Вс о вымерших рыбах как выглядели акантоды

Альтернативная эволюция: от рыбы до кентавра

Кентавры. Мифические существа с головой и торсом человека на теле лошади. Согласно легендам, кентавры были спутниками Диониса, обладали буйным нравом и славились своей мудростью. Научный редактор портала АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ Станислав Дробышевский заинтересовался, какой анатомией обладали бы эти существа, живи они не только в мифах, сказках и фэнтези.

Наземные позвоночные имеют четыре ноги. Это свойство досталось нам от первых челюстных рыб. Боковые плавниковые складки, помогавшие им не кувыркаться при плавании, в некоторый момент разделились на две пары. Передняя поддерживала голову, задняя – брюшко с хвостом. Сначала о движении плавников речь не шла – двигал всю конструкцию хвост. Но если уж в теле есть мышцы, то почему бы не шевелить и плавниками, почему бы не выруливать, не притормаживать и не стабилизироваться лёгкими гребками. Так получилось, что первым недоамфибиям при выходе на сушу достались четыре опоры, из которых и получились наши руки и ноги.

Но только ли так могла пойти эволюция? Каждый знает, что у большинства насекомых шесть ног. У пауков – восемь. У ракообразных может быть и десять, и шестьдесят четыре. А у многоножек – так и вовсе до 139 пар! Так что никакого механического или мистического закона числа ног в природе нет. Конечно, четыре ноги дают достаточную устойчивость, но лишние тоже никогда не мешают. Достаточно посмотреть на скорпиона или ложного скорпиона, рака-богомола или обычного богомола, комаровку или скарабея – сколько возможностей даёт дополнительная пара ног!

Так что же позвоночные?

В силурском и девонском периодах в морях, лагунах и озёрах жили замечательные рыбы – акантоды. Они уникальны: между грудными и брюшными плавниками акантоды имели дополнительные парные брюшные шипы. Самые бедные, правда, шипов не имели или же располагали одной завалящей парочкой. Зато самые богатые владели целым набором: у Climatius их было четыре пары, у Euthacanthus – пять, а у особо везучих – даже шесть! Правда, это были не совсем плавники, но все знают, что была бы преадаптация, а путь развития найдётся. Если уж предки из плавниковой складки сделали нормальную конечность, то почему бы не сделать её ещё разок из брюшного шипа? Парочка заевших Hox-генов – и вуаля! Развили же насекомые горбатки причудливые спинные шипы и выросты похожим способом – из недоконечностей дублированием работы Hox-генов, почему акантодам нельзя?

Акантоды жили в морях, мелких опреснённых заводях и даже озёрах. Они были некрупными рыбками, большей частью планктоноядными, самые большие (были даже двухметровые) – хищными. Как видим, место жизни и образ жизни принципиально не отличался от того же у двоякодышащих и кистепёрых рыб. Так отчего бы акантодам не выйти на сушу?

И вот, где-то в параллельной реальности, акантоды медленно выбираются на солнечные пляжи из горячих девонских лагун, цокая острыми зазубренными брюшными шипами о прибрежную гальку. Понятно, что по камням и песку очень неудобно ходить на шпильках. Концы шипов уплощаются и превращаются в копытообразные опоры. Зато на прочных шипах хорошо держаться в приподнятом положении. Это даёт скорость – и вот акантоды вытесняют неповоротливых кистепёрых. Раскоряченные тиктаалики и итиостеги вымирают, не успев развиться.

Как обычно бывает в эволюции, часть акантод зависает в таком положении надолго, оставаясь многоногими сухопутными. С развитием наземной растительности и фауны появляются разные варианты, в том числе растительноядные и хищные.

Но часть идёт хитрым путём. С появлением мало-мальски высокой растительности некоторые акантоды начинают приподниматься на задние пары ног, хватая добычу с листьев папоротников и стволов древовидных хвощей и плаунов. Две передние пары шипов у кого-то неизбежно атрофируются, обрекая своих владельцев на судьбу динозавров и страусов. Но самые одарённые используют передние шипы для выковыривания насекомых и многоножек из щелей. Первая пара шипов превращается в щипцы или пинцеты. Тонкая манипулятивная активность приводит к развитию головного мозга.

Горизонтальное положение задней части туловища и вертикальное передней позволяют ускоренно нарастить прогрессивную дыхательную систему – для неё полно места. Надёжная опора позволяет быстро развить нервную систему: мозговой отдел разрастается, закидывается и уютно опирается на широкую спину.

Пермское похолодание создаёт трудности и невзгоды, которые надо преодолевать. И вот уже в нижней перми, когда в морях доживают свой век последние реликтовые акантоды-рыбы, по суше перебирают копытцами теплокровные акантоды-кентавры (акантотавры?). Они не тратили миллионы лет на совершенствование ног и редукцию лишних пальцев. Их слегка зазубренные по заднему краю копыта начинаются почти от живота. Передняя часть тела вертикальна и снабжена клешнеобразными манипулятивными конечностями. Они не тратили миллионы лет на высвобождение рук и сложную балансировку тела для поддержания большой головы.

Но у них не было миллионов лет на кидания из насекомоядности к фруктоядности, а от неё к всеядности и хищничеству. Покрытосеменные растения вообще ещё не появились, холодный и засушливый мир покрыт папоротниками и примитивными хвойными. Акантотавры возникли как хитрые хищники, вечно борющиеся за скудные ресурсы. Уровень варварства зависает на миллионы лет, до потрясений границы перми и триаса, когда глобальный кризис экосистем ставит перед акантотаврами новые вызовы.

Акантоды: неудачный виток эволюции

Акантоды – вымерший класс рыб, которые населяли нашу Планету в глубокой древности. Приблизительное время обитания этих особей на Земле – промежуток от 430 до 250 млн лет назад. Это эра позднего силура и ранней Перми (Пермский период). Другое название вида – Колючкозубые. Населяли акантоды все водоемы: от соленых океанов до пресных озер.

Классифицируем и обобщаем

Появились акантоды на самом раннем этапе развития челюстноротых рыб. Являются древнейшими челюстноротыми позвоночными. Споры ученых по поводу того, к какому подклассу принадлежали акантоды, продолжаются до сих пор. Останки этих водных жителей свидетельствуют о том, что их можно отнести и к лопастеперым, и к лучеперым. Считается, что акантоды — прародители обоих этих подклассов. История изучения акантодовых началась в 1829 году, благодаря ученому из Германии Генриху Бронну.

Далее представлен приблизительный «портрет» вымершей рыбины.

• Средняя длина тела – 20-30 см. Рыбы не превышали 1 м.
• Челюсть оснащалась зубами разного размера. На зубах не было эмали.
• Сплющенное веретенообразное или удлиненное тело.
• Хвост средний, хорошо развит гетероцеркально.
• Тело покрыто мелкими ганоидными чешуйками. На голове плотность чешуек была максимальной – складывалось впечатление своеобразного панциря, «шлема». С возрастом чешуйки опадали, на теле оставались лысины.
• Под плавниками имелись защитные шипы из чешуек.
• Крепкий позвоночник, прочный спинной плавник для ускоренного передвижения.

Итак, акантоды имели 2 отличительные особенности, которых не было у более ранних видов позвоночных. У вымерших рыб уже была челюсть, крепкий позвоночник, а их спинной плавник крепился крепче, чем у современных акул.

Древние виды акантодов имели плавники с шипами – признак того, что парные плавники поздних рыб были образованы из боковых складок. Также эти шипы служили своеобразным устрашающим элементом. Другое отличие этих особей – полная гиоидная жаберная щель, жаберная крышка, прикрепленная к верхней челюсти.

СПРАВКА! Тело акантодов имело максимальную подвижность. Рыбки развивали приличную скорость в воде и с легкостью уходили от более крупных, хищных особей.

В предположительном рационе акантодов был планктон и мелкая медленная рыба. Акантодовые предпочитали уединенный образ жизни: плавали поодиночке, редко собирались в стаи. Размножение вида было трудным процессом, так как икринки обычно становились кормом для хищников (как это удалось выяснить биологам, остается загадкой).

Факты и эпизоды

Современные ученые в классе акантодов выделяют 3 подвида, каждый из которых отличался друг от друга.

1. Климатиеобразные особи. На позвоночнике были мелкие защитные кости для предотвращения ударов хищников.
2. Ишнакантообразные – все зубы разных размеров.
3. Кантодообразные – не имели совсем зубов, но имели вытянутые жаберные гребни.

Изначально акантодовые жили только в морской воде. С наступлением Пермского периода рыбы переехали в пресноводные водоемы. Предпочитали лагуны и реки с быстрым течением. Полное исчезновение класса произошло в этот же период. Вместе с акантодами в Пермский период вымерло более 70% организмов, населяющих Землю. Фактически, наша Планета опустела, оставаясь во власти только грибков-падальщиков.

Итак, проблема классификации, необычный внешний вид, тайны, связанные с периодом жизни и вымиранием, заставляют ученых продолжать изучение аконтодов. До сих пор остается множество нераскрытых секретов и неразрешенных вопросов, прольют свет на которые только вновь найденные останки этих загадочных вымерших особей.

