Промисс и другие конодонты
Что сближает палеонтолога и детектива? Казалось бы, подобный вопрос звучит абсурдно, но он отнюдь не лишен логики. Хотя ученый, специалист по древним животным, и сыщик, специалист по поиску преступников максимально далеки друг от друга, но у перед ними часто встает похожая задача. По отдельным крупицам, “косвенным уликам”, разобраться в произошедшем событии, восстановить, как все выглядело “в самом начале” - такие цели преследуют и ученые, и сыщики.
В работе палеонтолога много “детективных историй”. Проследить эволюцию того или иного животного, разобраться в его “семейных отношениях”, определить причину появления и предназначение того или иного признака, разрешить загадку вымираний. А иногда перед палеонтологами встает задача, достойная Шерлока Холмса, не просто понять, что произошло, а понять... кто в принципе оказался перед ними! Животных, которых палеонтологи не могут определить, для которых они даже примерно не могут отыскать место на “древе жизни”, принято называть “проблематиками”. Иногда обнаруживаются новые “загадочные” животные, некоторые “проблематики” не разрешены уже на протяжении десятков лет, но есть и счастливые истории, когда удается раскрыть истинную природу древнего организма. Так произошло, например, с конодонтами.
История знакомства человечества с конодонтами (Conodonta) началась ещё в первой половине XIX столетия. В 1830-х годах российский палеонтолог Христиан Иванович Пандер (Christian Heinrich Pander) в древних палеозойских породах обнаружил микроскопические окаменелости, которые отдаленно напоминали зубы рыб. Однако, сразу стало очевидно, что это нечто особое, уж слишком сложную и разнообразную форму они имели. Эти окаменелости, как правило, не превышали 2 мм (0,08 дюйма) в длину, а чаще были менее 1 мм (0,04 дюйма) (впрочем, позже были найдены более крупные элементы, длиной до 1 см, например у промисса Promissum). Пандер назвал их "конодонтами", что с греческого переводится как "конические зубы". Он выявил более пятидесяти различных типов конодонтов, отличающихся формой и количеством зубчиков. Некоторые из них напоминали шипы, другие - гребни-расчески, а третьи - крошечные листья.
Позже удалось установить весьма широкое распространение подобных образований. Учитывая их микроскопический размер, разглядеть их удавалось лишь с помощью увеличительных приборов (бинокуляров или микроскопов). Но стоило взглянуть на ту или иную породу - как там регулярно попадались конодонты! Главное, чтобы эта порода имела морское происхождение. Постепенно они стали широко использоваться геологами. Оказалось, что в слоях разного возраста встречаются разные конодонты. Это позволяло составлять стратиграфическую шкалу, т.е. шкалу слоев земли, для определенной территории. Также по таким крошечным зубчикам можно было сравнивать последовательность геологических слоев с широкой территории, прослеживать слой определенного возраста в пространстве. Так конодонты стали важным инструментом для особой науки, разделяющей геологические слои при помощи остатков ископаемых животных - биостратиграфии. Мало того, оказалось, что конодонты могут помочь даже в поисках ценнейшего полезного ископаемого - “черного золота”, иначе говоря нефти. Дело в том, что эти крошечные “зубчики” состоят из весьма любопытного вещества - гидроксиапатита. Этот минерал способен менять цвет, в зависимости от температуры, в которой он находится. Соответственно, конодонты, как естественные термометры, отражают температуру окружающей их горной породы. С погружением на все большую глубину, в недра Земли, температура повышается. Важно отметить, что нефть может формироваться лишь при строго определенной температуре - от 70 до 150°С (160-300°F). Соответственно, геологи наловчились по цвету конодонтов определять температуру формирования породы и принимать решение: есть ли смысл искать нефть в этих породах или нет.
Однако, несмотря на широкое практическое применение “крошечных зубчиков”, палеонтологи целых 150 лет не могли никак понять, какие же организмы эти элементы сформировали! Были самые разные гипотезы - что это зубы вымерших рыб, иголочки внутри губок, элементы "зубной системы” моллюсков, известной как радула, или даже кожные покровные шипы неизвестных животных. Иногда подмечали сходство конодонтов с другими зубаподобными элементами - сколекодонтами, природа которых была известна. Сколекодонты помогают червям захватывать добычу.
Ключ к разгадке был найден в 1983 году. Из коллекции Института геологических наук в Эдинбурге (Шотландия) был описан отпечаток тела загадочного червеообразного существа. Он был найден годом раньше в песчаниках каменноугольного периода (ок. 350 млн.л.н.) в окрестностях Эдинбурга. Это существо сильно напоминало современную миногу, но самое главное - в его голове исследователи обнаружили целый набор разнообразных конодонтов, образующих сложную структуру, получившую название “конодонтовый аппарат”. Стало очевидно, что конодонты - действительно зубчики, но не рыб или моллюсков, как предполагалось ранее, а очень необычных примитивных позвоночных. Таким образом, конодонты оказались очень дальними родственниками рыб. Эти животные были выделены в отдельный класс - Conodonta. Стоит отметить, что до сих пор нет единой договоренности, кого именно стоит называть словом “конодонт” - само животное или “зубчик”. Есть две традиции. Либо слово “конодонт” сохраняют за зубчиком, а организм называют “конодонтоносителем” (conodontophorata), либо зубчики именуют “конодонтовыми элементами”, а организм просто - “конодонтами”. Чтобы избежать путаницы, в энциклопедии “3Д Динопедия” придерживаются второго варианта, именуя животных просто “конодонты”.
Итак, конодонты обладали вытянутым телом с небольшими хвостовыми плавниками и большими глазами по бокам головы, что делало их похожими на миног или щетинкочелюстных (или морских стрелок Chaetognatha). Конодонтовый аппарат находился в ротовой полости и был окружен мощными мышцами. В основном, конодонтоносители были небольшого размера, редко превышая 10 см, хотя самые крупные могли достигать 40 см (промисс). Многие палеонтологи считают, что они были хищниками, и даже возможно, некоторые из них были ядовитыми, так как на некоторых конодонтовых элементах обнаружены борозды, напоминающие борозды для впрыскивания яда в зубах современных ядовитых рыб и рептилий. Стоит заметить, что современные щетинкочелюстные, внешне и по образу жизни (конвергентно) схожие с конодонтами, ядовиты.
Самые древние конодонты известны из кембрийского периода, возрастом около 525 миллионов лет. Это позволяет сделать вывод, что бесскелетные конодонтоносители были первыми хордовыми, обладавшими зубоподобными структурами. Пожалуй, полноценными зубами конодонтовые элементы считать нельзя, так как они, судя по их строению, формировались также, как “зубчики” миноги, т.е. в верхних слоях кожи. Настоящие зубы формируются в недрах челюстей. Скорее это можно считать своеобразной чешуей, формирующейся во рту с целью участия в захвате пищи.
Конодонты населяли моря на протяжении 325 миллионов лет, с раннего кембрия до конца триаса. Они даже умудрились пережить величайшее пермо-триасовое вымирание, 252 миллиона лет назад, хотя все же их численность в это время серьезно сократилась. В итоге, следующее великое вымирание они уже не перенесли и окончательно исчезли на границе триаса и юры, около 202 миллионов лет назад.
Некоторые виды конодонтов имеют свою, весьма захватывающую историю открытия и изучения. Пожалуй, самая впечатляющая из них история вида Promissum pulchrum, что переводится как “красивое обещание”. Что это за история, кто, кому и чего обещал вам расскажет приложение “3Д Динопедия”. Эта уникальная информация скрывается под вкладкой “История открытия” в карточке конодонта промисса.
Периоды: