делят всех наземных позвоночных на три большие группы: анапсиды, диапсиды и синапсиды. Про них в Лиге есть отдельный пост, так что быстро пробежимся по основным отличиям. У синапсидов, к которым относятся млекопитающие, пеликозавры, цинодонты, тероцефалы и прочие, за глазами в черепе только одно височное отверстие. У диапсидов, к которым относятся змеи, ящерицы, гаттерии, крокодилы, птицы и многие их вымершие родственники — два. Анапсиды характерны тем, что в их черепе заглазничных дуг нет никаких. К анапсидам относят амфибий, парейазавров, проколофонов и до недавнего момента относили черепах. Но одно научное открытие перечеркнуло устоявшиеся представления.

В 2013 году палеонтологи открыли одного из предков черепах — паппохелиса

. Его открытие подтвердили представления, полученные благодаря молекулярной филогении, сближавшие черепах с диапсидами. Оказалось, что у «дедушки черепах», а именно так переводится на русский «паппохелис», за глазами было два височных отверстия. Это значит, что у его потомков эти отверстия просто заросли, и черепахи не такие «примитивные», как считалось раньше.

Вернемся еще на 20 миллионов лет назад в пермский период. Тогда жила удивительная рептилия — эунотозавр, которая, к слову, тоже обладала диапсидным черепом. Эунотозавра считают предком всех черепах. Внешне он напоминал ящерицу, проглотившую тарелку, и жил вблизи водоемов, но на суше.

Скелет и структура костей эунотозавра имеют особенности, которые могли появиться как адаптация к роющему образу жизни. При рытье важно, чтобы лапы выбрасывали из норы грунт, а не тело животного. Широкая, массивная грудная клетка стала надежным основанием, к которому присоединялся роющий механизм передних лап. Она же придала дополнительную крепость хребту, соединяющему передние конечности с задними, которые при рытье служили распорками.

Вернемся снова в триасовый период на 220 миллионов лет назад, чтобы увидеть пресловутое «недостающее звено», которых, как утверждают креационисты, не бывает. Черепаха с половиной панциря — одонтохелис. В отличие от современных черепах одонтохелисы еще не утратили свои зубы. Но самое удивительное не это! У них была только нижняя часть панциря — пластрон. Вместо верхней части — карапакса эти животные отрастили себе широкие ребра. Такое строение характерно для современных эмбрионов черепах, у которых формирование защитных покровов также начинается с пластрона. Жили одонтохелисы в триасовых морях.

Следующая остановка — 210 миллионов лет назад, Германия. Мы повстречаемся с древней черепахой проганохелисом. Эта метровая рептилия обладала уже полностью сформированным панцирем и черепашьим клювом. Зубы сохранились только на нёбе.

Мы разобрались, как появились черепахи. Давайте рассмотрим самых выдающихся черепах прошлого.

Гигантские морские черепахи из мелового периода

Да, архелон был действительно впечатляющих размеров — 4,6 метра в длину и весом больше двух тонн. Передние ласты были немного крупнее задних. В отличие от большинства современных черепах, его панцирь не был покрыт щитками, из-за чего был более уязвимым.

Архелону немного уступала протостега — 3,4 метра в длину. Клюв слабо загнут вниз и не так выделяется, как у архелона. Протостега — это уверенное второе место по гигантизму среди морских черепах. И архелон, и протостега были родственны современным кожистым черепахам. Любопытно, что шарлатаны от науки часто выдают руку протостеги за кости кисти допотопного человека.

Пресноводные гиганты

Ступендемис — гигант пресноводных водоемов Южной Америки — жил 6 миллионов лет назад и вымер примерно тогда же, когда палеоиндейцы заселяли континент. Возможно, это просто совпадение, но нельзя исключать, что гигантская черепаха понравилась первым поселенцам материка.

Это были крупнейшие пресноводные черепахи в истории Земли. Общая длина панциря достигала 2,3—2,4 м, при весе от 600-800 кг до 2 т. Голова была довольно массивная и широкая. Ступендемисы имели мощные конечности с плавательными перепонками и длинный хвост.

Еще одна пресноводная черепаха-титан — карбонемис. Достигая длины 173 см и диаметра головы в 24 см, животное жило в пресных водоёмах и питалось всем, чем угодно: от растительности до мелких крокодилов. Жил он 60 млн лет назад.

Живой танк из Австралии

Незадолго до появления человека в Австралии жила гигантская сухопутная черепаха мейолания. Эта рептилия достигала длины двух с половиной метров и весила почти тонну. Ее череп украшали мощные рога, расстояние между кончиками которых составляло больше полуметра, а длинный хвост был вооружен бронированными кольцами и шипами. Предназначались эти опасные орудия для защиты животного от хищников. Сама же мейолания была растительноядной. Есть мнение, что черепаха не пережила встречи с первыми австралийскими аборигенами.

Рассказывать про третьих героев меча и магии — дело неблагодарное. Легендарная игра привлекает к себе не одно поколение геймеров. А вот поговорить про одного из юнитов с точки зрения биологии можно вполне. Рассмотрим Чудищ или Behemoth-ов.

Животный мир «Героев» и наш достаточно близки и мы можем с определенной уверенностью сказать, что чудища — млекопитающие. Это можно определить, например, по густой шерсти. Но давайте попробуем разобраться к какому отряду и семейству относятся чудища.

Прямохождение и внешний вид морды дает нам понять, что это приматы, может быть даже относящие к семейству человекообразных. У них крупное тело, отсутствует хвост, большая голова, которая свидетельствует о крупном мозге, а строение носа тоже указывает на приматов.

К слову, когда Чудища апгрейдятся до Древних чудищ, то их шерсть меняется с коричневой на серебристую. Это напоминает, как у взрослых крупных самцов горилл «седеет» спина, указывая на их высокий статус в коллективе.

Длинные передние конечности остались чудищам в наследство от их обезьяньих предков, которые перемещались с их помощью по ветвям деревьев. Но зачем же им такие когти? Такие приспособления возникали много раз, например у мезозойских теризинозавров или халикотериев и мегатериев. У современных животных подобные когти есть у броненосцев, ленивцев и панголинов. В одном из случаев они нужны, чтобы разрывать муравейники и термитники, а в другом, чтобы вырывать сочные коренья из земли и пригибать ветки поближе к морде.

Теризинозавр

Халикотерий

Мегатерий

Вряд ли, питаясь муравьями и термитами, чудища могли бы достигать таких крупных размеров. Скорее всего, они были в мире «Героев» кем-то вроде гигантских ленивцев или халикотериев. Они неспешно перемещались от дерева к дереву, пригибая ветки с сочными листьями к своей морде. Или, наоборот рылись в земле в поисках питательных кореньев и клубней.

Такой образ жизни мог привести к редукции «ненужных» пальцев, сократив их количество до трех на передних лапах и двух на задних.

У чудищ гигантские зубы, почему же мы не предполагаем для них хищнический образ жизни? И для чего они тогда им были нужны? Чудища создания крайне неповоротливые и не быстрые. Это можно предположить, исходя из их «двуногости». Их комплекция не позволяет им бегать подобно страусам и человеку, а устройство передних лап не дает перейти на галоп. Так что догнать добычу Behemoth мог вряд ли. Откуда же такие зубы? У многих приматов большие зубы — следствие полового отбора. Чем больше зубы, тем выше статус в коллективе. Особенно это характерно для павианов, например. Допустив, что Чудища — обезьяны, мы вполне можем сделать вывод о не хищнической природе зубов. Быть может эти мохнатые гиганты рычат друг на друга и показывают зубы, пока один не уйдет, проиграв, а победителю достанется восхищенная самка.

Череп павиана

Отступление

Можно было бы предположить, что чудища — кто-то из неполнозубых, может даже ленивец. Кстати, чудища по своему внешнему виду напоминают трехпалых ленивцев. Но большая голова и сходство «морды» все-таки указывают на приматов. Да и медлительных и не очень сообразительных ленивцев вряд ли бы было можно использовать в сражениях.

Трёхпалый ленивец

Дисклеймер

Предчувствую комментарии, в которых автора упрекнут в бесполезности поста, де «зачем разбирать так подробно вымышленное существо из старой игры?». Во-первых, мне действительно показалось это интересным, а во-вторых, на примере придуманного монстра можно понять, как проходит биологическая эволюция.