Акантоды: Альтернативная цивилизация Земли

Эволюция распорядилась так, что нашими рыбьими предками стали кистеперые рыбы, из которых сейчас существует только реликтовая латимерия, что, безусловно, заслуживает отдельной статьи в будущем.

Однако эволюция выхода рыб на сушу могла пойти совсем по-другому сценарию, а, может быть, даже в свое время, и пошла.

Перед нами древние вымершие рыбы, которые имели все шансы стать прогрессивными сухопутными существами, но что-то пошло не так. Эти ребята плавали в водах молодой Земли в промежутке от 430 до 250 млн лет назад, и они назывались акантоды.

Животинки отличались от обычных рыб, прежде всего, большим количеством плавников, что у многих видов превратились в острые шипы, служившие защитой и способом передвижения по лабиринтам в на то время сильно захламленной воде.

Исходя из останков, данный класс рыб был успешен, и шипастые селедки расселились по всему земному шару, включая как соленые океаны, так пресные реки и озера. Длина разных видов колеблется до 2 метров. Специализации были самые разные. Кто-то кушал планктон, кто-то мясо, кто-то водоросли.

В чем фишка этих шипастых ископаемых. Вернемся к недавнему материалу о теории вероятности биологических систем. В отличие от своих кистеперых родственников, выдвигается предположение, что эволюционный потенциал на суше для акандод был много выше. Все дело в их огромном количестве дополнительных специализированных плавников, число которых у некоторых видов доходило до 6-7 пар. Этакая рыба-многоножка, если учесть, что чаще всего плавники представляли собой шипы или окостеневшие ножки.

Сравним два сценария. В первом кистеперые рыбы (наши предки) на своих убогих мягких плавниках безумно медленно осваивают сушу, попутно превращаясь в земноводных. Передвигаются они вяло, ведь на четырех слабых ножках далеко не убежишь. Нервная система — отстой, ведь для того, чтобы держать большую голову на весу, тоже нужна нормальная опора. Охотиться трудно, ведь у тебя есть только рот. Но, несмотря на все недостатки, кистеперые рыбы смогли выиграть эволюционную гонку, дав начало и динозаврам, и млекопитающим.

Второй вариант. Акантоды все-таки додумались выйти на сушу. У них есть огромный плюс — огромное количество окостеневших конечностей, которые в зависимости от условий, можно трансформировать как угодно. Проблем с быстрым передвижением у акантодов нет, ведь на маленьких острых ножках можно очень быстро бегать по берегу, как это миллионы лет успешно делают крабы. Есть основания для развития сложной нервной деятельности, так как хорошая опора дает возможность увеличения черепа. Охотиться может быть безумно удобно. Можно использовать свои острые ноги в качестве спицы, а можно преобразовать переднюю пару острых ножек в прототипы рук, а переход на белковую диету — это тоже предпосылка развития мозга.

При втором сценарии, акантоды, скорее всего, вытеснили бы своих кистеперых конкурентов и никаких земноводных, динозавров, птиц, млекопитающих не было бы. Но было бы что-то намного интереснее. Например, сверх развитая цивилизация потомков акантод, что существовала аж 300 млн лет назад.

А, впрочем, может быть, так и было? За такой срок акантоды давно бы уже стали высшими существами, покорили галактику или даже перешли в другое измерение, став тем, что можно очень осторожно назвать Богом.

Итак, вот вам пища для размышлений, споров и убийств на религиозной почве, а с вами была Книга животных.

Первоисточник всех материалов — канал на Яндекс Дзен: https://zen.yandex.ru/knigajivotih

Статья была создана по материалам данной лекции:

Альтернативная эволюция: от рыбы до кентавра

Кентавры. Мифические существа с головой и торсом человека на теле лошади. Согласно легендам, кентавры были спутниками Диониса, обладали буйным нравом и славились своей мудростью. Научный редактор портала АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ Станислав Дробышевский заинтересовался, какой анатомией обладали бы эти существа, живи они не только в мифах, сказках и фэнтези.

Наземные позвоночные имеют четыре ноги. Это свойство досталось нам от первых челюстных рыб. Боковые плавниковые складки, помогавшие им не кувыркаться при плавании, в некоторый момент разделились на две пары. Передняя поддерживала голову, задняя – брюшко с хвостом. Сначала о движении плавников речь не шла – двигал всю конструкцию хвост. Но если уж в теле есть мышцы, то почему бы не шевелить и плавниками, почему бы не выруливать, не притормаживать и не стабилизироваться лёгкими гребками. Так получилось, что первым недоамфибиям при выходе на сушу достались четыре опоры, из которых и получились наши руки и ноги.

