Первые животные на земле кто такие трилобиты
Трилобиты
| Животные | |
| Тип: | Членистоногие |
| Класс: | Trilobita |
Несколько миллионов лет назад нашу землю населяли диковинные и неизведанные животные. Если верить теории эволюции, то все живые организмы произошли друг от друга. Один вид превращался в другой и так далее. На сегодняшний день все животные на планете представляют собой результат совершенствования. Например ихтиозавры, стегоцефалы и трилобиты. Последние являются предками современных равноногих раков. А предки трилобитов – сприггины, организмы, живущие в эре протерозоя. Размер существ достигал до 3 см.
Длина — 5 мм — 81 см
Время обитания — 520-248 млн. лет назад
Ареал — по всему земному шару в морях
Рацион питания — детрит
Значение имени — «три доли»
Кто такие трилобиты?
Трилобиты – это первый класс членистоногих, которые обитали на планете в глубоких недрах океана. Их популяция исчезла 200 миллионов лет назад. Но ученые и археологи до сих пор находят окаменелости трилобитов.
Расцвет «царства» трилобитов приходится на палеозойскую эру. Под конец эпохи численность этих удивительных созданий превышала число всех обитавших в то время многоклеточных животных. Если мезозойская эра была эпохой динозавров, то палеозойская – трилобитов. Это научное предположение.
Особенности и среда обитания трилобитов
Описание внешнего вида трилобита основывается на множестве находок и исследованиях, проведенных учеными. Тело доисторического животного было приплюснутым. И покрыто твердым панцирем, состоящим из множества сегментов.
Размеры этих существ колебались от 5 мм (конокориф) до 81 см (изотелус). На щитке могли быть расположены рога или длинные шипы. Некоторые из видов могли сворачивать свое мягкое тело, закрываясь панцирем. Ротовое отверстие было расположено на брюшине.
Панцирь служил и для прикрепления внутренних органов. У небольшого размера трилобитов он был просто из хитина. А у больших, еще и был пропитан карбонатом кальция, для большей прочности.
Голова имела полукруглую форму, и покрытая специальным щитом, служила броней для желудка, сердца и мозга. Эти жизненно важные органы, по мнению ученых, были расположены именно в ней.
Конечности у трилобитов выполняли несколько функций: двигательная, дыхательная и жевательная. Выбор одной из них зависел от местоположения щупалец. Все они были очень мягкие и поэтому редко сохраняются в окаменелостях.
Но самыми удивительными у этих животных были органы чувств, а точнее глаза. Некоторые виды их вообще не имели: они жили в мутной воде или глубоко на дне. У других они были на крепких ножках: когда трилобиты зарывались в песок, то глаза оставались на поверхности.
Но главное, что они имели сложное фасеточное строение. Вместо привычного хрусталика у них были линзы из кальцита минерального происхождения. Зрительная поверхность глаз была расположена так, что у членистоногих угол зрения был 360 градусов.
Органами осязания у трилобитов выступали длинные усики — антенны на голове и около рта. Средой обитания этих членистоногих было в основном морское дно, но некоторые виды жили и плавали в водорослях. Есть предположения, что встречались и экземпляры, обитающие в толще воды.
Эволюция и в каком периоде жили трилобиты
Впервые трилобиты появились в кембрийском периоде, тогда и начался расцвет этого класса. Но уже в каменноугольный период они стали понемногу вымирать. И в конце палеозойской эры полностью исчезли с лица Земли.
Скорее всего, эти членистоногие произошли изначально от вендских примитивных. В процессе эволюции трилобиты приобрели хвостовой и головной отдел, не разбитый на сегменты, а покрытый единым панцирем.
При этом хвост увеличился, и появилась способность сворачиваться. В ней появилась необходимость, когда появились головоногие моллюски и стали поедать этих членистоногих.
В современном мире, освободившуюся нишу трилобитов заняли равноногие раки (изоподы). Они внешне очень напоминают вымерший вид, отличаются только толстыми, состоящими из больших сегментов антеннами.
Появление трилобитов имело большое значение для развития животного мира и дало толчок для появления более сложных организмов.
Все развитие трилобитов проходило согласно теории эволюции. Методом естественного отбора из более простых видов членистоногих появлялись более сложные – «совершенные». Опровержением этой гипотезы является только невероятно сложное строение глаза трилобита.
Эти вымершие животные имели самую сложную зрительную систему, глаз человека не идет ни в какое сравнение с ней. До сих пор ученые не могут разгадать этой тайны. И даже высказывают предположения, что зрительная система в процессе эволюции подвергается дегенеративному процессу.
Распространение
Число трилобитов достаточно велико. Ещё Барранд насчитал их свыше 1700 видов, из которых 252 относятся к кембрийскому периоду, в силурийском периоде: 866 к нижнесилурийской, 482 к верхнесилурийской эпохам, 105 к девонскому и только 15 к каменноугольному периоду; в пермский период переходит только 1 вид.
