Практически всем русскоговорящим людям, а думаю и не только им, знакомы такое народное творчество как пословицы и поговорки, и в некоторых из них, речь часто заходит о таком анатомическом образовании на лице или морде, как нос. Например – «не суй нос не в своё дело», «нос – через реку перерос», «любопытной Варваре, на базаре нос оторвали», так же, иногда употребляют более грубую форму – замарать или воротить рыло. Во всех приведённых мною выражениях, нос или его аналог рыло, представлены как нечто выпирающее относительно лица, что собственно так и есть, и даже если мы прекратим разглядывать человеческие носы, а перейдём к братьям нашим меньшим, например собакам или кошкам, да даже к свиньям, бурундукам, кенгуру и тем более слонам, во всех случаях нос, так или иначе, будет находиться чуть впереди, обладателя этого носа! Но если пойти чуть дальше и посмотреть на птиц, змей, крокодилов, лягушек и даже утконоса, то случится чудо, и выпирать всегда будет верхняя челюсть, а нос будет расположен немного позади.

Привет синапсиды, меня зовут  Даниил, и я веду канал «Помни о предках. Палеонтология», поэтому для тех, кто не хочет много читать, внизу будет прикреплён ролик на эту же тему, а для любителей длиннопостов,  я разберу небольшую, но очень интересную статью, опубликованную 2 ноября 2022 года в журнале «Работы национальной академии наук» или просто PNAS. В этом труде достаточно подробно анализируется выше озвученный парадокс, ну а точнее, как же терии или живородящие млекопитающие, дошли до жизни такой, да ещё и с выпирающим шнобелем! Для желающих почитать оригинал, будьте готовы к ГМО-эмбрионам, которых потом будут травить циклопамином  мерзкие учёнусы! Ну а для остальных, пожалуй, начнём.

Итак, весь смысл в том, что у териев, то есть плацентарных и сумчатых млекопитающих, строение скелета черепа таково, что премаксилла или верхнечелюстная кость, смещена несколько вниз, а над ней располагается назальная или носовая кость, которая, например, у всех завропсид находится за премаксиллой, а у монотремат, они же однопроходные, мы можем наблюдать некий переходный вариант, но что это я, разве это доказательство эволюции, гораздо проще объяснить создание всего сущего сверхсуществом за 6 дней! Но, не будем о грустном. Статью можно поделить на две части, в первой проводится тот самый бесчеловечный опыт с эмбрионами, правда не человеческими, а лягушки, геккона, ехидны и мыши, а во второй части, сравниваются эволюционные изменения носовой части синапсид, как вымерших, так и ныне живущих. Начнём естественно с первой!

Собственно, для людей интересующихся эволюционной изменчивостью и происхождением видов, не будет секретом тот факт, что морфология эмбрионов тетрапод, весьма сходна до определённого периода, когда начнут проявляться специфические особенности анатомии конкретного вида, что является одним из доказательств эволюции. Именно поэтому учёные в составе Хироки Хигасямы, Тацуя Хиросавы, Ингмара Вернебурга и других, решили начать с начала, и сравнить анатомию эмбрионов. В результате были получены следующие данные: у зародышей лягушки, гекона и ехидны, премаксилла окостеневает медиально, то есть с середины, у первых двух рост наблюдается на протяжении всего времени, у монотремат же, рост замедляется, кость становится сравнительно меньше, а оставшееся пространство замещается верхнечелюстной перегородкой, а у зародыша мыши, окостенение происходит снаружи, относительно носовых капсул. Так же, у первой тройки верхнечелюстная кость возникает в области глазного нерва, а у териев, она развивается в области верхнечелюстного нерва.  Таким образом, учёные заключают, что предчелюстная кость териевых млекопитающих, может быть сравнима с нетериальной перегородкой верхней челюсти, которая у териев отсутствует.

