Появление акул на Земле
О происхождении акул
Для того, чтобы получить информацию о далеких предках акул, есть один путь — изучение ископаемых останков древних животных. Но сами по себе находки окаменелых остатков не могут в полной мере ответить на те вопросы, которые интересуют ученый мир. Поэтому длинный путь происхождения и эволюции акул содержит очень много темных пятен. Тем более, что почти 75% видов древних животных, которые давно вымерли, нам попросту не известны.
По находкам ископаемых останков древних акул сложно установить истину, ведь они представлены, в основном, их зубами — другие органы и фрагменты тел далеких предков акул уничтожило время.
Только новые ископаемые находки и дальнейшие научные исследования смогут пролить свет на темные пятна в истории появления современных акул.
История появления акул на планете
Наверное, самый древний период когда существовали акулы — это Силурийский период (438 — 408 миллионов лет до нашей эры). Об этом свидетельствуют останки акулоподобных существ в Поволжье, Средней и Центральной Азии, в Прикаспии, даже в Московской области (Фили), на Украине, и на полуострове Мангышлак (Казахстан). Среди зарубежных залежей останков известны многочисленными находками США (штат Огайо), Австралия и многие страны. Далекие предки акул были широко распространены во всех соленых и даже пресных водоемах древности.
По мнению многих специалистов, акулы в том виде, какими мы их видим сейчас, появились во время Юрского периода, когда птерозавры правили в небе, а первые птицы только-только поднимались в воздух.
На земле тогда бродили гигантские брахиозавры, питающиеся листвой, хищные аллозавры, а в морях правили ихтиозавры, плезиозавры и мезозойские крокодилы.
И еще, в этом мире жило что-то, что послужило толчком для появления современных акул.
Никто не может сказать с уверенностью, из каких животных развивались акулы — до недавнего времени считалось, что все современные акулы произошли от группы, известной как гибоды (или гибодонты).
Гибоды (еще их называют гибодонтами) — зубастые и хищные животные, проживали в неглубоких морях около 320млн. лет назад. Бесспорно, они внешне очень подходят в качестве прародителей акул — с тупой головой, хорошо развитым позвоночником, выделяющимся спинным плавником и двумя видами зубов — хватательными клыками и перемалывающими зубами. Некоторые ученые предполагают, что гибод представляет собой непосредственного предка современной бычьей акулы, весьма напоминающего ее по внешнему виду.
Гибоды имели длинный хвост, идеальной формы плавники, анальный плавник, обтекаемое тело, длиною до 2,5 метров. По этим характеристикам можно предположить, что они были способны развивать большую скорость передвижения. У самцов имелись органы размножения — птеригоподии. Также на голове у них были крючковидные придатки, позволявшие удерживать самку при спаривании. Это приспособление часто встречается у древних акул.
Развитие акул не стояло на месте, и уже в средний-поздний Юрский период океаны и моря бороздили настоящие многожаберниковые и ламноидные акулы. Плащеностные акулы тоже стали известны с юрского периода (первые семижаберные акулы появились только в позднеюрское время, 166 млн лет назад). Примерно в это же время появились сельдевые акулы, а также акулы-домовые. Тогда же образовался современный вид плащеносных акул и появились первые предки современных китовых акул.
Постепенно гибоды стали утрачивать ведущие позиции в мировом океане. Их стали вытеснять современные акулы. Почему? По-видимому, из-за того, что организм современных видов акул был более совершен и приспособлен для жизни в открытых, водах нежели организм гибодов.
Решающую роль в эволюционной схватке сыграл совершенный хрящевой скелет акул, несравненно более легкий и подвижный, чем костный скелет гибодов, а также строение челюстей. У современных акул челюсти легко выдвигаются, благодаря эластичным связкам, а у гибодов верхняя челюсть была намертво прикреплена к черепу, что не позволяла её выдвигать и более эффективно использовать зубы во время охоты. Вполне вероятно, что это была одна из ключевых причин вымирания гибодов, поскольку для хищников каждый изъян в орудии добывания пищи является губительным в условиях жесткой пищевой конкуренции.
На основании всего этого можно сделать вывод, что Юрский период явился периодом появления и даже процветания большинства современных видов акул. Более известный как расцвет эры динозавров, он дал нам предков многих современных акул: от сельдевых до китовых. Гибоиды стали отдавать пальму первенства современным акулам, уступив им пути к дальнейшей эволюции.