Работа по классификации трилобитов была для палеонтологов трудной. Оказалось, что нельзя исходить из какого-либо одного признака, а надо учитывать много признаков вместе.
Древнейшая группа Olenidae преобладает в кембрийском периоде — она характеризуется большим числом сегментов в туловище, преобладанием величины головы над хвостовым щитом (у других трилобитов они обыкновенно равны повеличине), малым развитием глаз и лицевого шва, притом способность свертывания ещё мало у них развита.
В нижнем силуре особенно заметна группа Asaphidae. У них число сегментов туловища постоянно и равно 8, хорошо развитые сложные глаза, поверхность всегда гладкая; семейство Phacopidae распространено от нижнего силура до девона. У них постоянное число сегментов 13 и глаза имеют своеобразный вид.
В верхнесилурийской системе распространены группы Proetidae, Bronteidae, Calymenidae, которые переходят в девонскую систему; в каменноугольной системе встречаются только представители Proetidae.
Особенно хорошо сохранившиеся остатки трилобитов находят в провинции Юньнань в Китае(маотяньшаньские сланцы), в провинции Альберта в Канаде (бёрджесские сланцы), в штате Нью-Йорк в США, и в земле Рейнланд-Пфальц в ФРГ (хунсрюкские сланцы).
Онтогенез
Развитие трилобитов происходило с метаморфозом: яйцо, личинка, взрослая особь. Значительная часть ископаемых находок трилобитов приходится на спинные панцири, которые животные сбрасывали во время линьки, и на которых потому отсутствует подвижная часть щеки. Сохранились свидетельства того, что трилобиты последовательно линяли, причём после каждой линьки их туловище увеличивалось на несколько сегментов.
Многие трилобиты обладали способностью свёртывать своё тело как мокрицы так, что все мягкое тельце оказывалась под панцирем. Сворачивание служило защитой от более крупных хищников.
Размножение
Сохранились ископаемые яйца и личинки трилобитов. Такой способ размножения присущ современным мечехвостам. Ученые считают, что трилобиты были двуполыми. Свидетельством этого является наличие выводковой сумки.
Питание
Среди трилобитов некоторые группы питались илом, другие — мелкими беспозвоночными, а некоторые — планктоном (Cryptolithus). Многие трилобиты (Asaphus kowalewski), вероятно, были хищниками, несмотря на отсутствие челюстей. Для измельчения пищи им служили видоизменённые придатки на основаниях конечностей (гнатобазы).
Обнаруженные отпечатки свидетельствуют, что одной из жертв трилобитов были неопознанные червеобразные существа.
В массовой культуре
Трилобиты показаны во многих научно-популярных фильмах, например, в «Прогулках с морскими чудовищами» присутствует самый крупный из трилобитов — Isotelus, также трилобиты присутствуют в «Прогулках с монстрами». Трилобит показан в приключенческом фильме «Путешествие к центру Земли», в фантастическом японском фильме «Годзилла против Мехагодзиллы-3», в детском чехословацком фильме «Путешествие к началу времён».
В альбоме Rengeteg (2011) венгерской метал-группы Thy Catafalque имеется композиция под названием Trilobita.
В фантастической повести Гарри Гаррисона «Фантастическая сага» члены съёмочной группы голливудской киностудии «Клайметик Студиоз» в перерывах между съёмками фильма о викингах, отдыхавшие на доисторическом острове Санта-Каталина, трилобитов «ловят при свете фонаря, жарят целиком и едят с пивом».
Видео
Трилобиты членистоногие. Описание, особенности и эволюция трилобитов
Кто такие трилобиты?
Трилобиты – это вымерший класс первых членистоногих, появившихся на планете. Они обитали в древних океанах больше 250 000 000 лет назад. Палеонтологи находят их окаменелости повсюду.
На некоторых даже сохранилась их пожизненная окраска. В почти любом музее можно встретить эти потрясающие экспонаты, некоторые коллекционируют их у себя дома. Поэтому трилобитов можно увидеть на многочисленных фото.
Они получили свое название из-за строения тела. Их панцирь был поделен на три части. Причем это могло быть как продольно, так и поперечно. Эти доисторические животные были широко распространены, и очень разнообразны.
На сегодняшний день насчитывают около 10 000 видов. Поэтому заслуженно считают, что палеозойская эра – эра трилобитов. Вымерли они 230 мл лет назад, по одной из гипотез: их полностью съели другие древние животные.
Особенности и среда обитания трилобитов
Описание внешнего вида трилобита основывается на множестве находок и исследованиях, проведенных учеными. Тело доисторического животного было приплюснутым. И покрыто твердым панцирем, состоящим из множества сегментов.
Размеры этих существ колебались от 5 мм (конокориф) до 81 см (изотелус). На щитке могли быть расположены рога или длинные шипы. Некоторые из видов могли сворачивать свое мягкое тело, закрываясь панцирем. Ротовое отверстие было расположено на брюшине.
Панцирь служил и для прикрепления внутренних органов. У небольшого размера трилобитов он был просто из хитина. А у больших, еще и был пропитан карбонатом кальция , для большей прочности.
Голова имела полукруглую форму, и покрытая специальным щитом, служила броней для желудка, сердца и мозга. Эти жизненно важные органы, по мнению ученых, были расположены именно в ней.
Конечности у трилобитов выполняли несколько функций: двигательная, дыхательная и жевательная. Выбор одной из них зависел от местоположения щупалец. Все они были очень мягкие и поэтому редко сохраняются в окаменелостях.
Но самыми удивительными у этих животных были органы чувств, а точнее глаза. Некоторые виды их вообще не имели: они жили в мутной воде или глубоко на дне. У других они были на крепких ножках: когда трилобиты зарывались в песок, то глаза оставались на поверхности.
Но главное, что они имели сложное фасеточное строение. Вместо привычного хрусталика у них были линзы из кальцита минерального происхождения. Зрительная поверхность глаз была расположена так, что у членистоногих угол зрения был 360 градусов.
На фото глаз трилобита
Органами осязания у трилобитов выступали длинные усики — антенны на голове и около рта. Средой обитания этих членистоногих было в основном морское дно, но некоторые виды жили и плавали в водорослях. Есть предположения, что встречались и экземпляры, обитающие в толще воды.
Эволюция и в каком периоде жили трилобиты
Впервые трилобиты появились в кембрийском периоде, тогда и начался расцвет этого класса. Но уже в каменноугольный период они стали понемногу вымирать. И в конце палеозойской эры полностью исчезли с лица Земли.
Скорее всего, эти членистоногие произошли изначально от вендских примитивных. В процессе эволюции трилобиты приобрели хвостовой и головной отдел, не разбитый на сегменты, а покрытый единым панцирем.
При этом хвост увеличился, и появилась способность сворачиваться. В ней появилась необходимость, когда появились головоногие моллюски и стали поедать этих членистоногих.
В современном мире, освободившуюся нишу трилобитов заняли равноногие раки (изоподы). Они внешне очень напоминают вымерший вид, отличаются только толстыми, состоящими из больших сегментов антеннами. Появление трилобитов имело большое значение для развития животного мира и дало толчок для появления более сложных организмов.
Все развитие трилобитов проходило согласно теории эволюции. Методом естественного отбора из более простых видов членистоногих появлялись более сложные – «совершенные». Опровержением этой гипотезы является только невероятно сложное строение глаза трилобита.
Эти вымершие животные имели самую сложную зрительную систему, глаз человека не идет ни в какое сравнение с ней. До сих пор ученые не могут разгадать этой тайны. И даже высказывают предположения, что зрительная система в процессе эволюции подвергается дегенеративному процессу.
Питание и размножение трилобитов
Видов трилобитов было множество, и рацион питания тоже был разнообразен. Одни ели ил, другие – планктон. Но некоторые были хищниками, несмотря на отсутствие привычных челюстей. Пищу, они измельчали при помощи щупалец.
На фото трилобит изотелус
У последних в желудке были обнаружены останки червеобразных существ, губок и брахиопод. Предполагается, что они охотились и поедали, живущих в грунте существ. Могли трилобиты питаться и аммонитами. Тем более что в найденных окаменелостях они часто находятся рядом.
Исследуя останки, ученые пришли к выводу, что трилобиты были разнополыми. Это подтверждает обнаруженная выводная сумка. Из отложного яйца сначала вылуплялась личинка, величиной около миллиметра и начинала пассивно перемещаться в толще воды.
Она имела цельное тело. Спустя время оно делится сразу на 6 сегментов. И на протяжении определенного времени жизни происходили множественные линьки, после которых размеры тела трилобита увеличивались путем добавления новой секции. Достигнув полносегментного состояния, членистоногое продолжало линять, но уже просто увеличивалось в размерах.
ТРИЛОБИТЫ — ОБИТАТЕЛИ ПАЛЕОЗОЯ
Кандидат геолого-минералогических наук А. ИВАНЦОВ, старший научный сотрудник Палеонтологического института Российской АН
Трилобиты — морские членистоногие, которых на Земле уже нет. Они полностью вымерли более 200 миллионов лет назад. Временем их появления, расцвета и гибели была вся палеозойская эра. А она началась 550 миллионов лет назад и длилась около 300 миллионов лет. Временами (особенно в раннем палеозое) трилобитов было так много, что по численности и разнообразию видов они превосходили большинство обитавших тогда групп многоклеточных животных. Поэтому если мезозойская эра (примерно 70-230 миллионов лет назад) может быть названа эрой динозавров, то палеозойская — эрой трилобитов.
