Seniausių keturkojų pėdsakai Lenkijos vidurinio devono kloduose [pėdsakų paleobiologija]
14 views
Skip to first unread message
Andrej S
Jan 7, 2010, 3:30:44 PM1/7/10
to G-mokslai
Lenkijoje, Švento Kryžiaus kalnuose, Zachełmie karjere, ankstyvojo vidurinio devono (eifelio amžiaus - apie 397 mln. metų amžiaus) nuogulose surasti seniausi žinomi keturkojų pėdsakai, kurie yra 18 mln. metų senesni nei seniausios fosilinės neabejotinų keturkojų liekanos (pvz. Latvijos Ventastega) ir 10 mln. metų senesni nei anksčiau manytų jų protėvių - elpistostegidų (Tiktaalik, Panderichthys) liekanos. Straipsnis yra paskelbtas naujame "Nature" žurnalo numeryje. Jo autoriai yra Varšuvos universiteto ir geologijos instituto paleontologai (Grzegorz Niedz´wiedzki ir Piotr Szrek; Katarzyna Narkiewicz; Marek Narkiewicz) bei Švedijos paleobiologas (Per Ahlberg).
Šiuo atveju, galima pakartoti Tomo Hakslio žodžius: "...Bjaurus faktas, kuris nužūdo gražią teoriją...". Nes anksčiau, visi faktai rodė, kad keturkojai atsirado franio amžiuje iš prieš tai gyvenusių žuvakojų žuvų - elpistostegalijų, kurios turėjo primityvesnę sandarą ir jos buvo senesnės nei seniausi keturkojai. Taip pat, rasti keturkojų pėdsakai visiškai kitoje aplinkoje nei tikėtasi, kad turėtu atsirasti keturkojai - jie surasti ne pelkėse ar deltose bet seklioje koralinių rifų lagūnoje.
Aprašyti pirmųjų keturkojų pėdsakai ne tik yra patys seniausi, bet ir tuo pačiu patys gausiausi tarp rastų devono periodo nuogulose. Pėdsakai surasti kelilikoje vietų tame pačiame karjere, bei kelilikoje sluoksnių. Jie išsisaugoję, kaip ištysos pėdsakų virtinės arba kaip atskiri pėdsakai. Vienuose iš jų gerai matomi pirštų atspaufai, kituose pirštai nelaibai matosi (autorai mano, kad šie skirtumai priklauso nuo pradinių nuosėdų rišlumo laipsnio). Taip pat, tie pėdsakai skiriasi pagal savo dydį ir veikiausiai nurodo į skirtingo amžiaus (organizmo ne geologinio) gyvūnus. Atskiri pėdsakai, kuriuose nematomi pirštai, manoma yra padaryti keturkojų, kai jie atsispirdavo nuo substrato viena galūne plūduriuodami vandenyje.
Pagal tai, kad net pėdsakų virtinėse nesurandama kūno šliūžių žymių, mokslininkai nustatė, kad tai turėjo būti tikrai pažangus keturkojai, nes jų protėviai elpistostegidinės žuvis, turėjo kitokia priekinių galūnių juostą, bei negalėtu vandenyje pakelti uodegą virš substrato, vaikščiodami po dugną. Be to, skyrėsi ir priekinių bei užpakalinių galūnių proporcijos. Paveikslėlyje iš straipsnio palyginti pėdsakai ir modeliniai gyvūnai, kairėje primityvus devoniniai keturkojai (Ichthyostega), dešinėje elpistostegidas (Tiktaalik) - Vid_ Devono _Pedsakdariai.jpg. Straipsnyje taip pat minima, kad dažniausiai pėdsakai yra apie 15 cm skersmens, t.y. beveik dvigubai didesni už Ichthyostega pėdos dydį. Tai nurodo, kad gyvūnas buvo apie 2,5 m ilgio. Tačiau, didžiausi pėdsakai buvo apie 26 cm skersmens (tai jau būtu pagal dydį kaip krokodilas). Pėdsakai įdomus dar ir tuo, kad juose galima įžvelgti ne tik pačios pėdos, bet ir didelės kojos dalies iki kelio atspaudus. Tokį 3-D skenuoto pėdsako modelį, galite pamatyti prisegtame faile iš straipsnio, kur jo forma yra identiška rekonstruotoms Ichthyostega ir Acanthostega galūnėms - 3D _Pedsakai _ir_Rekonstrukcijos.jpg .
Autoriai mini, kad šie atradimai priverčia peržiūrėti įsivaizdavimą apie tai kaip vyko ankstyvoji keturkojų evoliucija. Prieš tai manyta, kad elpistostegidai (tetrapodomorfinės žuvis), buvo trumpas etapas keturkojų evoliucijoje ir po tam tikro laikotarpio jie visi buvo išstumti tikrųjų keturkojų. Tačiau, šis tyrimas rodo, kad tetrapodai koegzistavo kartu su savo protėvine grupe, ir elpistostegidai rodė atskirą evoliucinę radiaciją nepriklausomai nuo savo vienų iš palikuonių - tikrųjų keturkojų, nes jie turėjo koegzistuoti, kaip minimum 10 - 18 milijoų metų. Du scenarijai parodyti prisegtose filogenijose - Tetrapodu _evoliucijos _scenarijai.jpg. Pirmame (a) parodytas pirminis scenarijus, kur elpistostegidai virsta keturkojais ir jie pakeičiami franio amžiaus pabaigoje. Antrame scenarijuje (b), parodyta pėdsakų reikšmė, kai protėvinis ir palikuonių taksonai sugyveno ganėtinai ilgą laiko tarpą ir patyrė nepriklausomas radiacijas. Šis evoliucijos pobūdis panašus į dinozaurų - paukščių perėjimą. Kai vienu metu, toje pačioje vietoje egzistavo, kaip skraidantis plunksnuoti paukščiai, taip ir neskraidantis plunksnuoti dinozaurai, kurie vėliau išmyrė dėl nesusijusios su konkurencija su paukšiais priežasties.
Pirmųjų keturkojų pėdsakai surasti aplinkoje ir laikotarpyje, kur retai randamos riešapelekių žuvų liekanos. Mokslininkai, straipsnyje teigia, kad mūsų matomas tetrapodomorfinių žuvų ir pirmųjų keturkojų radiacijos pobūdis gali tiesiog atspindėti, ekologinė radiaciją, kai šie gyvūnai pradėjo gyventi aplinkose kur geriau išsisaugo fosilijos (upių deltose, ežeruose ir pelkėse). Todėl, autoriai rekomenduoja atidžiau tyrinėti ir kitas aplinkas bei ankstesnius laikotarpius keturkojų radinių ir jų pėdsakų atžvilgiu. Yra surasti pėdsakai, aišku netvirtai pagristi (abejotini), kurie rodo, kad keturkojai galėjo egzistuoti jau ankstyvajame devone ar net prieš tai buvusiame vėlyvajame siluro periode. Paskutinių atradimų šviesoje, tai jau nebeatrodo neįmanomi dalykai.
Gausias ankstyviausių keturkojų pėdsakų nuotraukas galite pamatyti prisegtose nuotraukose iš papildomos straipsnio medžiagos - Ankstyviausiu _keturkoju _pedsakai.jpg ir Ankstyviausiu _keturkoju _pedsakai-2.jpg .
Nuorodos G-moksluose apie keturkojų stuburinių atsiradimą:
Baltijos stuburinių paleontologių pasaulinis pripažinimas ir keletas įdomių straipsnių apie ankstyvuosius stuburinius
Paskaita apie keturkojų atsiradimą ir ankstyvąją evoliuciją [ketvirtadienis, 19 val., VU GMF, geotektonikos a.]
Neil Shubin ir Sean Carrol (paskaitos apie evoliucinę vystymosi biologiją)
Ventastega curonica - seniausias keturkojis iš Latvijos
G-moksluose apie pėdsakų paleobiologiją:
Jūrų skorpionai atsiskyrėliai - pirmieji įrankių naudotojai žemėje
Nuorodos:
Grzegorz Niedźwiedzki, Piotr Szrek, Katarzyna Narkiewicz, Marek Narkiewicz & Per E. Ahlberg. Tetrapod trackways from the early Middle Devonian period of Poland. Nature, 463, 43-48 (7 January 2010). - Straipsnis "Nature" žurnale apie seniausių keturkojų pėdsakų radimą Lenkijos ankstyvojo vidurinio devono periodo nuogulose.
SOM - Papildomos medžiagos prie straipsnio tinklapis "Nature" žurnale. Čia galite surasti radimviečių nuotraukas, nufotografuotus pėdsakus ir jų virtines. O taip pat 3-D pėdsakų modelių animacijas
Philippe Janvier & Gaël Clément. Palaeontology: Muddy tetrapod origins. - Apžvalginis straipsnis "Nature" žurnale apie seniausių keturkojų pėdsakų radimą.
Ancient Four-Legged Beasts Leave Their Mark - Populiari tyrimo apžvalga "Science Now" tinklapyje.
--
AS
Šiuo atveju, galima pakartoti Tomo Hakslio žodžius: "...Bjaurus faktas, kuris nužūdo gražią teoriją...". Nes anksčiau, visi faktai rodė, kad keturkojai atsirado franio amžiuje iš prieš tai gyvenusių žuvakojų žuvų - elpistostegalijų, kurios turėjo primityvesnę sandarą ir jos buvo senesnės nei seniausi keturkojai. Taip pat, rasti keturkojų pėdsakai visiškai kitoje aplinkoje nei tikėtasi, kad turėtu atsirasti keturkojai - jie surasti ne pelkėse ar deltose bet seklioje koralinių rifų lagūnoje.
Aprašyti pirmųjų keturkojų pėdsakai ne tik yra patys seniausi, bet ir tuo pačiu patys gausiausi tarp rastų devono periodo nuogulose. Pėdsakai surasti kelilikoje vietų tame pačiame karjere, bei kelilikoje sluoksnių. Jie išsisaugoję, kaip ištysos pėdsakų virtinės arba kaip atskiri pėdsakai. Vienuose iš jų gerai matomi pirštų atspaufai, kituose pirštai nelaibai matosi (autorai mano, kad šie skirtumai priklauso nuo pradinių nuosėdų rišlumo laipsnio). Taip pat, tie pėdsakai skiriasi pagal savo dydį ir veikiausiai nurodo į skirtingo amžiaus (organizmo ne geologinio) gyvūnus. Atskiri pėdsakai, kuriuose nematomi pirštai, manoma yra padaryti keturkojų, kai jie atsispirdavo nuo substrato viena galūne plūduriuodami vandenyje.
Pagal tai, kad net pėdsakų virtinėse nesurandama kūno šliūžių žymių, mokslininkai nustatė, kad tai turėjo būti tikrai pažangus keturkojai, nes jų protėviai elpistostegidinės žuvis, turėjo kitokia priekinių galūnių juostą, bei negalėtu vandenyje pakelti uodegą virš substrato, vaikščiodami po dugną. Be to, skyrėsi ir priekinių bei užpakalinių galūnių proporcijos. Paveikslėlyje iš straipsnio palyginti pėdsakai ir modeliniai gyvūnai, kairėje primityvus devoniniai keturkojai (Ichthyostega), dešinėje elpistostegidas (Tiktaalik) - Vid_ Devono _Pedsakdariai.jpg. Straipsnyje taip pat minima, kad dažniausiai pėdsakai yra apie 15 cm skersmens, t.y. beveik dvigubai didesni už Ichthyostega pėdos dydį. Tai nurodo, kad gyvūnas buvo apie 2,5 m ilgio. Tačiau, didžiausi pėdsakai buvo apie 26 cm skersmens (tai jau būtu pagal dydį kaip krokodilas). Pėdsakai įdomus dar ir tuo, kad juose galima įžvelgti ne tik pačios pėdos, bet ir didelės kojos dalies iki kelio atspaudus. Tokį 3-D skenuoto pėdsako modelį, galite pamatyti prisegtame faile iš straipsnio, kur jo forma yra identiška rekonstruotoms Ichthyostega ir Acanthostega galūnėms - 3D _Pedsakai _ir_Rekonstrukcijos.jpg .