Однако сегодня палеонтологи, основываясь на обширных исследованиях ископаемых и современных акул, считают, что гибоды выступают побочной формой акульей эволюции, не представляя собой существо, из которого развились все современные акулы.
Эволюционные этапы появления акул — величайших хищниц современной фауны моря, пытались установить многие незаурядные умы человечества. Написана не одна докторская диссертация на эту любопытную и важную для ученого мира тему.
Существует еще несколько теорий и гипотез о происхождении акул и о том, кто являлся их далекими предками.
Большой прорыв в изучении эволюции акул позволили совершить находки в среднедевонских землях штата Огайо (США), богатых ископаемыми останками древних существ. Там были найдены остатки одного из самых древних видов акул — кладоселахий. Кладоселахии — хищные рыбы, составлявшие особую группу, которая, по теории американского палеонтолога Б. Шеффера, основанной на строении головного мозга, произошла напрямую от акулоподобных хищников — плакодерм и не оставила известных нам потомков. Жила она довольно давно — 375 млн.лет назад.
Самой значительно является находка отпечатка тела кладоселахии на котором, помимо скелета, можно различить даже почки и мышцы древней акулы! Отпечаток этот был найден в Кливлендских сланцевых холмах. Так же были найдены зубы кладоселахии. Учёные смогли установить, что они были не самыми крупными представителями того времени (максимальная их длина была всего 2 метра). Форма тела напоминала торпеду, что позволяла кладоселахии быстро передвигаться в поисках добычи.
Однако, кладоселахии уступали в скорости современным акулам из-за менее совершенного строения организма. На спине у кладоселахий было два плавника с острыми шипами, неравнолопастной хвост был похож на хвост современной тигровой акулы и усиливался в верхней лопасти продолжением спинного позвоночного столба. Глаза были круглыми и большими, можно предположить, что они неплохо видели.
Кладоселахия могла легко поймать и съесть более мелких рыб или других водных обитателей. Более крупные обитатели древних морей, например, шестиметровый динихтис и девятиметровый дунклеотеус, являлись ее злейшими врагами.
Далёкими родственниками древних селахий были хищники ктенаканты, которые являлись одними из самых распространённых пресноводных предков акул Девонского и Каменноугольного периодов. Название группе этих акул дал самый известный представитель — ксенакант.
Обитали они в реках и прудах девона. По внешнему строению они напоминали кладоселахий. У них тоже было обтекаемое, торпедообразное тело, но главным, пожалуй, отличием от других акул был длинный шип на затылке. Этот шип был грозным оружием ксенакантов, служащим для обороны от врагов, которых было много. Во взрослом возрасте ксенаканты достигали примерно 1,5-2 метра в длину и имели развитые брюшные плавники. Можно предположить, что у ксенакантов не было плакоидной чешуи, но на родство с хрящевыми рыбами указывают останки гоноподий — акульих половых органов, очень похожие на аналогичные органы современных акул и скатов.
Ксенаканты, которые поставили своеобразный рекорд долгожительства среди предков современных акул, вымерли в Триасовом периоде. Почему исчезли эти группы акул — загадка. Вполне вероятно, что этому послужило резкое изменение, которые коснулись жизни в пресноводных водоёмах, не позволившие выжить пресноводным акулам.
Интересно отметить, что именно с того времени началась бурная эволюция акул и активное проникновение их в солёные воды океанов и морей.
Современные пресноводные акулы не считаются потомками тех древних палеозойских акулоподобных хищников, живших в пресноводных водоемах. Так, акулы озера Никарагуа появились в кайнозое из-за того, что участок моря, где они обитали, отгородила от основной части водоёма горная гряда. Постепенно вода стала пресной, но акулы выжили в ней. (Этот подвид относят к родственникам серых бычьих акул).
И вновь, по крайней мере, в первой половине мезозоя, был расцвет гибоидных предков акул.
