Изменения в строении раковины, которые произошли на последнем отрезке долгой истории этих морских организмов, напоминающих современного наутилуса, позволяют предполагать, что в то время им пришлось вести войну с более мобильными хищниками, способными дробить раковины, войну, которую они, в конце концов, проиграли.
В конце мелового периода мезозойской эры, 65 млн. лет назад, многие виды растений и животных, в том числе и многие морские беспозвоночные, внезапно вымерли. Одной из наиболее важных групп морских беспозвоночных, которые исчезли в то время, были головоногие аммониты.
- Что представлял собой головоногий аммонит?
- Версия вымирания вследствие столкновения Земли с метеоритом
- Что показал анализ ископаемых с остатками раковин аммонитов?
- Факты опровергающие исчезновение аммонитов от столкновения Земли с метеоритом?
- Эволюционное разделение головоногих на отдельные виды
- Зависимость прочности раковины головоногих от их структуры
- Эра развития животных способных атаковать и пробивать раковины аммонитов
Что представлял собой головоногий аммонит?
Аммониты, подобно их ближайшим ныне живущим родственникам, представителям рода Nautilus, относятся к головоногим моллюскам (цефалоподам) с многокамерной раковиной (моллюск живет во внешнем отделении раковины; по мере роста раковина делится на камеры стенками, которые образуются позади моллюска из выделяемого им секрета)
Версия вымирания вследствие столкновения Земли с метеоритом
Сейчас многие исследователи полагают, что массовое вымирание в конце мелового периода было прямо или косвенно связано с происшедшим тогда столкновением Земли с метеоритным телом крупного размера. Эту гипотезу впервые предложили Луис У. Альварес, Уолтер Альварес и их коллеги (Калифорнийский университет в Беркли) для объяснения аномально высокого содержания металлов платиновой группы в осадочных пластах, относящихся к тому времени.
Что показал анализ ископаемых с остатками раковин аммонитов?
Анализ ископаемых остатков заставляет, однако, думать, что аммониты вымерли не вследствие этой катастрофы, а из-за радикальных перемен в морской экосистеме позднего мела. Аммонитами называют только тех представителей отряда Ammonoidea, которые существовали на протяжении юрского и мелового периодов. Раковины аммонитов отличаются от раковин, которые были характерны для Ammonoidea на протяжении большей части их истории, насчитывающей 300 млн. лет.
Характер отличий позволяет сделать следующее предположение: в конце мелового периода эти медленно двигающиеся, жившие, по всей видимости, у дна животные столкнулись с давлением отбора гораздо более сильным, чем то, которое они испытывали прежде.
В позднем мезозое появилось много быстро плавающих морских хищников, способных дробить раковины (среди них отметим костистых рыб, а также дышащих воздухом морских рептилий).
Необходимостью защиты от хищников можно объяснить тот факт, что у аммонитов мела преобладали раковины трех типов: хорошо обтекаемые плоскоспиральные раковины, сильно скульптурированные плоскоспиральные раковины, а также так называемые гетероморфы.
По одной только форме раковины, молчаливо свидетельствующей о прошлой истории вида, можно многое узнать о маневренности, скорости передвижения и образе жизни моллюска, но для полного понимания оборонительной стратегии животного нужно попытаться как можно точнее и подробнее представить его биологию.
От аммонитов сохранились главным образом раковины и другие твердые части; ископаемые остатки, содержащие следы органического вещества, встречаются крайне редко.
Поэтому наутилус, это живое ископаемое, — бесценный источник информации, помогающей разобраться в непонятных и слабо-адаптивных модификациях раковин аммонитов.
Судьба аммонитов все еще остается не совсем ясной, в частности, потому, что отложения, содержащие остатки аммонитов и относящиеся к границе между меловым и третичным периодами, встречаются редко. В позднее меловое время численность аммонитов и число видов в этой группе резко падают. Что случилось с оставшимися, очевидно, достаточно лабильными видами аммонитов остается непонятным.
Факты опровергающие исчезновение аммонитов от столкновения Земли с метеоритом?