Чтобы понять какой из лицевых зачатков даёт начало  верхнечелюстной кости и носовой перегородке у разных амниот, исследователи сравнили куриный и мышиный эмбрионы, искусственно замедлив развитие морды и создав условия для появления «заячьей губы» или расщеплённых губы и нёба, с помощью циклопамина, что позволяет ингибировать мезенхимальную пролиферацию нервного гребня, то есть запустить процесс увеличения числа мазинхимальных клеток, из которых потом вырастут соединительные и мышечные ткани, а так же некоторые клетки крови. На поздних стадиях развития глотки, слияние лобно-носовых и верхнечелюстных выступов, успешно подавлялось у обеих эмбрионов, так же контрольным экземпляром служил эмбрион геккона со спонтанно расщепившимся нёбом.

Расщелины у этих трёх животных сохранялись в одном и том же положении на протяжении всего развития, деля морду на три части: две боковые части верхнечелюстного выступа и среднюю лобно-носовую часть, где у эмбрионов геккона и курицы разделение совпадало, имея шов между верхнечелюстной костью и верхней челюстью, а перегородка верхней челюсти была обнаружена в области верхнечелюстного отростка, когда как у мышиного эмбриона верхняя челюсть также была разделена на медиальную и латеральную области, но в отличие от курицы и геккона, основное тело предчелюстной кости  было обнаружено на боковой стороне расщелины. Таким образом, премаксилла у териев не является полностью лобно-носовой производной, а основная её часть, вероятно, происходит от верхнечелюстной перегородки.

Во второй части работы, авторы сравнили окаменелости таких животных как: диметродон, дицинодонт, завроктон и сильфиктидоид, с представителями современных териев, как броненосец и мышь, естественно в области носоглотки. Основное внимание было обращено на септомаксиллу или верхнечелюстную перегородку, о которой говорилось в первой части работы. Такие перегородки наблюдаются как у молодых гекконов и лягушек, так и у базальных синапсид, представляя собой небольшой костный элемент в носовом отверстии пронизанный носо-слёзными протоками. У развитых синапсид, более близких к маммалиям как горгонопс завроктон и тероцефал сильфиктидоид , внешняя часть верхнечелюстной перегородки начала переходить на боковую поверхность морды, а предчелюстная кость и перегородка оставались разделёнными у большинства цинодонтов и не териевых млекопитающих. И только у териев, наблюдается утрата внутренней части предчелюстной кости с появлением единственного носового отверстия в черепе. Так как терианская премаксилла присутствует как у метатериев, так и у эутериев, то есть сумчатых и плацентарных, слияние перегородки и предчелюстной кости, должно было произойти у их общего предка. Возможно, это уже лично мои мысли, не последнюю роль здесь мог сыграть вирус, сделавших яйцекладущих млекопитающих – живородящими.

Таким образом, авторы продвигаются в давней загадке сравнительной анатомии, где ростральная или передняя часть верхней челюсти, обеспечивается разными нервными ветвями у териев и всех остальных тетрапод. Данное исследование показывает, что предчелюстная кость не представлена в передней части верхней челюсти не териевых четвероногих, а у териев образует подвижный нос, выдающийся наиболее вперёд относительно всего остального тела.

Так же, в ходе эволюции, создаётся териевая конфигурация верхней челюсти, с ростральным расположением вибрисов, что способствует наиболее быстрому получению информации посредством осязания. Думаю что через некоторое время, данный маркер можно будет использовать как ещё один признак для отличия териев от всех остальных, наряду с размером мозга и строением среднего уха.

Вот так териевые млекопитающие оказались с носом, что безусловно дало им ряд преимуществ, перед всеми остальными тетраподами и вероятно сыграло свою роль около 65 миллионов лет назад. Ниже приведена ссылка на статью и оригинальный ролик на Ютубе, буду благодарен за его просмотр и оценку! Да скорого, мои синапсидные бро!

Оригинал статьи - https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2111876118

В связи с имеющимся интересом читателей. Кому интересно полное описание пермского периода, вы можете посмотреть моё видео здесь. Столько картинок Пикабу просто не разрешит запостить. Сейчас мы коснёмся лишь одного аспекта, связанного с пермским периодом. Это эволюция по направлению к млекопитающим синапсид, для крупных форм практически прерванная массовым пермским вымиранием до самого кайнозоя. Смысл этого момента глубже, чем может показаться на первый взгляд.