По своему внешнему виду на всех кладоселахий и ксенакантов очень похожа одна из самых удивительных древних акул — стетакантус. Эти акулы жили примерно 300 миллионов лет назад. По своим размерам они уступают и кладоселахиям и ктенокатам, поскольку вырастали не более метра в длину. Их голова и спина были снабжены множеством шипов, которые, по мнению ученых, позволяли стетаканусу прикрепляться к телу более крупных хищников и вести паразитический образ жизни, напоминающий образ жизни современной рыбы-прилипалы. Шипы на теле стетакантуса служили и защитным приспособлением от врагов.
В неогене-антропогене, примерно 12 млн.-12 тыс. лет назад, моря бороздили самые огромные рыбы, когда-либо существовавшие на Земле. Одновременно они являлись и самыми крупными хищниками за всю биологическую историю планеты.
Эта рыба — кархародон мегалодон, о которой наслышаны многие.
Кархародон мегалодон — представитель современного отряда ламноидных, семейства сельдевых акул, которое в наши дни представлено четырьмя основными видами — большой белой акулой, серо-голубой акулой мако и двумя разновидностями сельдевых акул — атлантической и тихоокеанской.
Учёные восстановили облик кархародона мегалодона. Считается, что мегалодон достигал в длину 18-20 метров, превосходя в размерах даже карбонских китов. Основанием для выводов о размерах мегалодонов явилась, в первую очередь, величина ископаемых зубов этих акул. Находили огромные, почти не утратившие остроту, зубы мегалодонов, достигающие в длину более 150 мм.
В пасти макета челюсти мегалодона, изготовленного в Океанографическом музее Монако, вполне смог бы разместиться небольшой автомобиль.
В девоне существовали и многие другие виды древних предков акул.
В позднем девоне и раннем каменноугольном периоде (360-300 млн. лет назад) на Земле обитали акулоподобные рыбы, которые имели шипы на спинном плавнике. Подобные шипы присутствуют у современных акул отряда разнозубообразных и некоторых акул отряда катранообразных. Эти шипы, помимо зубов и отпечатков чешуи, являются одними из самых распространённых останков древних предков акул.
Поражает факт, что у современных акул катранов, при длине тела в один метр, шипы достигают в длину около 5см. А ископаемые шипы древних акул достигали в длину 90 см! На основании несложных математических сопоставлений можно сделать вывод, что в каменноугольном периоде жили шипастые акулоподбные хищники, достигавшие в длину около 18 метров. Однако, о систематической принадлежности гигантских карбонских акул делать выводы по одним плавниковым шипам сложно.
Каменноугольный период можно назвать периодом расцвета пресноводных акул, в том числе ксенакатовых. Обитали они в водах Австралии, Европы и Северной Америки. Несмотря на то, что ксенокаты считаются потомками ктенокатов (которые были довольно крупными), сами они не обладали большими размерами. Длина их тела была в пределах от 50 до 200 см, обычные же размеры не превышали одного метра. Но не смотря на свои маленькие размеры, плевраканты были грозными врагами для мелких рыб и водных животных того времени.
Охотились плевраканты стаями, в считанные мгновения, уничтожая огромное количество своих жертв. По предположениям учёных, плевраканты откладывали яйца, соединённые перепонкой, в мелководных и богатых солнечным освещением уголках небольших водоёмов. Причём водоёмов как пресноводных, так и солоновато-водных.
Плевраканты жили и в Пермский период — их многочисленные останки найдены в пермских пластах Центральной и Западной Европы.
Примечательной из ксенакантовых акулоподобных хищников являлась бандрига. Это очень маленькая акулоподобная хищная рыба, достигавшая в длину не более полуметра. Необычно то, что половину длины туловища бандриги занимало длинное рыло. Роль такого длинного рыла для этих рыб остается загадкой. Возможно, кончиком рыла подслеповатые бандриги ощупывали дно в поисках добычи. Затылочного шипа, присущего многим акулоподобным хищникам этого времени, у бандринги не найдено, но, скорее всего, он у неё был.
Судя по находкам останков этих удивительных длинноносых акулоподобных существ, они могли жить как в пресных водах, так и в солёных.
Откуда же появились все эти акулы? Многие ученые сходятся во мнении, что они появились в морях, основываясь на том, что кладоселахия жила в море. Но есть и специалисты, убежденные, что акулы появились сначала в реках и озерах от пресноводных хищников плактодерм, и лишь потом, с образованием свободных ниш в экосистеме морской фауны, перебрались в солёную воду.