Изучение отложений в стратиграфических разрезах близ испанского города Сумайя дает основание считать, что вымирание аммонитов началось задолго до гипотетического столкновения Земли с метеоритным телом. Даже если допустить, что столкновение не было причиной вымирания аммонитов, а только ускорило его, все равно концы с концами во всей этой истории не сходятся. Некоторые виды аммонитов из позднего мела очень походили на наутилоидей — предков современного наутилуса. Почему же они должны были погибнуть, тогда как наутилоидеи выжили?
Эволюционное разделение головоногих на отдельные виды
Наутилоидеи, некоторые виды которых встречаются в слоях, относящихся к кембрийскому периоду палеозойской эры, являются древнейшими представителями головоногих. Очень ограниченная группа (т.е. группа с невысокой численностью), носящая название бактритиды, сформировалась в силурийский период. Возможно, бактритиды — это общий предок всех более поздних цефалопод, включая современных каракатиц, кальмаров и осьминогов.
Аммоноидеи, очевидно, отделились от бактритид в раннедевонское время, примерно 395 млн. лет назад. На протяжении долгой истории аммоноидей неоднократно случались вспышки видообразования, новые виды стремительно расселялись, а потом многие столь же быстро и неожиданно вымирали. В палеозое число видов аммоноидей увеличилось и в скором времени сравнялось с числом видов наутилоидей. В мезозое аммоноидеи расселились по всему свету и затмили наутилоидей по многообразию. Не менее 3/4 из примерно 10 тыс. известных ископаемых видов головоногих с многокамерной раковиной относится к аммоноидеям.
Зависимость прочности раковины головоногих от их структуры
Виды аммоноидей так четко отличаются друг от друга, что по их остаткам часто датируют осадочные слои. При сравнении раковин наутилоидей и аммоноидей больше всего удивляет разница в устройстве перегородок, или септ (т.е. стенок камер), и перегородочных швов, или сутур (т.е. линий соединения перегородок и внутренней поверхности самой раковины). От этих структур в большой мере зависит прочность раковины.
У современного наутилуса камеры могут опорожняться, хотя они и разделены перегородками — такое приспособление позволяет животному достигать нейтральной плавучести (это значит, что общая плотность, т.е. вес на единицу объема, близка к плотности окружающей морской воды) и без труда оставаться на любой глубине. Раковина и ткани тела моллюска тяжелее морской воды, так что в камерах поддерживается давление (не более 1 атмосферы) значительно меньшее, чем давление морской воды на глубине около 400 метров (примерно 40 атм), где обычно обитает наутилус.
Вероятно, раковины наутилоидей и аммоноидей были наполнены, хотя бы частично, также газом. Перегородки в раковинах действуют как распорки, придавая раковинам прочность достаточную, чтобы противостоять давлению морской воды на больших глубинах. У большинства наутилоидей перегородки гладкие, слегка выпуклые в сторону внутренней камеры. Перегородочные швы утолщены, а линии швов слегка изогнуты.
У большинства аммоноидей перегородка имеет складчатую структуру. Линии швов сморщены или зазубрены, и рисунок их очень сложен по сравнению с наутилоидеями. Аммоноидеи и наутилоидеи встречаются обычно в одних и тех же осадочных слоях; очевидно, и жили они в океане на одних и тех же глубинах. Стенки и перегородки раковин у аммоноидей, однако, значительно тоньше, чем у наутилоидей таких же размеров. В целом, хотя раковины аммоноидей легче, чем раковины наутилоидей, благодаря сложности внутренней архитектуры они не менее прочные.
Эра развития животных способных атаковать и пробивать раковины аммонитов
Ситуация заметно изменилась в позднем мезозое. По выражению Дж.Вермея (Мэрилендский университет) в море произошла революция. В это время распространились животные, способные дробить раковины (такие, как клешневые раки, омары, скаты), а также плотоядные гастроподы, костистые рыбы и множество видов крупных морских рептилий, дышащих воздухом, вследствие чего темп и эффективность хищничества в юрское и меловое время значительно возросли.
Аммоноидеи, питавшиеся мелкими морскими животными — мелкими ракообразными и более мелкими аммоноидеями, — с одной стороны, сами оказались жертвами, а с другой — не выдерживали конкуренции и теряли своих жертв, которые становились добычей более подвижных и сильных хищников. Три тенденции в изменении раковин аммонитов в меловой период, по-видимому, связаны с адаптацией в ответ на давление отбора, созданное существованием более удачливых морских хищников.