Autoriai mini, kad šie atradimai priverčia peržiūrėti įsivaizdavimą apie tai kaip vyko ankstyvoji keturkojų evoliucija. Prieš tai manyta, kad elpistostegidai (tetrapodomorfinės žuvis), buvo trumpas etapas keturkojų evoliucijoje ir po tam tikro laikotarpio jie visi buvo išstumti tikrųjų keturkojų. Tačiau, šis tyrimas rodo, kad tetrapodai koegzistavo kartu su savo protėvine grupe, ir elpistostegidai rodė atskirą evoliucinę radiaciją nepriklausomai nuo savo vienų iš palikuonių - tikrųjų keturkojų, nes jie turėjo koegzistuoti, kaip minimum 10 - 18 milijoų metų. Du scenarijai parodyti prisegtose filogenijose - Tetrapodu _evoliucijos _scenarijai.jpg. Pirmame (a) parodytas pirminis scenarijus, kur elpistostegidai virsta keturkojais ir jie pakeičiami franio amžiaus pabaigoje. Antrame scenarijuje (b), parodyta pėdsakų reikšmė, kai protėvinis ir palikuonių taksonai sugyveno ganėtinai ilgą laiko tarpą ir patyrė nepriklausomas radiacijas. Šis evoliucijos pobūdis panašus į dinozaurų - paukščių perėjimą. Kai vienu metu, toje pačioje vietoje egzistavo, kaip skraidantis plunksnuoti paukščiai, taip ir neskraidantis plunksnuoti dinozaurai, kurie vėliau išmyrė dėl nesusijusios su konkurencija su paukšiais priežasties.
Pirmųjų keturkojų pėdsakai surasti aplinkoje ir laikotarpyje, kur retai randamos riešapelekių žuvų liekanos. Mokslininkai, straipsnyje teigia, kad mūsų matomas tetrapodomorfinių žuvų ir pirmųjų keturkojų radiacijos pobūdis gali tiesiog atspindėti, ekologinė radiaciją, kai šie gyvūnai pradėjo gyventi aplinkose kur geriau išsisaugo fosilijos (upių deltose, ežeruose ir pelkėse). Todėl, autoriai rekomenduoja atidžiau tyrinėti ir kitas aplinkas bei ankstesnius laikotarpius keturkojų radinių ir jų pėdsakų atžvilgiu. Yra surasti pėdsakai, aišku netvirtai pagristi (abejotini), kurie rodo, kad keturkojai galėjo egzistuoti jau ankstyvajame devone ar net prieš tai buvusiame vėlyvajame siluro periode. Paskutinių atradimų šviesoje, tai jau nebeatrodo neįmanomi dalykai.
Gausias ankstyviausių keturkojų pėdsakų nuotraukas galite pamatyti prisegtose nuotraukose iš papildomos straipsnio medžiagos - Ankstyviausiu _keturkoju _pedsakai.jpg ir Ankstyviausiu _keturkoju _pedsakai-2.jpg .
Nuorodos G-moksluose apie keturkojų stuburinių atsiradimą:
Baltijos stuburinių paleontologių pasaulinis pripažinimas ir keletas įdomių straipsnių apie ankstyvuosius stuburinius
Paskaita apie keturkojų atsiradimą ir ankstyvąją evoliuciją [ketvirtadienis, 19 val., VU GMF, geotektonikos a.]
Neil Shubin ir Sean Carrol (paskaitos apie evoliucinę vystymosi biologiją)
Ventastega curonica - seniausias keturkojis iš Latvijos
G-moksluose apie pėdsakų paleobiologiją:
Jūrų skorpionai atsiskyrėliai - pirmieji įrankių naudotojai žemėje
Nuorodos:
Grzegorz Niedźwiedzki, Piotr Szrek, Katarzyna Narkiewicz, Marek Narkiewicz & Per E. Ahlberg. Tetrapod trackways from the early Middle Devonian period of Poland. Nature, 463, 43-48 (7 January 2010). - Straipsnis "Nature" žurnale apie seniausių keturkojų pėdsakų radimą Lenkijos ankstyvojo vidurinio devono periodo nuogulose.
SOM - Papildomos medžiagos prie straipsnio tinklapis "Nature" žurnale. Čia galite surasti radimviečių nuotraukas, nufotografuotus pėdsakus ir jų virtines. O taip pat 3-D pėdsakų modelių animacijas
Philippe Janvier & Gaël Clément. Palaeontology: Muddy tetrapod origins. - Apžvalginis straipsnis "Nature" žurnale apie seniausių keturkojų pėdsakų radimą.