О том, что динозавры вылуплялись из яиц, ученые не спорят уже давно. О процессе развития динозавра внутри яйца известно тоже достаточно много. Но вот сколько времени будущий динозавр проводил внутри яйца? Недели, пару месяцев? Ученые из университета Флориды в Таллахасси считают, что им удалось это выяснить.

«Одна из наиболее важных тайн динозавров заключалась в том, что палеонтологи мало что знали о развитии зародышей. Насколько быстро инкубировались яйца — как у крокодилов и ящериц, или, возможно, птиц, яйца которых развиваются очень быстро?», — говорит Грегори Эриксон, один из участников исследования.

Вопрос действительно интересный, хотя ответ на него не удавалось получить достаточно быстро. Дело в том, что ученые находили не так уж и много яиц, по которым можно было бы проследить развитие эмбриона. Относительно недавно в Китае, Монголии и Аргентине палеонтологам удалось обнаружить сразу несколько кладок яиц. Изучение этих окаменелостей помогло выяснить, как развивались динозавры внутри своих известковых укрытий.

Плюс ко всему, удалось понять, как проходило развитие эмбрионов в их первые дни. Именно этот факт прояснился благодаря находке в Монголии. Там ученые обнаружили яйца протоцератопсов (Protoceratops andrewsi) и гипакрозавров (Hypacrosaurus stebingeri). В яйцах обнаружить так называемые эмбриональные зубы. По ним можно узнать возраст яиц, поскольку формирование зубов идет послойно, по дням. Каждый день зуб покрывается еще одним слоем дентина. И если рассечь зуб, то станет понятно, каков возраст эмбриона.

Вылупившиеся протоцератопсы

Гнездо гипакрозавра

Как оказалось, Protoceratops andrewsi проводили в яйцах около трех месяцев, а Hypacrosaurus stebingeri — по полгода или около того. Возможно, говорят ученые, именно такое затяжное развитие является одной из причин вымирания динозавров.

Ученые сделали еще несколько выводов, внимательно изучив все находки. Вот эти выводы.

Динозавры умели высиживать яйца и были частично теплокровными

Ранее считалось, что динозавры откладывали яйца где-то в укромном месте в тепле и уходили. Сейчас мнение ученых изменилось. Во-первых, многие виды динозавров имели возможность регулировать температуру крови. Выяснить это удалось благодаря материалу скорлупы — обычному карбонату кальция. В скорлупе исследователи обнаружили изотопы кислорода, которые располагаются в материалах по-разному, в зависимости от температуры. В более холодных условиях изотопы располагаются более кучно, если так можно выразиться.

Команда исследователей решила, что динозавры, яйца которых были обнаружены, не были такими же теплокровными, как современные птицы. Но они могли повышать температуру тела, выше средней температуры окружающей среды. Не так эффективно, как это умеют делать птицы, но все равно, это лучше, чем ничего.

Не все динозавры высиживали яйца, как не все были теплокровными. Но сейчас все больше фактов указывают на то, что эти древние животные умели поддерживать температуру крови и высиживать свое потомство. Возможно (а скорее всего, так и есть), существовали и полностью теплокровные виды.

Взрослые динозавры ухаживали за своим потомством

Наверное, так делали не все динозавры, но ученые считают, что один из видов высиживал яйца и затем ухаживал за маленькими продолжателями рода. Например, так делали утконосые динозавры. Конечно, утверждать наверняка ученые не могут, но косвенные доказательства этого существуют. К примеру, в Монтане (США) была обнаружена кладка яиц утконосых родителей. Скорлупа разбитых яиц перемежалась с окаменелыми останками взрослых особей. Это место стало общей могилой для зародышей в яйцах и их родителей. Поскольку рядом с гнездом находились взрослые особи, ученые решили, что утконосые динозавры были внимательными родителями.

Кроме того, есть и еще подобные находки. Еще в 1923 году в пустыне Гоби была найдена кладка яиц, предположительно, протоцератопсов. Рядом с кладкой палеонтологи обнаружили останки неизвестного ранее вида динозавров. Его посчитали воришкой, который вытягивал яйца из кладки. Виду даже дали название Oviraptor, то есть «вор яиц». И только в 1990 Oviraptor был оправдан. Ученые обнаружили кладку таких же яиц с довольно зрелыми эмбрионами внутри. Оказалось, что и эмбрионы, и взрослые особи, останки которых тоже обнаружили неподалеку, принадлежали к одному виду — Oviraptor.

Выяснилось, что динозавры этого вида не только не воровали яиц, но и охраняли собственные кладки. Более того, ученые смогли обнаружить динозавров родственного вида, которые тоже охраняли свои кладки.

Скорлупа яиц динозавров была разноцветной

Понятно, что яйца различных видов динозавров отличались друг от друга размером, цветом, рисунком поверхности. Пока что самым необычным цветом признан сине-зеленый. Яйца такого цвета откладывал динозавр вида Heyuannia huangi, некогда живший в Китае. Ученые считают, что эта окраска могла делать кладку более незаметной, чем, например, кладка с яйцами белого цвета. Гнезда с сине-зелеными яйцами были незаметны среди листвы, и обнаружить их было сложно.

Многие кладки частично закапывались

Яйца практически любых животных имеют поры, которые обеспечивают газообмен с окружающей средой. По характеру пор ученые могут определить условия, в которых находились яйца большую часть времени.

На данный момент обнаружены яйца не такого уж и большого количества динозавров, но и эти находки позволяют сделать определенные выводы. Так, 29 видов динозавров, чьи кладки были обнаружены, определенно закапывали яйца. Об этом можно судить по размеру пор — у яиц, которые закапывались, поры были больше. В то же время, некоторые тероподы ничего подобного не делали, и откладывали яйца в открытые гнезда, не прикрывая их землей или песком.

Палеонтологи считают, что закапывание яиц — более примитивный способ выращивания потомства. А открытые гнезда — уже шаг в сторону птиц и их способа гнездования.

Вполне может быть, что тероподы были более теплокровными, чем их более древние родственники. Это позволяло им поддерживать постоянный микроклимат кладки благодаря температуре собственных тел. Некоторые виды динозавров могли делать гнезда не на земле посреди леса или равнины, а на дереве, в пещере или на возвышенностях.

Источник: geektimes.ru

69 миллионов лет назад многие динозавры оказались погребенными в мерзлом грунте Аляски. Опасные моря были полны доисторических левиафанов, а в заснеженных лесах правили карликовые тираннозавриды. Никто не ожидал, что когда-нибудь здесь найдут тираннозавра-пигмея, который вполовину меньше своих собратьев. Или, например, останки гигантского морского ящера.

Большинство динозавров Аляски были обнаружены возле реки Колвилл. Находки из этого места относят к формации Принс-крик. 69 миллионов лет здесь было прохладно — климат примерно соответствовал нашей средней полосе.

Карликовая версия тираннозавра — нанукузавр доставал бы своему южному собрату до коленки. Он был шесть метров в длину и чуть более двух метров в высоту. Нанукузавр обладал мощными мышцами челюстей. Предполагается, что его относительно малый рост был связан с климатическими особенностями этой области: в зимний период пищи становилось меньше, а значит замедлялся рост.

Здесь обитали и привычные нам по «Паркам Юрского периода» представители дромеозаврид. Точно определить вид невозможно, от них остались только окаменевшие зубы.

Родственники дромеозавров — троодоны, рост которых достигал трех метров, что существенно больше, чем у их южных родственников. Троодоны, по всей видимости, были всеядными.

Растительноядные динозавры были представлены в формации Принс-крик страусоподобными орнитомимидами, безрогими цератопсами пахиринозаврами, утконосыми Ugrunaaluk-ами и костоголовыми аляскоцефалами.

Близкий родич Ugrunaaluk-а - Эдмонтозавр

Пахиринозавр

Аляскоцефал

В море плавали гигантские морские ящеры тилозавры. Тилозавры не являются динозаврами, как и все морские ящеры. Это были засадные хищники до 15 метров длиной.

Находки из формации Принс-крик — еще одно косвенное подтверждение возможной теплокровности динозавров.