Пермь - последний период палеозойской эры (эры древней жизни), начавшийся 299 млн. лет назад и завершившийся 252 млн. лет назад. Термин введён английским геологом Родериком Мэрчисоном в 1841 г. по имени русского города Пермь. На сегодня это единственное международно признанное русское наименование для периодов в геохронологии.

Климат перми характеризуется возрастающей засушливостью и более напоминает кайнозойский, чем последовавшие за палеозоем периоды мезозоя.

Однако, сосредоточимся на синапсидах, на непосредственных предках млекопитающих. Век синапсид и являет собой пермь. У синапсид на черепе с каждой стороны имеется по одному височному отверстию, у диапсид - два. Ветвь синапсид ведёт к нам с вами, ветвь диапсид - через архозавров, господствовавших в мезозое, к птицам.

Считается, что травоядным рептилиям для переваривания клетчатки требовался большой желудок. Увеличение желудка влекло за собой увеличение массы туши. Следом за травоядными рептилиями поспевали хищные, что вынуждало ещё более увеличиться растительноядных. Эволюционная гонка размеров порождала всё более и более крупные формы рептилий. И, вероятно, вы уже слышали это о динозаврах, но в пермский период архозавры не имели крупных размеров и пресмыкались к земле, как ныне пресмыкаются ящерицы. Размеры увеличивали представители другой ветви рептилий. Речь идёт о тероморфах, предках млекопитающих. По-видимому, тероморфы блокировали доступ к экологической нише крупных животных архозаврам (к которым относятся динозавры). Должна была случиться страшная катастрофа, чтобы на 186 млн. лет пришли к господству архозавры, заставив наших предков ютиться по норкам в форме мелких зверьков.

Древнейшие синапсиды известны с карбона. Таков археотирис, напоминавший ящерицу.

Эдафозавров вы все знаете.

Примитивные синапсиды не имели дифференциации зубов. Но очень скоро зубы начали различаться по размеру, форме, функциям, т.е. был сделан шаг в сторону млекопитающих. Предполагается, что синапсиды поздней перми были теплокровны, их чешуя преобразовалась в шерсть, вероятно, изначально - в форме вибриссов (как усы у кошки). Фактически, в перми тероморфы принимали те самые жизненные формы (занимали экологические ниши), которые в кайнозое будут принимать и занимать их потомки - млекопитающие. Собственно, пермь в некотором смысле и есть кайнозой-1.0.

Рассмотрим некоторых пермских синапсид.

Казеиды могли достигать 6,1 м. длины и 2 т. массы.

Дейноцефалы имели выросты на голове. До 6 м. в длину и до 1,5 тонн весом.

Пробурнетия была размером с собаку.

Ивантозавр назван в честь Ивана Ефремова.

Вряд ли можно понять, откуда у фантаста взялась уверенность в силе конвергенции, которая породит красивых людей на других планетах и в неизбежности светлого коммунистического будущего, не познав пермский период, изучению которого Ефремов посвятил немало медитативных минут.

Шестиметровый титанофонеус был описан самим Иваном Ефремовым в 1938 г.

Заметим, что класс пресмыкающихся назван так потому, что ноги у них расположены по бокам тела, что заставляет их пресмыкаться к земле. Но пермские горгонопсы уже не пресмыкаются: ноги их расположены снизу туловища. Крупнейший горнонопс - иностранцевия. Хищник, до 3,5 м. длиной. Иностранцевия представляет собой раннюю попытку природы создать саблезубого хищника. После мезозойского перерыва биосфера возобновит эксперименты с саблезубостью в кайнозое, и они окажутся бесплодными. Охотились иностранцевии на скутозавров с бугорчатой кожей.

Также они охотились на 4-метровых дицинодонтов, имевших, вероятно, роговой клюв, как у черепах.

Тапиноцефалы достигали 5 м. длины и массы 2 тонн.

Эучамберсия имела ядовитые зубы, которыми умерщвляла много превосходящую по размерам жертву.

Странный вид имела описанная Иваном Ефремовым в 1940 г. улемика.

Териодонты (зверозубые ящеры) обладали полным набором зубов, как у млекопитающих (резцы, клыки, коренные). Появляются, наконец, цинодонты (собакозубые) - наши прямые предки.

Цинодонты, вероятно, были теплокровны и имели шерсть. Таковы двинии.

