Еще одна интересная статья из жж коллеги Харитонова.
Сегодня в нашей студии картины уже знакомого вам Брайана Чу, австралийского палеонтолога.
423 миллиона лет назад, поздний силур – силурийский период. Megamastax amblyodus ("большерот тупозубый") вторгся в косяк нерестящихся бесчелюстных панцирных Dunyu longiferus и хватает. От него была найдена одна голова, по которой можно предположить, что это костная рыба, близкая по строению к нашим предкам-кистеперым, и длина ее составляла около метра. Зубы этой рыбы дифференцированы: ряды острые на внешних краях челюстей, предназначенные для захвата добычи. и тупые на внутренних, предназначенные для раздавливания панцирей такой вот добычи.
Значительное повышение содержания кислорода в атмосфере в это время, связанное в том числе с появлением наземной растительности, позволило появиться на свет позвоночным хищникам такого размера – до этого размер позвоночных не превышал пары десятков сантиметров, и верховными хищниками морей были имеющие менее активный метаболизм, а значит, менее требовательные к кислороду головоногие и морские скорпионы. Впервые позвоночные смогли оказаться на вершине пищевой цепи – и с тех пор так там и оставались.
420 миллионов лет назад, поздний силур. На прогретом солнцем песочке речного устья лежит галеаспид Shuyu zhejiangensis – остракодерма, или бесчелюстная панцирная "рыба". Костный панцирь, защищающий переднюю часть их тел, у многих видов был покрыт дентином, идентичным дентину зубов человека, а у некоторых – даже эмалью. Зато во рту не было не только зубов, но даже челюстей, но у некоторых рот был окружён пластинами панциря, которые годились для соскребания корма с различных поверхностей, у других пластинки могли работать как совок, третьи могли даже дробить тонкие раковины, четвертые были фильтраторами, и все могли питаться, вероятно, только мелкой пищей путём всасывания, подхватывания или отцеживания через жаберные щели. У галеаспид даже плавников не было, более продвинутые формы имели плечевой пояс, слитый с черепом. Кстати, наши с вами ключицы и челюсти имеют общее происхождение – из жаберных дуг наших далеких предков. Отверстие на верхней стороне панциря – это не рот (рот снизу), а дыхательное отверстие, ведущее к внутренним ноздрям и жабрам
419 миллионов лет назад, поздний силур. Трио Entelognathus primordialis – панцирной челюстноротой рыбы, по некоторым важным признакам скелета, в частности, по строению челюстей, больше похожей на костных рыб, чем на панцирных. Открытие этой переходной формы показало, что наши собственные предки были гораздо больше похожи на панцирных рыб, чем раньше считалось, и что покровные кости нашего черепа произошли от сохранившихся структур, сходных с их панцирем. Сами же панцирные рыбы – не уклоняющаяся обособленная ветвь (как опять же часто считалось раньше), а наши эволюционные «кузены». На заднем плане – совсем уж примитивные хордовые конодонты (о них в следующем выпуске) и уже знакомый вам по первой картинке Dunyu longiforus – не изменился за четыре миллиона лет.
419 миллионов лет назад, поздний силур, мелководное море на экваторе со множеством мелких островков, в наше время ставшее территорией Китая. На переднем плане – рыба-призрак Guiyu Oneiros, самая древняя из известных костных рыб, сочетающая в себе признаки как лучеперых, так и лопастеперых и претендующая на звание общего предка тех и других.
413 миллионов лет назад, ранний девон, те же мелководные моря на месте южного Китая. На переднем плане небольшая (15-20 см) хищная Psarolepis romeri притесняет панцирных рыб Parayunnanolepis. Псаролепис – так же, как и гуйю, одна из самых примитивных костистых рыб и анатомически близка к общему предку лучеперых и лопастеперых. Интересно, что ее чешуя и черепные кости покрыты зубной эмалью, а зубы – еще нет. Что касается параюннанолеписов – то это плакодермы, панцирные рыбы с челюстями, и валить их в одну группу с бесчелюстными остракодермами не след. По уму, панцирными рыбами правильно называть только плакодерм. При этом строение челюстей большинства из них настолько отличается от строения челюстей современных рыб, что до находки вышепоказанного энтелогната считали, что челюсти у двух этих групп развились независимо. Зубов у плакодерм не было, а их роль выполняли торчащие по краям рта острые края покровных щитков. В остальных местах снаружи их панцирь был покрыт кожей.