Членистоногие в наше время — это самый процветающий, самый многочисленный тип животных. Число известных видов приближается к трем миллионам. Их намного больше, чем всех остальных многоклеточных животных, вместе взятых. Раки, крабы, скорпионы, клещи, пауки, многоножки, насекомые — все относятся к членистоногим. А наиболее просто устроенными из всех этих летающих, ползающих, бегающих существ были трилобиты, о которых и пойдет рассказ.
Трилобиты сохранились на Земле только в виде окаменелых остатков. Понять, каким был образ их жизни, что помогло трилобитам просуществовать на Земле почти 300 миллионов лет, палеонтологам, биологам помогают наблюдения за нынешними членистоногими, которые сейчас распространены практически везде. Они живут на земле и под землей, в пресной воде и в соленой, в лужах и на дне океанов, на снегу и в горячих источниках, встречаются в Арктике и Антарктике, горах и пустынях. Членистоногие освоили, наверное, все способы питания, возможные для многоклеточных животных. Среди них есть хищники, растительноядные, паразиты, фильтраторы, собиратели отмершей органики. Членистоногие могут питаться такими трудноперевариваемыми веществами, как целлюлоза, воск и рог, могут потреблять углеводороды нефти и даже, возможно, метан. Словом, они удивительно хорошо приспособлены к жизни. Потому и заселяют Землю вот уже 500 миллионов лет. А трилобиты были, видимо, одними из самых древних среди них.
Тело членистоногих покрыто хитиновым панцирем, жестким и очень устойчивым к химическим воздействиям. Панцирь не только защищает животное снаружи, но и служит для прикрепления внутренних органов, прежде всего развитой двигательной мускулатуры. Поэтому его можно считать своеобразным наружным скелетом этих животных. Для мелких и среднего размера членистоногих (длиной от долей миллиметра до нескольких сантиметров) прочности чисто хитинового панциря вполне достаточно. У более крупных (а трилобиты, некоторые виды которых достигали 80 сантиметров длины, могут считаться крупными членистоногими) панцирь пропитан еще минеральными солями, в основном карбонатом кальция, что придает ему особую прочность. Именно благодаря этой известковой пропитке панцири трилобитов, пролежав в земле не одну сотню миллионов лет, хорошо сохранились.
Панцирь трилобитов условно может быть поделен как в продольном, так и в поперечном направлении на три части (из-за этого они и получили свое название). При делении в продольном направлении это — головной щит, туловище и хвостовой щит; в поперечном — осевая и две боковые части. Известью пропитана только спинная сторона панциря, а брюшная, на которой располагались конечности — органы движения, питания, дыхания и осязания, наоборот, была очень мягкой и нежной. В случае опасности, чтобы защитить мягкое брюшко, трилобиты могли сворачиваться. Интересно, что этому они научились не сразу. В кембрийском периоде (первый период палеозойской эры), когда они только-только появились и размножились, способностью сворачиваться обладали лишь немногие виды, а уже в следующем геологическом периоде — в ордовике — почти не было несворачивающихся видов. Возможно, что прежде в такой способности не было нужды, поскольку головоногих моллюсков (они стали главными врагами крупных морских членистоногих) тогда было еще очень мало. В ордовике головоногие сильно размножились и достигали порой гигантских размеров. Например, в море, которое в ордовикском периоде было на территории нынешней Ленинградской области, жили головоногие моллюски с раковиной пятиметровой длины.
У большинства современных членистоногих хорошо развиты глаза. Они бывают простые (с одной-двумя линзами) и сложные или фасеточные, состоящие из нескольких десятков, сотен или даже тысяч простых глазков. Такие же глаза были и у палеозойских трилобитов. Зрительные поверхности огромных фасеточных глаз трилобитов были ориентированы таким образом, что многие из этих животных могли видеть сразу на 360 градусов вокруг. Но только вдоль линии горизонта и на один-другой десяток градусов выше нее. Для наблюдения за «мертвым» пространством в зените в затылочной части головного щита трилобитов располагался маленький одиночный глазок.
Глаза у некоторых видов трилобитов, которые искали пищу, зарываясь в верхний слой ила, были подняты на длинных стебельках, как у современных ракообразных и брюхоногих моллюсков. Но в отличие от них трилобиты не могли стебельки глаз втягивать внутрь головы, поворачивать или складывать. Стебельки глаз трилобитов — это твердые выросты панциря, и они всегда стояли торчком и потому, конечно же, подвергались опасности быть поломанными. Но ломались они все же очень редко. Из сотен виденных мною панцирей трилобита Asaphus kowalewskii, у которого, наверное, самые высокие глаза, встретился только один экземпляр с прижизненно обломанным стебельком.
Все конечности (а их у трилобитов несколько десятков), как и остальная часть брюшка, были мягкими и потому сохраняются в ископаемом состоянии лишь в исключительных случаях. Впервые в России трилобит с сохранившимися конечностями найден в Якутии три года назад.
Хитин панциря членистоногих не может растягиваться. Поэтому их рост сопровождается несколькими линьками. Когда панцирь становится тесным, он лопается (обычно спереди и на спине) и животное его сбрасывает. В тот короткий период, когда старый панцирь сброшен, а новый еще не затвердел, размеры животного быстро увеличиваются. Поза, в которой происходит «вылупление» из старого панциря, очень характерная и разная у разных видов трилобитов. Для палеонтолога очень ценно найти панцирь в «линочном положении», потому что это свидетельствует о том, что порода, где он найден, не была переработана роющими животными или перемешана какими-то другими силами. Значит, здесь можно увидеть детали процесса формирования породы, можно восстановить условия среды на дне древнего водоема, в котором обитали трилобиты.
Поражает разнообразие форм панциря трилобитов: гладкие, бугристые, шипастые, с глазами огромными и редуцированными, низкими или поднятыми на длинных стебельках, с длинными ветвящимися выростами, с туловищем, состоящим из двух сегментов или из нескольких десятков, и так далее. Известно, что форма и степень расчлененности панциря у членистоногих связаны с их внутренней анатомией, говорят о преимущественном развитии тех или иных групп мышц. Все это позволяет судить об образе жизни и характере питания животных.
Плоский широкий панцирь был у тех видов, которые медленно ползали по поверхности дна. Выпуклый с глубокими бороздами — у активно передвигавшихся по дну и зарывавшихся в грунт. Выпуклый толстостенный со сглаженной поверхностью — у тех видов, которые постоянно рылись в грунте. По панцирям некоторых трилобитов можно понять, что они вели планктонный образ жизни. У них маленькие размеры тела и огромные глаза, а при сворачивании по бокам панциря оставались большие незащищенные отверстия — места выхода длинных плавательных конечностей.
В одном и том же месте могли обитать десятки видов трилобитов с панцирями разнообразной формы. Это означает, что их питание и образ жизни сильно различались.
Раньше считалось, что трилобиты (кроме планктонных видов) могли питаться только заглатывая богатый органикой верхний слой грунта, поскольку у них были мягкие, казалось бы, не приспособленные к захвату жертвы конечности. Недавно появились новые данные, показывающие, что некоторые виды трилобитов, несомненно, были хищниками. Об этом говорит находка в Швеции. Там обнаружены следы каких-то живших в грунте животных и следы, оставленные трилобитами. При этом след трилобита накрывает след жившего в грунте животного, и тот обрывается. Следовательно, трилобиты данного вида разыскивали и поедали обитавших в грунте животных. В Якутии найдены трилобиты с сохранившимся содержимым кишечника. В нем обнаружены частицы тел донных животных — губок и брахиопод.
Подобно многим морским членистоногим, трилобиты в своем развитии проходили стадию планктонной (то есть пассивно плавающей в толще воды) личинки. Именно благодаря своим маленьким, по виду совсем не похожим на взрослых животных личинкам трилобиты смогли расселиться на огромных пространствах палеозойских океанов.
Остатки трилобитов встречаются во многих местах России, там, где на дневную поверхность выходят палеозойские и особенно древнепалеозойские морские отложения. Наиболее известные из них — в Ленинградской области и в Восточной Сибири (в Якутии). Якутские трилобиты весьма многочисленны и разнообразны. Но их панцири почти всегда раздавлены и разделены по щиткам и сегментам. В Ленинградской области окаменелые остатки трилобитов находятся в меньших количествах. Зато среди них немало таких, которые поражают великолепной сохранностью. Многие панцири сохранили первоначальную форму и обычно имеют красивую каштаново-коричневую окраску. Ее придает им остаток не полностью разложившегося органического вещества. В местах утолщения панциря (где органического вещества было больше) видны темные пятна, а, например, зрительная поверхность глаз остается бесцветной и прозрачной. Известен случай, когда на панцире сохранилась прижизненная раскраска, именно раскраска, то есть узор, а не цвет.
Особенности поиска и добычи остатков трилобитов зависят от типа местонахождения. Мягкие глинистые известняки Ленинградской области на открытом воздухе разрушаются легче, чем панцири трилобитов. Поэтому, как только обнажат пласт, трилобиты начинают как бы «выглядывать» из породы. Но здесь окаменелые остатки встречаются редко и на большом расстоянии одни от других. В Якутии твердые колкие известняки почти неотличимы по цвету и механическим свойствам от заключенных в них остатков трилобитов, и визуальный осмотр обнажений здесь обычно ничего не дает. Но когда окаменелости обнаружены, их обычно бывает много и в породе они распределены равномерно.
Поиск и сбор трилобитов ведутся методичным последовательным дроблением больших блоков породы слой за слоем.
Чтобы найденные панцири отделить от породы, иногда используют различные пневмо- и виброинструменты, но чаще всего работают обычной стальной иглой. Работа долгая, кропотливая, требующая терпения и аккуратности.
Трилобиты Ленинградской области, благодаря своим эстетическим качествам и относительной легкости добычи, сейчас стали одним из главных объектов экспорта палеонтологических остатков из России. Интерес коллекционеров к ним очень большой, это, конечно же, хорошо, но связано и со многими бедами. Интенсивно разрабатываемые обнажения быстро нищают, а то и совсем гибнут. Отношение к уникальным окаменелостям у сборщиков обычно варварское, поскольку их интересует лишь комплектность добываемого панциря. При этом наука безвозвратно теряет возможность получить очень важную информацию о последовательности залегания видов в слоях и о сопутствующей фауне. А порой искажается и морфология трилобитов, поскольку случается, что сборщики заменяют отсутствующие фрагменты частями панцирей трилобитов других видов, а то и просто лепят из пластика.
Специалисты считают, что трилобиты окончательно вымерли около 230 миллионов лет назад. Вероятность того, что какие-то их потомки дожили до настоящего времени, чрезвычайно мала. Для этого они должны были бы в корне изменить образ жизни (например, перейти к паразитизму, при котором происходит очень сильное упрощение строения и индивидуального развития) и видоизмениться, так что их невозможно узнать.
Однако в современной фауне есть группа членистоногих, которые по внешнему виду удивительно похожи на поздних трилобитов. Это равноногие раки, или изоподы. При взгляде на панцирь сверху некоторых из них трудно отличить от трилобитов, выдают только толстые, состоящие из крупных сегментов антенны. Изоподы, подобно трилобитам, обладают способностью сворачиваться и имеют большие фасеточные глаза. Например, обыкновенные мокрицы (наземные изоподы), если их потревожить, сворачиваются в плотный, подобный горошине шарик, способный кататься, отскакивать при ударе о твердые предметы и т.п. Сходство изопод и трилобитов обусловлено не столько родством (в общем-то довольно далеким — они принадлежат к разным классам типа членистоногих), сколько похожим принципом построения тела, а значит, одинаковым образом жизни. Очень может быть, что в экологии моря изоподы заняли освободившуюся нишу вымерших трилобитов.
Трилобиты
Введение
Рассказ у нас пойдет в особенности о трилобитах, и любознательный читатель узнает многое об их повадках и истории.
Трилобиты – это класс морских членистоногих, широко распространенный в палеозойских морях, и вымерший в конце пермского периода. Из ныне живущих животных самыми близкими родственниками трилобитов можно считать мечехвостов, но и они находятся в дальнем родстве с этими древними существами.
Трилобиты привлекают внимание многих людей – палеонтологов, эволюционных биологов, коллекционеров и создателей кинофильмов. Это невероятно успешная в эволюционном плане группа. Сохраняя общий план строения, трилобиты смогли освоить множество экологических ниш и просуществовать более 300 миллионов лет.
Сегодня мы оставим в стороне привычное изучение окаменелостей и компьютерных реконструкций. Для того чтобы познакомиться с героями нашего повествования, мы отправимся в прошлое, в силурийский период.
Силурийский период
Итак, 430 миллионов лет до нашей эры, Южное полушарие, побережье суперконтинента, Гондваны. До самого горизонта простирается безбрежный океан, и где-то там, на севере, его волны разбиваются о берега Лаврентии, Балтики и Ангарида – других континентов этого юного мира.
Вглубь суши уходят каменистые холмы, сменяющиеся горами, за которыми тянутся огромные пустоши. Привычной нам зелени нет, но на камнях играют красками пятна лишайников, а сырые места покрыты мягким ковром изо мха, над которым возвышаются хрупкие кустики каких-то растений. День по-летнему теплый, даже жаркий, но нам с вами придется ходить в особых скафандрах и дышать через кислородную маску – озоновый слой еще не сформировался, а в атмосфере слишком мало кислорода (около 10%) и в три раза больше углекислого газа, чем сегодня.
Начинается отлив, и не все морские жители поспевают за уходящими водами. Здесь, на обнажившемся дне, среди буро-зеленых комков водорослей, раковин брахиопод, морских звезд и луж воды неспешно ползают странные существа. Покрытые сегментированным панцирем, они похожи на гигантских мокриц. На мощном головном щитке панциря выделяются фасеточные глаза, длинные усики ощупывают поверхность перед собой. При нашем приближении трилобиты стараются спрятаться в лужах, а некоторые сворачиваются в шар. Такое поведение может спасти от хищника, а мы же с легкостью добываем несколько экземпляров, и теперь самое время рассмотреть их поближе.