Однако, все они откладывали яйца и не умели выкармливать детёнышей молоком.

Палеозой завершается самым массовым вымиранием за историю планеты Земля - пермским массовым вымиранием. Унесшее динозавров мел-палеогеновое вымирание, распиаренное СМИ, ничтожно на его фоне.

Массовое пермское вымирание унесло 96% водных и 70% наземных видов. Это было единственное в истории планеты массовое вымирание насекомых (83% видов и 57% родов). Пермские организмы были убиты в промежуток всего лишь около 60 тыс. лет. Удар оказался сокрушительным. По разным оценкам, от 5 до 30 млн. лет понадобилось биосфере, чтобы восстановиться. Удар пришёлся даже по микроорганизмам. Что это было?

Точно до сих пор не знает никто. Одна из наиболее популярных гипотез: их убил метан. Они задохнулись.

В пермский период материки соединяются в сверхконтинент - Пангею, что приводит к усилению вулканической активности. 

Вулканическая активность могла привести к разным последствиям. Это и вулканическая зима, и парниковый эффект, и закисление океана. Особенно буйствовали вулканы на территории нынешней Сибири.

Есть ещё одно немаловажное обстоятельство. Микрофлора, микроорганизмы - также эволюционировали, запоздало в отношении многоклеточных, приспосабливаясь использовать их новые формы как кормовую базу. Исследования показали, что в конце перми произошёл эволюционный скачок у живших с незапамятных времён в горячих источниках, на дне океанов, вблизи вулканов, архей. В результате горизонтального переноса генов (то самое явление, которое, будучи воспроизведённым искусственно, используется для производства ГМО-продукции, см. мою статью о горизонтальном переносе генов), появился род Methanosarcina, способный разлагать органику с выделением метана. Археи получили доступ к невиданной для них ранее кормовой базе. Вполне вероятно, что усиление вулканической деятельности простимулировало развитие архей. Эдакий привет из ада архейской эры, о которой мы говорили в прошлый раз.

Для того, чтобы производить метан, археям требовался никель, который выделяется при извержениях вулканов. Скептики замечают, что выбросы никеля регистрируются уже после вымирания. Однако, можно предположить, что такую картину создало активное поглощение никеля археями.

Владимир Иванович Вернадский считал, что запасы метана, входящего в состав природного газа, образовались в результате гибели организмов в позднем палеозое. По разным оценкам, от 20 до 30 процентов разведанного природного газа приходится на пермский период. Это ещё один аргумент в пользу того, что пермское вымирание сотворили археи.

Однако, здесь есть много возражений. Так, в тканях пермских растений обнаружены разрушения, вызванные жёстким воздействием ультрафиолета, что возможно при нарушении озонового экрана. Многие объясняют массовое пермское вымирание вторжением метеорита. Нередко замечают, что жизнь в перми оставалась нестабильна в целом: максимум 10-20 млн. лет существовали пермские рода. Могло сыграть роль осолонение водоёмов. Засушливый климат. Комплекс факторов.  Что произошло точно - не знает никто.

Как бы то ни было, из крупных тероморф, пермский период удалось пережить лишь растительноядным дицинодонтам. Вымирание хищных тероморфов открыло дорогу эволюции другой ветви рептилий - архозаврам, от которых идёт ветвь к птицам. Архозавры вступят в эволюционную гонку размеров. До наших дней из архозавров дожили лишь крокодилы. На 186 млн. лет дорога к эволюции в крупных формах для синапсид окажется закрыта ужасными ящерами - динозаврами. После их массового вымирания синапсиды получат второй шанс. Начнётся кайнозой - повторение пермского пути на новом витке спирали и прямое восхождение к Человеку Разумному. Трудно сказать: сложись обстоятельства иначе, если бы тероморфы не прервали эволюцию в крупных формах, смогла бы к настоящему моменту разумная жизнь освоить дальний космос, или нет. История не знает сослагательного наклонения. Наступал мезозой, его первый период - триас, к концу которого появятся первые млекопитающие, потомки цинодонтов. На протяжении всего мезозоя они вынуждены будут оставаться в форме мелких, пресмыкающихся к земле, зверьков.

Тюлин Д.Ю., кандидат биологических наук