26 июня 2019, среда, 13:50
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Приливы и выход на сушу

Тиктаалик. Реконструкция в Музее эволюции в Варшаве
Тиктаалик. Реконструкция в Музее эволюции в Варшаве

На завершившейся в эту пятницу в Портленде (штат Орегон) ежегодной океанологической конференции Американского геофизического союза группа исследователей под руководством Ханны Бирне (Hannah Byrne) из Упсальского университета предложила уточнение в сценарий выхода позвоночных животных на сушу. Кратко о содержании их доклада рассказывают сайты журналов Nature и Science. Согласно предположению авторов, переходу предков земноводных к наземному образу жизни способствовали усилившиеся приливы. В небольших водных бассейнах, остающихся в приливно-отливной зоне во время отлива, оставались рыбы, которым оставалось надеяться, что они доживут до следующего прилива, или же найти возможность вернуться в океан самостоятельно.

Насколько известно палеонтологам, позвоночные животные выбрались на сушу в девонском периоде, около 400 миллионов лет назад. Приспособления для наземного образа жизни, видимо, параллельно возникали у нескольких групп рыб. Чаще всего в числе обстоятельств, способствовавших этому, называют появление неглубоких, изобилующих водорослями лагун. Обитавшие там рыбы, должны были приспособиться к частому пересыханию этих водоемов в период засухи, поэтому со временем они перешли к полуводному образу жизни, а их потомки и вовсе стали обитателями суши.

Гипотезу о роли приливных бассейнов в этом процессе впервые высказал около века назад палеонтолог из Чикагского университета профессор Альфред Ромер (Alfred Romer). В 2014 году астрофизик из Оксфорда Стивен Балбус (Steven Balbus) подсчитал, что 400 миллионов лет назад приливы были сильнее, потому что Луна была примерно на 10 % ближе к Земле, чем сейчас. Особенно сильными были сизигийные приливы, наступающие, когда сила тяготения Солнца и Луны действует на воды в одном направлении. Такие приливы наступают примерно раз в две недели, в новолуние и в полнолуние. Минимальная высота подъема воды наступает при квадратурном приливе, когда Солнце и Луна действуют под прямым углом друг к другу. Разница высоты сизигийного и квадратурного приливов в девонском периоде, по расчетам Стивен Балбуса, могла достигать четырех метров. На высоту прилива и, соответственно, на шансы рыб попасть в ловушку, влияют также местные особенности: форма береговой линии и глубина прибрежных вод.

Когда в отлив вода отступает, на обнажившемся берегу остается немало луж, прудиков и заводей, отрезанных от океана. Если они образовались после сизигийного прилива, то их обитателям придется две недели ждать возвращения воды. Океанолог Маттиас Грин (Mattias Green) из Бангорского университета в Уэльсе говорит: «Уже через несколько дней в таких бассейнах у вас кончается еда или вы сами становитесь пищей. Рыбы с развитыми конечностями имели преимущество, так как могли самостоятельно доковылять до воды».

Стивен Балбус, Маттиас Грин и их коллеги отмечают также, что в ту эпоху суша была разделена на два суперконтинента: Гондвану и Лавразию, разделенные сравнительно узкой клинообразной полосой океана. Такой пролив между двумя материками должен был, по мнению Стивена Балбуса, способствовать увеличению высоты приливов. Ученые смоделировали форму береговой линии древних континентов и вычислили места, в которых высота приливов была наибольшей. С учетом данных о позднейшей тектонике плит они определили, где сейчас находятся соответствующие отложения. Как было показано в докладе, именно в этих местах обнаруживается большое количество “переходных” окаменелостей рыб, плавники которых начали превращаться в конечности амфибий.

Такие подтверждения находятся в разных местах Земли: в Канаде, в Восточной Европе, в Ирландии. Примером такой находки служит знаменитый тиктаалик (Tiktaalik roseae) с острова Элсмир в канадской Арктике. Или же многочисленные отпечатки следов среднедевонского периода (397 – 395 млн. лет), найденные в Свентокшиских горах у деревни Захелме (Zachełmie) в Польше. Немного моложе окаменевшие цепочки следов на ирландском острове Валентия.

 

Окаменевшие останки тиктаалика

 

Реконструкция тиктаалика

 

Реконструкция существа, оставившего следы в Свентокшиских горах

Интересно, что, согласно этой теории, окаменевшие останки рыб, находящихся на пути к превращению в амфибий, должны находиться и в других регионах, например, в Афганистане и Сирии, но раскопки там сейчас невозможны из-за политической нестабильности.

Около года назад ученые из Австралийского национального университета и Университета Нового Южного Уэльса рассмотрели еще один фактор, которым мог способствовать выходу рыб на сушу. Их статья была опубликована в журнале The American Naturalist. Исследователи рассмотрели риски, которым подвергаются рыбы из рода Alticus в воде и на суше.

Представители этого рода, известные также под названием скальные прыгуны, живут на побережьях островов Индийского и Тихого океанов, а также Австралии. Они способны дышать атмосферным воздухом. Обитают они в приливно-отливной зоне, питаются в основном водорослями и во время отлива скрываются в заполненных водой углублениях. Когда же наступает прилив, эти рыбы не спешат оказаться в океанской воде. Напротив, они стараются подняться повыше на сушу, в так называемую супралитораль – зону, которая не затапливается даже во время прилива. Такое поведение обеспечивает им защиту от хищных рыб. На суше этих рыбок тоже подстерегают опасности, например, они могут стать жертвой птиц. Но, видимо, риск на суше оказывается меньше, чем в море.

 

Представители вида Alticus monochrus на острове Маврикий

Ученые решили экспериментально доказать, что жизнь в приливно-отливной зоне позволяет рыбам избегать хищников. Они сделали из латекса 250 моделей таких рыб и разместили их острове Раротонга в архипелаге Острова Кука, установив часть на литорали (в осушаемой при отливе зоне), а часть в сублиторали (чудь глубже, где всегда вода). Как оказалось, модели, находившиеся в сублиторали, значительно чаще подвергались нападениям хищников, примерно половина из них в ходе эксперимента была повреждена. Те же модели, что оказались в приливно-отливной зоне, пострадали гораздо меньше, ущерб был заметен лишь на девяти из них. Следовательно, обитая в зоне прилива, рыбы рода Alticus подвергаются меньшему риску. Поэтому авторы работы пришли к выводу, что давление хищников стало одной из причин, заставивших некоторых рыб девонского периода перебраться на литораль, сделав первые шаги в освоении суши.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.