Броня и лапки
Трилобиты – членистоногие, представители того же типа, что и пауки, многоножки, крабы, жуки и бабочки.
Общий план строения у трилобитов одинаков, не смотря на разницу в размерах и образе жизни. Тело делится на три части как вдоль, так и поперек. В поперечном плане это: голова (цефалон), тело (торакс) и хвост (пигидий). В продольном – центральная осевая доля (рахис), и две плевральные доли/лопасти справа и слева от нее. Головной щит скрывает самые важные органы – мозг и желудок. Остальные сегменты тела имеют однотипное строение. Через каждый сегмент проходит нервный тяж с ганглиями, кишечник и длинный многокамерный сосуд – сердце.
Как и у всех членистоногих, тело трилобита покрыто хитиновым панцирем, выполняющим роль экзоскелета. Изнутри к панцирю крепятся соединительная ткань, мышцы и внутренние органы. Панцирь не является сплошной монолитной конструкцией, он состоит из множества сегментов, что обеспечивает хорошую подвижность животному. Его толщина – от 1 мм и более у крупных видов. Высокая прочность достигается двумя способами: за счет минерализации хитина солями кальция и конструктивных особенностей. Разнообразные гребни, шипы и прочие наросты создают дополнительные ребра жесткости, усиливающие броню трилобита.
Пойманные нами трилобиты имеют темный однотонный серо-зеленый окрас, но попадаются особи с красно-бурым панцирем и пятнами, похожими на камуфляжные.
Одной из интересных особенностей трилобита является умение сворачиваться в шар во время опасности. Наши образцы сейчас выглядят как свернувшиеся мокрицы-переростки. В таком состоянии они могут находиться длительное время, но если оставить их в покое, они не спеша разворачиваются.
Если трилобита перевернуть, мы увидим множество шевелящихся членистых ножек. Поскольку конечности редко сохраняются в окаменелом виде, сейчас у нас есть уникальная возможность изучить их вживую. На первый взгляд кажется, что они одинаковые, но это не так. Самая первая пара конечностей видоизменилась и стала антеннами – с их помощью трилобит ощупывает и обнюхивает предметы. Под головным щитом расположены четыре пары сильных ног, захватывающих и измельчающих пищу. Конечности на брюшке и хвосте делятся на две веточки. Основная – это собственно ходильная нога. А от ее основания отходит особая щетинистая пластинка. Это жабры, часть дыхательной системы трилобита. В задней части, под пигидием, эти щеточки гораздо больше и массивней, и выполняют роль плавательных лопастей.
Крепкий внешний скелет – это хорошая защита от врагов, но у него есть существенный минус. Он не может растягиваться по мере роста животного. Поэтому от панциря надо периодически избавляться, линять. На головном щите трилобита расположены особые швы, по которым разрывалась старая оболочка. Процесс линьки начинался с высвобождения глаз, и их отсутствие у окаменелости – один из признаков, что мы имеем дело со сброшенной оболочкой. Здесь, на берегу силурийского моря, эти панцири встречаются большими кучами, покрытыми слоем песка и ила. Очевидно, для линьки трилобиты собирались в одно место, как это делают современные крабы, чтобы защищать друг друга от врагов.
Зоркий взгляд
Трилобиты – одни из первых животных, которые обзавелись сложными глазами. Вглядитесь в эти фасетки – их каменный взгляд завораживает даже спустя миллионы лет. И каменный – вовсе не метафора. Глаз трилобита состоит из множества фасеток (от 70 до 10-15 тысяч). В каждой фасетке находятся две линзы. Нижняя состоит из хитина, а вот верхняя представляет собой кристалл кальцита с примесью магния. Это очень необычно. Подобного рода «минеральные» линзы в глазах есть еще только у двух групп живых существ – панцирных моллюсков-хитонов, и у иглокожих, офиур. Но только у трилобитов они развиты до совершенства и обеспечивают хорошее зрение. Их происхождение – результат параллельной эволюции и особенностей обмена веществ у этих животных.
Трилобиты – мастера биохимической работы с карбонатом кальция. Анализ окаменелых панцирей и пробы, взятые у живых трилобитов, показывают высокую степень минерализации их хитиновой брони, что также не встречается ни у кого из членистоногих.
Такое устройство глаз позволяло хорошо видеть объекты на расстоянии до нескольких метров, а множество фасеток формировали объемное сфокусированное изображение объекта. В окаменелостях глаза трилобитов сохраняются практически неизменными, включая цвет – у некоторых они могут быть бирюзовыми, изумрудно-зелеными, или желтыми.
Половой вопрос
Как и большинство современных членистоногих, трилобиты были двуполыми и откладывали яйца.
