Не динозаврами єдиними...

На жаль, для більшості людей уявлення про еволюцію живого виглядає якось так: "Жили динозаври, потім їх всіх повбивало метеоритом, на їх місці завелися мавпи, а потім інопланетяни привезли людей, але влада приховує". Формулювання придумано не мною, не можу знайти оригінальної цитати, хоча авторство, ймовірно, Кирила Еськова. І це не говорячи про тих, що взагалі "не вірить в еволюцію", чи то буквально трактуючи ті чи інші релігійні тексти, чи то вдаряючись в "креаціонізм". Багатьом, підозрюю, просто бракує інформації, а в вульгарному переказі (див. вище) звучить справді дико. 

Проте, не будемо про сумне. Посилання на матеріали з приводу, що таке палеонтологія, теорія еволюції, що в їх рамках відомо, як обґрунтовується і т. д. -- внизу. Тут же хотів би поговорити про інше. Динозаври, хоча й величні, грізні, розрекламовані, (на загал - пафосні :), але період їх володарювання -- лише одна епоха в історії Землі. Безперечно цікава, але, як на мене, далеко не найцікавіша. Так само як і їх вимирання -- не найбільше і не найсерйозніше.

Перед ними було багато інших цікавих епох та важливих етапів розвитку живого:

• Виникнення еукаріот 2,6 – 2,7 млрд. років тому, десь на межі Архею і Протерозою,   
• киснева катастрофа в Палеопротерозої, 2.4 млрд років тому (екологічні катастрофи придумали не люди ;), 
• виникло і розвинулося статеве розмноження (Мезопротерозой? Одночасно з евкаріотизацією?), 
• багато спроб стати багатоклітинними (Щось загадкове, 2.1 млрд. років тому; не менш загадкова, але більш звична грипанія, 1.9 млрд. років тому;  гриби, мільярд років тому; губки, 635 мільйонів років; Хайнанская біота, 840-740 млн. років тому,  загадкові істоти формації Доушаньто, зокрема ймовірно - ембріони (тут і тут), що жили 600-580 мільйонів років тому), 
• перша вдала, масова, спроба -- едіакарська (вендська) біота (детальніше про неї - див. нижче), 635-542 млн. років тому, 
• Кембрійський вибух, що почався приблизно 542 млн. років тому, коли тварини раптом (ну чи нарешті) навчилися відрощувати собі скелетні елементи - від раковин до зубів. 
• Вихід тварин на сушу, поява хребетних, папороті, голонасінні, і т.д. 
• І аж потім деякі особливо хитрі тварини, розвинувши біпедальність та навчившись швидко бігати, отримали суперзброю, яка дозволила їм домінувати багато десятків мільйонів років. Зараз ми їх називаємо динозаврами. 

Задумаємося. Про динозаврів науково-популярні фільми, з реконструкціями і все таке, є. Наприклад, можна почати з "Прогулянок з динозаврами", а потім перейти до цілого списку документальних фільмів про них. Хай ці фільми неідеальні, з чисельними недоліками, але є. Що було потім теж потроху реконструюють - "Прогулянки з чудовиськами", "Прогулянки з печерними людьми". Все ж, що було раніше згадується дуже рідко... Так, трішки було в частині "Прогулянки з морськими чудовиськами" згадуваних вже "Прогулянок з динозаврами". Ціла частина цього ж серіалу, "Прогулянки з монстрами", присвячена додинозавровій епосі, у якій хвилин 10-15 розповідається про Кембрію, абсолютно не справляючи враження при тому...

Тобто, ще раз. Оцього симпатягу:

(с) Зденек Буріан

чи, тим більше, цього:

(с) Nobu Tamura

побачити на телебаченні можна. Дісталася своя доля слави і йому:

(с) Зденек Буріан

А ось аномалокарісу:

галюцигенії (уявляєте, що творилося в головах палеонтологів, коли вони усвідомили, як вона виглядала, що вони ТАК її назвали?):

Opabinia:

вендобіонтам:

(с) С.В. Наугольних

та різноманітним ракоскорпіонам:

(с) Nobu Tamura

такої слави не дісталося.

Кому як, а мені це завжди здавалося несправедливим!

І ось, буквально на днях, в Александра Маркова в ЖЖ новина: фільм про Кембрійський вибух! "Перше життя" Девіда Аттенборо. Цитата із згаданого поста в ЖЖ: "Аномалокарис и галлюцигения присутствуют, даже сделана компьютерная реконструкция их внешнего вида и кинематики движения. Ну и, поскольку это фильм Аттенборо - в фильме демонстрируется много окаменелостей с подробными пояснениями.".

