четвъртък, 10 ноември 2011 г.

Масово измиране креда-терциер.

Почти всички групи големи гръбначни животни  - на сушата, в моретата и въздуха – всички динозаври, плезиозаври, мозазаври и птерозаври внезапно изчезват преди около 65 млн. години, в края на креда. По същото време изчезват голяма част от планктона и много тропически безгръбначни, особено рифовите обитатели, много сухоземни растения също биват засегнати. Това грандиозно изчезване на видове бележи известната К/Т (креда-терциер) граница в историята на Земята и края на мезозойската ера. К/Т събитията са били глобални, засегнали са всички големи континенти и световния океан.

Индикатори за катастрофалните събития са внезапното изчезване на планктона и други морски организми, както и рязката промяна във видовия състав на полена в съответните пластове. Тази промяна свидетелства за внезапно изчезване на покритосеменните растения в края на креда и заместването им от папратови, а след това обратно завръщане на нормалната флора. Този папратов пик е открит в много сухоземни К/Т пластове в западните части на Северна Америка, където фосилните записи от сухоземна растителност са доста подробни и е интерпретиран като следствие на катастрофално количество прах в атмосферата: папратите се възстановяват първи, колонизират освободените площи, последвани от покритосеменните едва след възстановяването на почвите. Това заключение е направено на базата на аналогията с наблюдавани подобни обрати в областта на флората, предизвикани от вулканични изригвания. Разбира се, трябва да бъде отчетен факта, че подобни аномалии са ограничени до фосилните записи на Северна Америка. Навсякъде другаде по света, особено в южното полукълбо, не се наблюдава нищо повече от постепенна промяна във видовия състав на растенията през К/Т периода.

Сред най-популярните заблуди относно К/Т изчезването е тази за степента на влияние на събитията. В действителност повечето групи организми оцеляват. При насекомите, бозайниците, птиците и цветните растения на сушата, както и рибите, коралите и мекотелите в океаните се наблюдава еволюционен разцвет след края на креда. Причината може би се корени в това, че повечето от хипотезите предлагани в миналото,  се опитват да обяснят драматичното изчезване само на динозаврите. Не се отчита факта, че К/Т периодът е белязан от глобални събития, така че за обяснението им са нужни причини със съответното въздействие.

За оценка на степента на въздействие и евентуалните промени в екосистемите е необходимо прецизното им и точно реконструиране. Това е предмет на палеоекологията. Вероятно повечето от вас ще бъдат разочаровани да научат, че предмет на палеоекологията не са евентуални палеопротести срещу замърсяващите атмосферата отровни летливи газове на Цехщайново море, нито пък отчаяни палеодействия по съхраняването на българските мезозойски корали, страдащи от необратимите промени в климата.  Палеоекологията изучава начина на живот на отделни изкопаеми организми, животни и растения, отношенията помежду им, както и със заобикалящата ги среда, и методите й играят основна роля при проучванията на масовите измирания. Това, разбира се, не винаги е лесно и възможно, като се има предвид непълнотата на фосилните записи и т. нар. ефект на Сигнор-Липс - поради непълни фосилни данни, съществува вероятност повечето измрели видове да са изчезнали реално по-късно от времето, датирано по най-младия намерен фосил. 

Масовото измиране в края на креда безспорно е най-популярното от петте големи, главно заради изчезването на енигматичните динозври. До преди 1980 г. относно причините за това са предлагани най-различни хипотези. Те варират от приемливи такива (глобални климатични промени, таксономични промени в растителните съобщества, астероиден сблъсък, тектонични процеси, промени в нивото на световния океан) до по-налудничави (загуба на сексуален апетит, изглупяване и хормонален дисбаланс при динозаврите; ожесточена конкуренция с гъсеници за растителна храна; бозайници, които изяждат всички динозавърски яйца). Множество експедиции и изследвания са проведени с цел да бъде установено какво точно е причинило измирането на тази голяма и така популярна група животни – динозаврите. 

През юни 1980 г. в Science е публикувано едно от най-важните изследвания на 20-ти век. В своята публикация Луис Алварес посочва, че 10 километров астероид е ударил Земята, ударът е вдигнал огромно количество прах в атмосферата, покрил е цялото земно кълбо, закривайки слънцето, спира процесът фотосинтеза при сухоземните растения и океанския планктон, което означава изчезване на продуцентите. След изчезването на храната им измират растителноядните животни, последвани от месоядните. Това е в общи линии моделът, описан от Алварес.