Чтобы отличить самца и самку трилобита, нужно обратить внимание на форму тела и скульптурные элементы панциря. У самцов тело более узкое, но панцирь может быть богато украшен выростами. У самок шипы и отростки панциря меньше, зато широкое сильное тело. Но основным внешним отличием все-таки будет выводковая сумка, особое приспособление на головном щите либо на его нижней стороне, в которое помещаются яйца.
Личинки трилобита мало похожи на своих родителей – у них нет глаз, а тело скрыто под нерасчлененным щитком. Такие личинки свободно плавают в толще воды и разносятся волнами и течением на большие расстояния. По мере роста молодой трилобит становится все больше похож на взрослую особь. Планктонную стадию в размножении проходят и многие современные морские членистоногие.
Также, подобно некоторым ракообразным, трилобиты способны на миграции во взрослом состоянии. Известно, что трилобиты способны выстраиваться в цепочки, как это делают лангусты, и перемещаться крупными группами на большие расстояния. Что заставляет их мигрировать, сезонное это явление или нет – нам еще предстоит выяснить.
Среда обитания
Для того, чтобы изучить образ жизни трилобитов в естественной среде, нам придется погрузиться на дно силурийского моря в передвижной лаборатории и установить камеры наблюдения.
От океана нашу мелководную лагуну отделяет риф барьерного типа. Его строители – строматопороидеи, колониальные организмы, близкие к губкам. Вместе с одноклеточными водорослями и кораллами (ругозами и табулятами) они образуют сложное сообщество, на котором селятся морские лилии, актинии, брахиоподы и моллюски.
Здесь, между кустиками кораллов мы встречаем Paralejurus-ов, небольших трилобитов с гладким массивным цефалоном и крупными глазами. Они многочисленны, и неторопливо переползают с места на место в поисках пищи – моллюски, мертвый мечехвост, застрявшая среди морских лилий панцирная рыба станут их добычей. Еще пара похожих особей увлеченно грызет губку, пытаясь извлечь из нее что-то съедобное.
В целом трилобиты – хищники, ведущие придонный образ жизни. Основная добыча – разнообразные черви и прочие мягкотелые беспозвоночные. Некоторые виды устраивают засады на проползающую мимо добычу – зарываются в песок, оставляя на поверхности одни глаза, и резким рывком набрасываются на свою жертву. Так охотился, к примеру, Asaphus kowalewskii, имеющий глаза на длинных стебельках, но сейчас, в силуре, подобных ему мы не наблюдаем. Зато ночью камера записала удивительную сцену выслеживания добычи другим трилобитом – Cheirurus-ом. Имеющий вытянутые назад и острые, как рога, отростки цефалона, и два вытянутых шипа на пигидии, хейрурус выглядит устрашающе. Быстро переползая по дну, он изучает норки многощетинковых червей. Одна из них привлекла его внимание и трилобит затаился. Прошло около часа, прежде чем из норы показался червь, и как только он вылез полностью, последовал стремительный рывок, в воду взметнулось облако песка и ила. Червь был схвачен поперек тела передними ногами трилобита, и после непродолжительной борьбы разорван на несколько частей.
Изучая записи камер и делая выходы наружу в аквалангах, мы убедились, что разнообразие трилобитов велико даже на таком крохотном участке, как небольшая лагуна. Прибрежные заросли водорослей населяли мелкие, с ноготь, трилобиты, обгрызающие их сочные стебли. Во впадинах, где скапливался ил и вязкая грязь, встречались шипастые существа, похожие на Dicranurus-ов. Длинные отростки на панцире помогали им не тонуть в этом густом песчано-илистом киселе.
Некоторые норы, которые мы поначалу приняли за норы червей, оказались норами трилобитов с гладким, уплощенным телом и крохотными глазами. Поедая детрит и мелких обитателей дна, они прокладывали свои тоннели и иногда по ночам выходили на поверхность. Большой во всех смыслах удачей было обнаружение истинного короля трилобитов – Isotelus-а. Несколько крупных, до метра в длину особей обитали у подножия рифа и сутки напролет бороздили дно лагуны в поисках добычи.
Закат эпохи
Получив необходимую информацию и образцы, мы возвращаемся обратно в наше время. Наше путешествие в силурийский период закончено, но история трилобитов будет продолжаться еще 200 миллионов лет.
За расцветом во время силура последует постепенный спад разнообразия и численности этих удивительных животных. Девон, следующая эпоха, принесет серьезные перемены. На сцену выйдут быстрые рыбы с мощными челюстями, способные разгрызать прочные панцири членистоногих. Появятся аммониты. Среди донных хищников особое место будут занимать эвриптероидеи – ракоскорпионы длиной до двух метров. Морские экосистемы будут перестраиваться, становясь все более сложными. Постепенно к пермскому периоду от былого разнообразия трилобитов не останется почти ничего. Последние из древних исчезнут на рубеже перми и триаса, во время Великого вымирания, а их экологическую нишу со временем займут равноногие ракообразные – изоподы.
Загрузка...