Ancient Four-Legged Beasts Leave Their Mark - Populiari tyrimo apžvalga "Science Now" tinklapyje.
--
AS
Andrej S
Jan 12, 2010, 5:53:38 AM1/12/10
to G-mokslai
Sveikis visi,
Suradau dar šiek tiek medžiagos susijusios su seniausių keturkojų takais internete ir savo kompiuteryje.
"Nature" paruošė specialų reportažą šia tema, kur jus galite pamatyti atradimo autorių interviu ir modelinį Tiktaalik (Panderichthys (?)) -
Walking With Tetrapods.
Šį atradimą jau dabar galima būtu skelbti vienu iš svarbiausiu 2010 metais (stuburinių paleontologijoje užtikrintai) mokslo pasaulyje. Jeigu jie dar surastu pačias vaikščiotojo fosilijas, tai būtu tikrai metų mokslo įvykis, nes "pakeistu mūsų įsivaizdavimą apie ankstyvųjų keturkojų atsiradimo eigą".
Kitas įdomus dalykas yra tas, kaip tikriausiai studijavę geologiją galėtu pastbėti, kad po kiekvieno antro bakalauro studijų kurso, geologams būna praktikos Švento Kryžiaus kalnuose (prisegu keletą mūsų nuotraukų). Ir spėkit - neatspėsit, aš ten irgi buvau (netgi tam pačiam karjere), bet dėja pačių pėdsakų nepastebėjau... dammit ..... :-) Tačiau ten galima pamatyti tikrai įdomių aplinkų indikatorių, - oksiduoti smulkiagrūdžiai dolomitai rodo, ten buvus seklių lagūnų. Sluoksniai yra stipriai palinkę (prisegtos nuotraukos 1 ir 3), kas nurodo į šio regiono stiprią raukšlėdarą (dėka aktyvios tektonikos, šis Lenkijos regionas turi didžiausią geo-įvairovę). Nuotraukoje 2, galite pamatyti priekrantės zonoje, atoslūgių metu susidarančius džiuvimo plyšius, kurie vėliau buvo sucementuoti ir suakmenėjo, taip išlikdami iki dabarties.
Smagaus nusikėlimo į devono periodo praeitį :-)
--
AS
Gintare :)
Jan 12, 2010, 6:00:10 PM1/12/10
to g-mo...@googlegroups.com
o ar nustatyta keliapirščiai keturkojai ten vaikščiojo?
g.
g.
2010/1/7 Andrej S <s.an...@gmail.com>
--
G-mokslų konferencijos taisyklės:
http://docs.google.com/Doc?id=dgrhjhmq_114c9m79m
Mokslinių renginių kalendorius:
http://www.google.com/calendar/embed?src=v8gp3ki6m14r9a8vhfktvq0q14%40group.calendar.google.com
Video paskaitos:
http://video.google.com/videosearch?q=sgmd
Andrej S
Jan 12, 2010, 6:24:03 PM1/12/10
to g-mo...@googlegroups.com
Kaip minimum penki pirštai. Tuo galima įsitikinti pažiūrėjus į anksčiau pateiktą paveikslėlį - 3D _Pedsakai _ir_Rekonstrukcijos.jpg. Tačiau, kaip matoma šalia esamoje Acanthostega letenos rekonstrukcijoje - penki pirštų atspaudai, nebūtinai rodo, kad buvo penki pirštai. Kai kada pirštai sudarydavo kompleksus (kaip matoma rekonstrukcijoje). Taip pat maži pirštai galėjo ir neatsispausti ar nesimatyti pėdsake (pvz. dinozaurų pėdsakuose, retai matomas mažas priešingas trim kitiems dideliems, pirštas). Penki pirštai buvo užtikrintai, bet galėjo būti ir daugiau, nes pvz. minėtoje Acanthostega pėdoje matosi 5 pirštai, bet jų buvo 8. Daugiapirštiškumas yra taisyklė ankstyvuosiuose devono periodo keturkojuose. Visai tikėtina, kad ir viduriniojo devono vaikščiotojas turėjo daugiau nei 5 pirštus.
--
AS
--
AS
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages