• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
9 апреля, 08:30
Максим Абдулаев
3
102,7 тыс

У мумифицированной рептилии пермского периода сохранились кожа и хрящи

❋ 4.5

Окаменелые остатки рептилии возрастом 289 миллионов лет сохранили полное анатомическое устройство грудной клетки ранних покорителей суши. Благодаря нетронутым хрящам исследователи реконструировали механику первого полноценного реберного дыхания. Наличие в тканях оригинальных белков подтвердило, что сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось.

Остатки Captorhinus в пещере, реконструкция / © Michael DeBraga / Nature

Эволюционный переход от земноводных к наземным четвероногим (амниотам) сопровождался сменой типа дыхания. Амфибии дышат, «заглатывая» воздух ртом и проталкивая его в легкие. Но наши древние предки, перешедшие к полностью сухопутному образу жизни, научились вентилировать легкие, расширяя грудную клетку.

Биологи давно знали об этом, а вот изучить реально работавший дыхательный аппарат ранних амниот было невозможно. Мягкие хрящи, соединяющие ребра, бесследно пропадали за сотни миллионов лет в процессе окаменения. Десятилетиями палеонтологи строили теоретические модели работы первых легких, опираясь лишь на разрозненные фрагменты окостеневших спинных ребер.

Детали древней анатомии сохранились в карстовых пещерах Ричардс-Спур (США, штат Оклахома). Остатки рептилии Captorhinus раннего пермского периода мумифицировались благодаря просачиванию подземных углеводородов (нефти). Природная химия сработала как идеальный консервант, заблокировав процесс гниения тканей.

Хрупкость мумии не позволила извлечь кости из породы механически. Авторы исследования, опубликованного в журнале Nature, просветили камень с помощью нейтронной компьютерной томографии. Нейтроны, в отличие от рентгеновских лучей, четко фиксируют органические остатки сквозь минеральный матрикс. Затем биологи сделали микросрезы тканей и составили их химическую карту с помощью электронного микроскопа и синхротронной инфракрасной спектроскопии.

На трехмерной модели исследователи впервые увидели полный и неповрежденный дыхательный аппарат раннего амниота. Грудная клетка Captorhinus замыкалась на брюхе с помощью гибкой хрящевой структуры. Грудина рептилии не была монолитным щитом: она состояла из трех подвижных сегментов, к которым крепились гибкие хрящевые ребра. Эта шарнирная конструкция позволяла животному эффективно расширять плевральную полость и втягивать большие объемы воздуха, работая по принципу кузнечных мехов.

При химическом анализе спектрометры зафиксировали внутри кальцифицированных хрящей четкие амидные полосы — следы оригинальных белковых молекул животного, а на теле рептилии сохранился трехмерный эпидермис с различимыми чешуйками. До этой находки считалось, что эндогенные белки распадаются за десятки миллионов лет и не способны пережить эпоху динозавров. Мумия из Оклахомы доказала, что органика сохраняется даже в окаменелостях палеозоя.

Появление реберного дыхания фундаментально изменило траекторию эволюции позвоночных. Избавив мышцы головы от тяжелой работы по накачиванию легких воздухом, животные получили возможность свободно менять форму черепа. В дальнейшем это привело к взрывному разнообразию челюстей и пищевых стратегий, позволив амниотам окончательно завоевать сухопутные экосистемы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Максим Абдулаев
Автор пишет про зоологию, палеонтологию и другие науки о живом. Интересуется тем, как люди исследуют мир.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
22 августа, 17:58
Evgenia Vavilova

Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.

22 августа, 08:33
Мария Азарова

Экипажи самолетов проводят много времени на высоте, где получают больше ионизирующего излучения, чем представители сотен других профессий. Новое исследование показало, что на пилотов и бортпроводников приходится самая высокая доля смертей от рака, связанного с воздействием радиации.

21 августа, 11:14
Адель Романова

У нескольких сравнительно недалеко расположенных от нас миров оказался настолько чужеродный химический состав, что это позволяет подозревать их внегалактическое происхождение. По основной версии, они попали в Млечный Путь из когда-то поглощенных им карликовых галактик.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

20 августа, 11:56
Татьяна Зайцева

Множество переломов костей у средневекового скелета, захороненного в замке Стерлинг, позволили предположить, что мужчина погиб в результате прямого попадания снаряда, выпущенного из осадного орудия. Не исключено, что это был гигантский требушет «Боевой Волк», построенный по приказу короля Англии Эдуарда I.

16 августа, 11:45
Татьяна Зайцева

В черепах участников битв эпохи Средневековья часто находят отверстия квадратной формы, о происхождении которых спорят специалисты. Авторы нового исследования пришли к выводу, что такое повреждение — следствие смертельного удара по голове палицей.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария
Захотел как-то поршневой пропеллерный одномоторный биплан По-2 быстро и высоко летать. Сильно захотел, прям очень-очень... И настолько велико было его желание, что эволюционировал он в МиГ-29. И теперь у него и стреловидное крыло (моноплан, кстати), и две турбины реактивные, и может он летать и высоко, и быстро, и далеко. Тут и сказочке конец... А про разработчиков мы не слышали. Это всё, что надо знать о теории эволюции...
«сложные органические молекулы способны сохраняться в палеонтологической летописи почти на 100 миллионов лет дольше, чем считалось» А есть ли шанс на сохранность ДНК? Вдруг секвенировать получится?
Может еще днк сохранилось?! Прикольно было бы клонировать амниота)