385 миллионов лет назад, средний девон. В пресноводном притоке ныне ныне давно исчезнувшего озера Оркадие в экваториальной Еврамерике спаривается парочка 8-сантиметровых придонных панцирных рыбок Microbrachius dicki – это древнейший известный пример внутреннего оплодотворения у хордовых, настоящего секса, а не когда самец поливает молоками выметанную в воду икру. Из-за особенностей расположения половых органов самца – двух торчащих в стороны выростов костной брони с канавками для спермы – рыбки могут совокупляться только бок о бок. Оставаться в нужной позиции им помогают маленькие плавники-«руки», которыми они обнимаются. Половые органы самки представляют собой две пластины, которыми она крепко фиксирует партнера, чтобы не выпал. В динамике процесс больше похож на танец, чем на процесс оплодотворения, так мило.
Видовое название этой рыбе дали еще в XIX веке в честь шотландского геолога, так что не надо неприличных инсинуаций.
380 миллионов лет назад, поздний девон, Восточная Гондвана. Огромный тропический риф простирается до горизонта под неглубокими водами освещенного солнцем моря у южного берега континента. Cтроители рифа – строматолиты на мелководье и, в более глубоких водах, огромные куполообразные колонии известковых губок. Рифы еще с тех времен стали биоразнообразия лучеперых рыб, а также моллюсков и ракообразных – все, как на современном рифе, только совсем другой состав фауны. Однако за фронтом рифа морское дно резко обрывается в почти безжизненную пропасть: без полярных льдов, порождающих глубинные океанские течения, глубокие воды являются бескислородной пустыней. Трупы рифовых обитателей, нисходящие в черноту, почти не разлагаются; выделения анаэробных бактерий в сочетании с известково-насыщенной водой быстро упаковывают тело в каменный гроб из карбоната кальция – известняковые конкреции. Эти существа были обречены на бессмертие – эти конкреции палеонтологи обрабатывают слабым раствором кислоты, что позволяет выявить тонкие структуры, включая отпечатки мягких тканей.
Синие на переднем плане – лучеперые Mimipiscis bartrami, 20 см в длину, обладают плоским телом, позволяющим им легко перемещаться в расщелинах рифа в поисках пищи и для спасения от хищников, таких как трехметровый родственник дунклеостея – Eastmanosteus calliaspis (полосатая на заднем плане), плакодерма. Маленькие синенькие (около 13 см в длину) – Compagopiscis croucheri – типа современных коралловых рыбок, только панцирные; зеленое – двоякодышащая рыба, "запасная модель" матушки-природы для выхода на сушу, современные двоякодышащие типа протоптера в отличие от лопастеперых так и остались на стадии "почти совсем рыбы" – наши предки тетраподоморфы успели раньше и не дали им шанса выйти на сушу. А эта, морская, утратила даже способность дышать воздухом, как современная латимерия.
Тогда же, там же. Лопастеперая рыба Gogonasus andrewsae укрыватся в расщелине тропического рифа. Длиной около тридцат сантиметров, этот хищник-тетраподоморф (у множества девонских лопастеперых трудно провести границу между рыбой и тетраподом) имел внутреннее ухо, а строение его плавников показывает наличие костей-предшественников передних конечностей. Необычно, что этот тетраподоморф – морской. Возможно, оно умело вылезать на обсыхающий во время отлива риф.
Тогда же, там же, самое интересное. Панцирная рыбка Materpiscis attenboroughi ("мать-рыба Дэвида Эттенборо") длиной 25 см рожает. Да, рожает – ее ископаемые останки сохранили отпечаток развитого эмбриона и хорошо сохранившейся пуповины, что делает эту рыбу самым древним известным представителем живородящих.
Те же 380 миллионов лет назад. В мелком море над месте того, что станет Германией, одна из первых лучеперых рыб – 20-сантиметровая Moythomasia lineata проплывает перед косяком более мелкой родни Moythomasia nitida с примкнувшим к ним тетраподоморфом Latvius niger (внизу) и троицей пелагических (то есть постоянно плавающих в толще воды, а не придонных) ракообразных Montecaris strunensis – современные их родственники филлокариды не превышают пары-тройки сантиметров, но в девоне встречались и по четверти метра длиной.
365 миллионов лет назад, поздний девон. Tegeolepis clarki (на переднем плане), около метра в длину, была самой крупной, и, вероятно, самой странной из всех девонских лучеперых рыб – со странным "клювом" и двумя парами плоских костяных гребней на голове. Однако один метр его длины – ерунда по сравнению с крупнейшей плакодермой – широко распиаренным и наверняка знакомым многим читателям дунклеостеем (на заднем плане) более 6 метров в длину. Однако этот гигант был одним из последних представителей панцирных рыб на планете – их эпоха подходит к закату и оборвется с концом девонского периода…