Самые ранние известные акулы современного типа — акулы рода Mcmurdodus, известного по ископаемым останкам середины Девонского периода (около 390 млн. лет назад). Следует отметить, что точное влияние Mcmurdodus на современных акул неизвестно, как и от многих из древних акул, от него остались только окаменевшие зубы. Вообще, они очень близки к зубам современной серой бычьей акулы, однако подобное сходство может возникнуть из-за похожего развития организмов, а не эволюционного родства.
Неоселяхии — первые акулы, вначале охотились, как и прочие хищники. Применялась тактика поедания более мелких, не очень проворных животных, не утруждая себя охотой на более быструю и крупную добычу. Но вскоре первобытные предки акул разработали совершенно новый способ добывать пропитание — быстро бросаясь на животных и разрывая их.
Скорее всего, это была эволюционная реакция на появление новых, более проворных видов рыбы, кальмаров и другой водной добычи древних акул. Прочие хищники — большие, неповоротливые, не могли конкурировать с быстрыми и маневренными предками современных акул. В конце Мелового периода, около 65 миллионов лет назад, глобальная катастрофа уничтожила последних из гибодов, тираннозавров и прочих представителей динозавровых династий. Однако акулы выжили, представляя сегодня последних прямых потомков доисторических чудовищ. Некоторые из видов современных акул практически не изменились за прошедшие миллионы лет. К таким видам можно отнести семейство гребнезубых акул, акул-гоблинов и некоторых других. Думаю, что ученым предстоит еще сделать немало открытий в этой области.
Однако уже сейчас можно делать смелый вывод, что много миллионов лет до того, как на нашей планете появился первый человек, властителем первобытных морей была акула.
Юрский период знаменит не только нашумевшим фильмом, но и тем, что именно в это время акулы стали бурно развиваться, как класс живых существ. Примерно 26 — 12 миллионов лет назад, акула являлась самым распространенным хищным животным морей и океанов.
Человек, как Homo sapiens, существует всего какой-нибудь миллион лет.
Силы эволюции сеяли на Земле бесчисленные формы жизни, которые не выдерживали суровых испытаний и исчезали одна за другой, а акула продолжала существовать. Одна доисторическая эра сменяла другую, возникли амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие — акула продолжала существовать.
Птеродактили — крылатые рептилии, в течение миллионов лет бороздившие небеса, исчезли с лица Земли. Динозавры — трицератопсы, бронтозавры, аллозавры и множество других "завров", важно шествовавших по нашей планете, — вымерли, не оставив следа.
Планета бурно развивалась, сотрясая возникшую на ее поверхности и в морях фауну и флору, уничтожая одних хищников и порождая более приспособленных к изменениям среды, и лишь акула не поддавалась никаким природным ревизиям,- она продолжала и продолжает существовать.
И вот ведь парадокс — несмотря на глубочайшую древность создания, акула — один из самых совершенных обитателей океана. Ее приспособленность к жизни в воде, при относительной примитивности организации, поражает не только дилетанта, но и ученого.
Это существо практически безупречно создано для существования в своей среде. И нет более совершенного хищника на нашей планете, чем акула — у нее почти нет прямых врагов — пищевых конкурентов, которые бы не опасались ее мощных челюстей, способных превратить любое другое существо в пищу для акульего желудка.
Для иных акул не составляет труда мгновенно перекусить человека пополам, обогнать торпедный катер и даже потопить яхту или траулер, а о живучести акул давно ходят легенды.
Можно с уверенностью сказать, что акулы являются одними из самых древних существ, обитающих планете в наши дни. Конечно, их внешность значительно изменилась, но многие "задумки" природы остались те же.
В истории существования акул были и рассветы, и закаты. Многие виды вымерли, но многие и выжили, одни доминировали, другие были в упадке. Природа экспериментировала с формой тела, с внутренними органами, с зубами и челюстями акул. Совершенствовались органы чувств и процесс размножения. Сотни миллионов лет природа отбирала среди акул организмы с наиболее универсальными, совершенными признаками хищников. Именно благодаря тщательности этого процесса, на современном этапе развития акулы превосходно конкурируют с современными водными животными.
И, если бы не пагубное вмешательство и их существование человека, акул можно было бы назвать процветающим классом животных.
Закончил модель девонской акулы Кладоселахии (Cladoselache) в натуральную величину, чуть больше 1 метра.
Кладоселахия — древнейшая Палеозойская акула, обитавшая в Девонский период (360 млн. лет назад) в морях Северной Америки. Максимально вырастала до 2 метров и являлась по существу первой акулой в летописи окаменелостей, которая имеет настоящий «акулий» облик.
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Фото
Спасибо за полезные советы и консультацию в работе над моделью — Татьяне Петровне Малышкиной. Старший научный сотрудник Лаборатории стратиграфии и палеонтологии Институт геологии и геохимии УРО РАН
Фотография создана 3 марта 2018 года
Добавить в избранное
Постоянный адрес фотографии:
Permanent link:
HTML-ссылка на фотографию:
HTML-link to this page:
Если вы хотите оставить комментарий,
вам нужно зарегистрироваться (или авторизоваться, если вы уже зарегистрированы)
Добавить в избранное
Ааааа. Она же живая, сейчас укусит и уплывет.
Есть же талантливые люди. Круто!
комментарий 1 уровня
Комментарий создан 3 марта 2018 года в 15:28:02
Добавить в избранное
Спасибо, я старался! Добавил доп. фото)
комментарий 2 уровня
Комментарий создан 3 марта 2018 года в 15:30:34
Добавить в избранное
Круто! И работа какая тщательная!
комментарий 1 уровня
Комментарий создан 3 марта 2018 года в 16:08:18
Добавить в избранное
Михаил — здорово и даже очень!
Особенно вот это Фото
Полный эффект живого.
А глупый вопрос- что такое- модель в натуральную величину?
Вы её нарисовали в длинну больше метра или вылепили ?
комментарий 1 уровня
Комментарий создан 3 марта 2018 года в 17:06:29
Добавить в избранное
Спасибо, Михаил!
Видимо я не совсем понятно написал в комментарии к фото)))
Это модель изготовлена из экструдированного пенополистирола, (основа) "шкура" из папье маше и papper cray, зубки из полимерной запекаемой глины, затем роспись акриловыли красками и лаком. Делал рыбку для Калининградского Музея Мирового океана.
комментарий 2 уровня
Комментарий создан 3 марта 2018 года в 17:12:18
отредактирован 3 марта 2018 года в 17:15:14
Добавить в избранное
Никто не сможет точно сказать, когда на планете появились акулы. Сейчас на Земле насчитывается около 14 миллионов видов живых организмов, а вымерло их за всю историю Земли более 500 миллионов.
Сколько из этих вымерших видов являлись акулами, никто не сможет определить. Мы можем судить только по тем немногим ископаемым останкам, которые нам оставили виды доисторических акул.
Самые древние находки акул датируются силурийским периодом палеозойской эры, примерно 440-410 млн. лет до н.э.
В те времена на месте теперешних гор, лесов и степей находились обширные океаны, поэтому находят зубы древних акул в Поволжье, на Украине и даже в Москве (район Фили).
Предположительными предками акул могли быть вымершие морские позвоночные плакодермы. По одной из теорий, акулы произошли от морских плакодерм, по другой — от пресноводных.
Смотреть видеоролики — Виды древних акул:
Находки древних видов акул
Остатки девонской акулы кладоселахии (Cladoselache), жившей 375 млн. лет до н. э., были найдены в США, в землях штата Огайо.
Ее предками были плакодермы, а потомков она не оставила. Торпедообразное тело древней хищницы было длиной всего 2 метра. По строению плавников можно предположить, что передвигалась кладоселахия медленнее, чем современные акулы.
Тогда же и чуть попозже, в каменноугольном периоде, где-то до 320 млн. лет до н. э., жили пресноводные ксенокантовые акулы. Самый известный из этой группы вид — ксенакант. От кладоселахий он отличался длинным шипом на затылке, мощным орудием защиты.
Потомок ксеноканта — плевракант, живший 250 млн. лет назад, в конце карбона (каменноугольного периода). По размерам они были еще мельче предков, в среднем 80 см. Охотились большими стаями.
Интересна современным исследователям-палеонтологам крошечная ксенокантовая акула бандринга (Bandringa), у которой рострум (рыло) имел длину 20 см, что составляло ровно половину длины всей акулы. Для чего так изощрилась над хищной малюткой природа, никто уже не узнает.