Но только ли так могла пойти эволюция? Каждый знает, что у большинства насекомых шесть ног. У пауков – восемь. У ракообразных может быть и десять, и шестьдесят четыре. А у многоножек – так и вовсе до 139 пар! Так что никакого механического или мистического закона числа ног в природе нет. Конечно, четыре ноги дают достаточную устойчивость, но лишние тоже никогда не мешают. Достаточно посмотреть на скорпиона или ложного скорпиона, рака-богомола или обычного богомола, комаровку или скарабея – сколько возможностей даёт дополнительная пара ног!

Так что же позвоночные?

В силурском и девонском периодах в морях, лагунах и озёрах жили замечательные рыбы – акантоды. Они уникальны: между грудными и брюшными плавниками акантоды имели дополнительные парные брюшные шипы. Самые бедные, правда, шипов не имели или же располагали одной завалящей парочкой. Зато самые богатые владели целым набором: у Climatius их было четыре пары, у Euthacanthus – пять, а у особо везучих – даже шесть! Правда, это были не совсем плавники, но все знают, что была бы преадаптация, а путь развития найдётся. Если уж предки из плавниковой складки сделали нормальную конечность, то почему бы не сделать её ещё разок из брюшного шипа? Парочка заевших Hox-генов – и вуаля! Развили же насекомые горбатки причудливые спинные шипы и выросты похожим способом – из недоконечностей дублированием работы Hox-генов, почему акантодам нельзя?

Акантоды жили в морях, мелких опреснённых заводях и даже озёрах. Они были некрупными рыбками, большей частью планктоноядными, самые большие (были даже двухметровые) – хищными. Как видим, место жизни и образ жизни принципиально не отличался от того же у двоякодышащих и кистепёрых рыб. Так отчего бы акантодам не выйти на сушу?

И вот, где-то в параллельной реальности, акантоды медленно выбираются на солнечные пляжи из горячих девонских лагун, цокая острыми зазубренными брюшными шипами о прибрежную гальку. Понятно, что по камням и песку очень неудобно ходить на шпильках. Концы шипов уплощаются и превращаются в копытообразные опоры. Зато на прочных шипах хорошо держаться в приподнятом положении. Это даёт скорость – и вот акантоды вытесняют неповоротливых кистепёрых. Раскоряченные тиктаалики и итиостеги вымирают, не успев развиться.

Как обычно бывает в эволюции, часть акантод зависает в таком положении надолго, оставаясь многоногими сухопутными. С развитием наземной растительности и фауны появляются разные варианты, в том числе растительноядные и хищные.

Но часть идёт хитрым путём. С появлением мало-мальски высокой растительности некоторые акантоды начинают приподниматься на задние пары ног, хватая добычу с листьев папоротников и стволов древовидных хвощей и плаунов. Две передние пары шипов у кого-то неизбежно атрофируются, обрекая своих владельцев на судьбу динозавров и страусов. Но самые одарённые используют передние шипы для выковыривания насекомых и многоножек из щелей. Первая пара шипов превращается в щипцы или пинцеты. Тонкая манипулятивная активность приводит к развитию головного мозга.

Горизонтальное положение задней части туловища и вертикальное передней позволяют ускоренно нарастить прогрессивную дыхательную систему – для неё полно места. Надёжная опора позволяет быстро развить нервную систему: мозговой отдел разрастается, закидывается и уютно опирается на широкую спину.

Пермское похолодание создаёт трудности и невзгоды, которые надо преодолевать. И вот уже в нижней перми, когда в морях доживают свой век последние реликтовые акантоды-рыбы, по суше перебирают копытцами теплокровные акантоды-кентавры (акантотавры?). Они не тратили миллионы лет на совершенствование ног и редукцию лишних пальцев. Их слегка зазубренные по заднему краю копыта начинаются почти от живота. Передняя часть тела вертикальна и снабжена клешнеобразными манипулятивными конечностями. Они не тратили миллионы лет на высвобождение рук и сложную балансировку тела для поддержания большой головы.

Но у них не было миллионов лет на кидания из насекомоядности к фруктоядности, а от неё к всеядности и хищничеству. Покрытосеменные растения вообще ещё не появились, холодный и засушливый мир покрыт папоротниками и примитивными хвойными. Акантотавры возникли как хитрые хищники, вечно борющиеся за скудные ресурсы. Уровень варварства зависает на миллионы лет, до потрясений границы перми и триаса, когда глобальный кризис экосистем ставит перед акантотаврами новые вызовы.