Що особливо приємно, вже існує любительський переклад на російську мову! Взяти його можна ось тут: http://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=3711356. Шкода,  немає українською, ну але на безриб'ї...

"Від перших очей, що бачили, до перших хижаків, що вбивали, і перших кінцівок, які робили кроки сушею, це були істоти, які розвинули риси та пристосування, що дали можливість всім тваринам, навіть нам, виживати і зараз."

Кадри з фільму:

Каюся. Все ще не дивився. Ніяк не зберуся з духом. Задовго чекалося :-) Подивлюся - доповню враженнями очевидця.  З моменту написання таки встиг подивитися. Дуже класний фільм, рекомендую! Присутні, звичайно, певні спрощення і зрізання кутів, але, як завжди в Аттенборо, неперевершено.

На затравку - фрагмент фільму: 

.

---

Введення в теорію еволюції - список посилань

• Почнемо із "словничка", щоб розуміти, що таке ордовик, силур, чим вони відрізняються від мезозоя, і всі разом від криптозоя -- геохронологічної шкали.
• Для швидкого ознайомлення можна почитати "Хронологію еволюції" (існує також дещо гірший український варіант). Однак пам'ятайте, що це всього лиш "програма фестивалю", а не послідовний виклад.
• Дуже хорошим підручником для ознайомлення з сучасними уявленнями про розвиток життя на Землі - Кирилл Еськов "История Земли и жизни на нем". Варіант в PDF, у якому відновлено всі (сподіваюся!) ілюстрації можна взяти тут: http://indrekis.ifolder.ru/26091586, а типовий для Інтернету, без ілюстрацій номер 13, 15, 16, 22, 33, 35, 57, зате в fb2 -- тут: http://indrekis.ifolder.ru/26091613. ("Офіційна сторінка" тут, але там ілюстрацій, здається, ще менше...) Автор пише живо, гарно подає матеріал, не соромиться озвучувати хай не загальновизнані, але перспективні гіпотези.
• Як доповнення чи альтернатива, якщо з Еськовим не склалося: Александр Гангнус "Эволюция для всех, или Путь кентавра", 2001. Ще варіант: Н.Н.Иорданский, "Эволюция жизни", 2001.
• Надзвичайна книга про сучасний прогрес в еволюційній біології, нові відгадки, які вдалося вибити у природи, та нові загадки, що вона поставила. Александр Владимирович МАРКОВ, "Рождение сложности. Эволюционная биология сегодня. Неожиданные открытия и новые вопросы", 2010.
• Кого спершу турбують "гарячі" питання, можна беспосередньо сюди: "Доказательства эволюции", Под редакцией А.В.Маркова. Авторы: Н.М.Борисов, Ф.Ю.Воробьев, А.М.Гиляров, К.Ю.Еськов, А.Ю.Журавлев, А.В.Марков, А.А.Оскольский, П.Н.Петров, А.Б.Шипунов, 2010 г.
• Огляд матеріалів щодо походження людини: тут і тут. Просто і доступно.
• Доволі хороша, хоча трохи вже похилого віку книга: В.А.Красилов "Нерешенные проблемы теории эволюции", 1986.
• Ще раз про геохронологію, цього разу розгорнуто: А.Н. ОЛЕЙНИКОВ "Геологические ЧАСЫ", 1987.
• Основні ввідні матеріали по теорії еволюції: http://www.evolbiol.ru/reviews.htm, та й сам сайт http://evolbiol.ru/ більш ніж заслуговує на увагу.
• Тварини, що ніби машиною часу перенесені з тих епох у наш час: стаття "Живие ископаемые" та книга: Дэвид Эттенборо "Жизнь на Земле", 1984. До речі, зараз прізвище автора прийнято вимовляти Аттенборо. Не впізнаєте? ;-)
• Фотоальбоми - викопні рештки, реконструкції, тощо.

Великі вимирання 

1. Ордовицьке вимирання, приблизно 438 млн. років тому. Вимерло близько 60% морських безхребетних. А відоме нам життя тієї епохи було виключно морським. Згідно вікіпедії, воно всього лиш третє по частці родів, що вимерли і друге по зменшенню кількості живих організмів. Ймовірна причина - глобальне похолодання в результаті дрейфу континенту Гондвана.
2. Девонське вимирання, приблизно 360 млн. років тому. 19% родів і 50% живих істот. З ендогенних (внутрішніх ) причин, ймовірними є еволюція рослин, зокрема ерозія ґрунтів, викликана їх розвитком, що привела до "екологічної катастрофи". Екзогенні, зовнішні, причини теж традиційно пропонуються - всілякі там астероїди та гамма-спалахи, але про них трішки нижче. До речі, саме тоді корали фактично вимерли, зникнувши з геологічної літописі аж до мезозою.
3. Пермське вимирання, ймовірно найбільше, приблизно 250 млн. років тому. Зникло 90% морських та 70% сухопутних видів. Єдине масове вимирання, що зачепило і комах. Причини, традиційно, точно не відомі. Підозра паде на поступові зміни клімату, складу повітря та домішок у воді, метеорити та інші зовнішні фактори.
4. Тріасове вимирання, приблизно 220 млн. років тому. Вимерло до половини видів. Відбувалося на диво швидко. Ймовірно, пов'язане з падінням швидкості утворення нових видів. (Слід зауважити, що види виникають та вимирають постійно. Масові вимирання - коли зникнення переважає над утворенням.) Якраз це вимирання "звільнило місце" динозаврам. 
5. Крейдове вимирання — відбулось у пізньому крейдовому періоді мезозойської ери, 65 мільйонів років тому.  Внаслідок цього вимирання зникли 17% родин живих організмів. Зокрема, нарешті, вимерли динозаври. Останнє з відомих масових вимирань. Ну, крім антропогенного.

Update 30-12-2016: дуже хороша серія із семи статей, що перегукується із темами цього поста: "Семь порогов в истории жизни" (авторський опис: "Краткая история жизни на Земле"). Зображення звідти: 

Імпактні (ударні, "астероїдні") гіпотези

Дивної популярності набули екзогенні гіпотези вимирання, зокрема так-звані імпакті, пов'язані з метеоритним бомбардуванням, падінням астероїдів, тощо. Однак, не зважаючи на їх популярність серед представників точних наук (астрономів, наприклад :), палеонтологи в основному відносяться до них насторожено. Можливо, справа в тому, що представники різних наук вважають мінімальним необхідним поясненням. Для фізика спокусливо використати разовий зовнішній фактор. Для біолога -- внутрішні процеси в біосистемах. Як казав один із них (на жаль, знову не можу знайти точну цитату, але ймовірно знову автор Кирил Єськов): "Популярність імпактних гіпотез лежить швидше в області психології ніж палеонтології".

Про них говорять багато, тому зупинюся лише на недоліках:

• Загальне відчуття "роялю в кущах": Вимерли? Ага, значить щось прилетіло, або вибухнуло (гамма-спалахи) або вулкани розбушувалися. Кратери, іридієві та осмієві аномалії чи інші підтвердження бомбардувань в потрібний час справді часто знаходяться. Але закономірне питання -- чому ті ж самі кратери інших епох не співпадають ні з якими відомими вимираннями? Та й не до кожного вимирання вдалося підібрати "аномалію".
• Підозріла вибірність - одні сімейства ну дуже бояться метеоритів, інші чомусь ні.

Процитую також "Історію Землі та життя на ній":

Начнем с того, что иридиевых аномалий в отложениях самого различного возраста найдено (с той поры, как их стали целенаправленно искать) уже несколько десятков - но только они никак не связаны с крупными фаунистическими сменами. И наоборот - все попытки обнаружить следы астероидных импактов в горизонтах, соответствующих другим крупным вымираниям, таким, например, как пермо-триасовое (по справедливости "Великим" следовало бы назвать именно его - оно было куда более масштабным, чем мел-палеогеновое) ни к чему не привели. Существует целый ряд точно датированных метеоритных кратеров даже более крупного размера, чем предполагаемый Альваресом (до 300 км в диаметре), и при этом достоверно известно, что ничего серьезного с биотой Земли в те моменты не происходило. Скурпулезное, "по миллиметрам", изучение пограничных разрезов показало, что синхронность иридиевой аномалии и "Великого вымирания" сильно преувеличена. Массовое вымирание морских организмов было "мгновенным" лишь по геологическим меркам и продолжалось, по разным оценкам, от 10 до 100 тысячелетий (а вовсе не годы - как это должно было быть по импактным моделям). Последовательность исчезновения планктонных организмов в разных местах неодинакова, а пики вымирания могут расходиться со временем иридиевой аномалии на десятки тысяч лет, причем многие группы (например, белемниты) вымирают до аномалии, а не после нее.

 В этом смысле весьма показательна ситуация с Эльтанинским астероидом (около 4 км в поперечнике), упавшим в позднем плиоцене, около 2.5 млн лет назад, на шельф между Южной Америкой и Антарктидой; остатки астероида были недавно подняты из образовавшегося в морском дне кратера. Последствия этого падения выглядят вполне катастрофическими - километровые цунами забрасывали морскую фауну вглубь суши; именно тогда на андийском побережье возникли очень странные захоронения фауны со смесью морских и сухопутных форм, а в антарктических озерах вдруг появляются чисто морские диатомовые водоросли. Что же касается отдаленных, эволюционно значимых последствий, то их просто не было: следы этого импакта заключены внутри одной стратиграфической зоны. То есть - абсолютно никаких вымираний за всеми этими ужасными пертурбациями не последовало.

Обращает на себя внимание тот факт, что из всех групп, ставших жертвами "Великого вымирания", наземными были лишь динозавры (которые к тому же, как мы помним, вымерли несколько позже иридиевой аномалии); не морской группой были и вымершие тогда же птерозавры, но те, судя по всему, были трофически связаны с морем. (Кстати, упоминавшееся выше грандиозное пермо-триасовое вымирание было чисто морским - на суше тогда тоже не произошло ничего примечательного.) Если же обратиться к меловой континентальной биоте, то окажется, что радикальные изменения в составе ее ключевых групп (растений и насекомых) произошли примерно на 30 млн лет раньше - в конце раннего мела; А.Г. Пономаренко удачно назвал эти события "ангиоспермизацией мира", выделив важнейшую их черту - массовое распространение ангиоспермов (цветковых растений). Здесь можно вспомнить, что ботаники иногда стремятся использовать свою собственную временную шкалу и делить историю растительности не на "палеозой, мезозой и кайнозой", а на "палеофит, мезофит и кайнофит". Так вот, граница между "мезофитом" и "кайнофитом" проходит внутри мелового периода: с точки зрения ботаника (и - как мы увидим дальше - энтомолога) поздний мел - это фактически уже кайнозой.

 Далі велику частину пропускаємо, кому цікаво - звертайтеся до книги, перейдемо до висновку:

Что же касается импактов, то они, по всей видимсти, не представляют угрозы для сбалансированных, "здоровых" экосистем, но вот если те уже находятся в состоянии кризиса (вроде планктона, столкнувшегося с серьезными глобальными изменениями в порядке поступления биогенов), то кратковременная "астероидная зима" вполне способна сыграть роль "последней соломинки, ломающей спину верблюда". Тут возможна аналогия с выпадением соли из пересыщенного раствора: никому ведь не придет в голову считать причиной этого процесса упавший в сосуд кристаллик, непосредственно инициировавший его начало.

Ще з цього приводу варто почитати Красілова "Когда гибнут сильные". Коротко (наскільки це можливо) і по суті. Українською кілька слів також у вікіпедії.

Вендобіонти

Тривалий час вважалося, що до Кембрію багатоклітинних істот було мало. Однак, з часом, хоч і несподівано, виявилося, що в пізньому докембрії, в так-званому эдіакарському періоді  (635 - 542 млн. років тому), існувала ціла спільнота доволі просунутих багатоклітинних істот. При чому дивним був не сам факт їх існування (швидше дивував несподіваний, як тоді здавалося, Кембрійський вибух), а те, що ті істоти не схожі ні на що із відомого потім. Такі собі інопланетяни. Одна тільки симетрія ковзного відображення чого варта -- членики лівої і правої частин тіла деяких вендобіонтів зсунуті на половину своєї довжини.

Реконструкція Археаспіса, (с) Я.Е.Малаховская, А.Ю.Иванцов, "Вендские жители земли"

В сучасних тварин така симетрія невідома, хоча деякі натяки на неї є у ланцетника. Нетиповою є і трьохпроменева симетрія, як у трибрахідія:

Отож, перші відомі нам успішні багатоклітинні:

• Стаття на російській вікіпедії.
• Дещо слабша українська стаття.
• Хороша ввідна стаття: Михаил Федонкин, "Тайная мягкая жизнь".
• Атлас: Я.Е.Малаховская, А.Ю.Иванцов, "Вендские жители земли", 2003
• Ще декілька реконструкцій і фото.
• Вендські відклади в Україні: Смотрицький каньйон, Товтри, стратиграфічний розріз.

Кілька відеореконструкцій. 

Натрапив випадково, авторство (поки) не встановив, але не можу не поділитися :-)