Еще более "молодая" акула стетакант (Stethacanthus) жила 300 млн. лет назад, в пермском периоде палеозойской эры. Была хищница совсем небольшой — 1-2 метра длиной. Но голову этой акулы украшала мечта всех панков — множество отклоненных назад острых шипов. А такие шипы на спине были наклонены в противоположном направлении.
С помощью этих приспособлений стетакантусы могли прикрепляться к более массивным рыбам, как современные рыбы-прилипалы, и путешествовать, питаясь остатками добычи своего хозяина, выполняющего роль транспорта.
От многих видов древних ксенакантовых акул остались только ихтиодорулиты — шипы на спинных плавниках. По их размерам (около 90 сантиметров) ученые предполагают, что длина акул-владельцев этих шпор составляла около 18 метров.
Массовое вымирание древних хищников
Вымерли ксенакантовые акулы уже в мезозойской эре, в триасовом периоде, где-то 220 млн. лет назад. Но еще раньше, около 320 млн. лет до н. э. появились гибодонтовые акулы, у которых были тупые задние зубы и острые передние. Задние зубы размалывали раковины моллюсков, а передними ловкие хищницы хватали добычу.
Гибодонты вымерли полностью, а вот похожие на них разнозубообразные акулы, появившиеся примерно тогда же, успешно дожили до наших дней.
Тогда же жили геликоприоны, зубы которых закручивались в спираль.
Смотреть видео — Акула Геликоприон:
В конце пермского периода, 240 млн. лет назад, на Земле вымерло огромное количество видов. Не обошло это бедствие и акул. Выжили только гибодонтовые и немногие виды ксенаконтовых.
В отложениях юрского периода (где-то 190 млн. лет назад), часто встречаются остатки гибодуса размером 2,5 метра. Но в то же время появились ламновые и многожаберниковые акулы, живущие и в настоящее время.
Еще на 10 млн. лет позже появились плащеносные акулы, а затем и сельдевые, а также акулы-домовые, практические не изменившиеся с тех давних времен.
Появились первые кошачьи и китовые акулы.
Отдельные виды существующих ныне семейств вымерли, в основном самые крупные и грозные. Например, шестиметровая кретоксирина (Cretoxyrhina), успешно охотившаяся на морских динозавров.
В те времена в океане разыгралась эволюционная битва между вновь появившимися видами акул и древними гибодусами. Реликтовые "старики" проиграли и полностью вымерли. Предполагают, что виной всему послужила малая подвижность их челюстей.
В конце мезозойской эры снова произошло массовое вымирание видов, предположительно из-за мощных извержений вулканов или падения крупного метеорита. Вымерли многие древние виды акул, вытесненных более прогрессивными костными рыбами.
Но оставшиеся 512 (из описанных на текущий момент) видов активно продолжают конкуренцию за господство во всех экологических нишах и сегодня.
Смотреть видео — Битва древних акул и динозавров:
Доисторические акулы возвращаются
В безбрежных глубинах океана вполне могут обитать виды, которые считаются вымершими. Например, у побережья Японии в конце 19 века была выловлена акула, обладавшая признаками вымершего 100 млн. лет назад скапаноринха (акулы-гоблина): длинным рострумом, напоминающим кухонный нож, безобразными острыми зубами, и выдвигающейся вперед челюстью.
До сравнительно недавнего времени, где-то 10 тыс. лет назад, в морях обитал самый большой и самый опасный хищник за все время существования нашей планеты — акула кархародон Мегалодон (Carcharocles megalodon), длина которого превышала 20 метров, а вес мог доходить до 40 тонн. Поражали воображение зубы этого гигантского хищника — их длина доходила до 15-20 см.
Исследователи считают, что легендарный Мегалодон не выжил и навсегда исчез с лица Земли, не пережив неогенового оледенения.
Однако по мнению ученых и биологов, огромная акула жива до сих пор и обитает в глубинах Мирового океана, претерпев определенные биологические изменения.
Видео: Доисторические хищники. Акула-чудовище Мегалодон
Сотни миллионов лет испытаний самыми суровыми условиями прошли непобедимые акулы — грозные хищники, олицетворяющие собой силу и красоту дикой природы.
Хотелось бы, чтобы современная деятельность человека не привела к пополнению печального списка вымерших видов акул.