Луис и Уолтър Алварес
Луис Алварес е физик, получил Нобелова награда за работата си в областта на субатомните частици. Той започва изследването на К/Т събитията покрай геоложките проучвания на сина си Уолтър, който работи в Италия, където има пластове разкриващи почти напълно К/Т границата. Екипът геолози идентифицира необичайна ивица глина сред морските варовици, точно на границата креда-терциер. Измервайки химическия състав на тази глина и материалът под и над нея, те установяват необичайно количество от метала иридий. Това е т. нар. иридиева аномалия, където съдържанието на иридий скача от нормалните 0.1–0.3 ppb до 9 ppb. Иридият е рядко срещан метал в земната кора и произходът му в нея се свързва основно с метеоритите. Фоновите количества иридий в земната кора са резултат на многобройните метеорити достигали Земята през нейната история.

Алварес заключава, че иридиевата аномалия е резултат от сблъсък с огромен метеорит. Той изчислява, че ефектът от подобен сблъсък трябва да се простира по цялото земно кълбо. Въз основа на модели и данни от изригвания на вулкани посочва, че кратерът, оставен от подобен метеорит, трябва да е с размери над 100-150 метра в диаметър, за да произведе подобно количество прах, а за това е необходим метеорит с диаметър приблизително 10 км. Публикацията в Science привлича вниманието на международната научна общност, като коментарите на учени от най-различни области са противоречиви. Отчасти защото авторът е физик, а не палеонтолог или геолог, отчасти защото доказателствата изглеждат недостатъчни. Последвали откритя потвърждават правотата на Алварес и неговия екип, а през 1991 г. бива открит и кратерът – в Мексиканския залив. 

За да докаже, че масовото измиране в края на креда е резултат на астероиден сблъсък, Алварес предлага следното просто и дори дръзко уравнение:

M=sA/0.22f

Където М е масата на астероида, s е повърхностното съдържание на иридий след въздействието, А е общата площ на земната повърхност, f е съдържанието на иридий в метеоритите, а 0.22 е количеството материал, изхвърлен от големия вулкан Кракатоа, който изригва през 1883 г., което достига стратосферата. По тази формула Алварес изчислява, че астероидът, причинил К/Т събитията, трябва да е притежавал тегло над 34 милиарда тона. Диаметърът на подобен астероид е определен на 7-10 километра. 

Иридиевата аномалия засяга скални пластове от К/Т границата, както на сушата, така и в океана. Подобни пластове са открити на повече от 100 места навсякъде по земното кълбо. Там, където границата е разположена в морски седименти, иридиевият слой е разположен точно над последните кредни микрофосили, а седиментите над него съдържат палеоценски микрофосили от началото на ценозоя. Иридиева аномалия се наблюдава само в скалните проби от К-Т границата и се отличава с много характерен пик, показващ, че събитието е било внезапно и в геологически план краткосрочно.

Освен иридиевата аномалия има и други доказателства в подкрепа на астероидния сблъсък. Известно е, че в пластовете от метеоритни кратери присъстват шоков кварц и микротектити. Микротектитите (земно стъкло) се образуват в резултат на стапяне на скалите от сблъсъка и почти внезапното втвърдяване на материала във въздуха. Шоковият кварц се формира, когато кварцови кристали са подложени на внезапно повишаване на налягането. Това причинява трайни промени под формата на микропукнатини, които лесно се разпознават. Навсякъде в Северна Америка К/Т пластовете са богати на микротектити, а точно над тях е разположен тънък слой, богат на иридий и шоков кварц. Този слой е тънък на места едва няколко милиметра, но общото количество материал надхвърля 1 куб. км. шоков кварц само в западната част на Северна Америка. Зоната на шоковия кварц се разпростира на запад по дъното на Тихия океан, но е рядко срещан в К/Т пластове от останалата част на света. Всичко това показва, че сблъсъкът се е случил някъде в Северна Америка. 

Основна алтернатива на астероидния сблъсък като причина за масовото измиране в края на креда е градуалистичният модел, според който изчезванията са се случили в течение на дълги периоди от време, като резултат от периодични климатични промени. На сушата гъстите субтропични гори, обитавани от динозаври, отстъпили място на листопадни гори, доминирани от бозайниците. В подкрепа на градуалистичния модел е плавното понижаване на честотата на срещане на някои групи морски организми в края на креда. Климатичните промени на сушата се свързват с промени в нивото на световния океан и свиване на зоната на топлите плитководни морета.

Друга причина, възприемана като основна за масовото К/Т измиране, е вулканична активност. Деканските капани в Индия представляват обширни територии, заливани от лава в продължение на 2-3 милони години през креда. Вулканичният модел обаче не може да даде обяснение на всички налични данни за катастрофата – количеството иридий, шоков кварц, микротектити и др., както и някои биологични последствия. 

Откриването на кратера Чиксулуб на полуостров Юкатан, в Централна Америка, окончателно измества градуалистичния и вулканичния модели. Това е яйцевиден по форма кратер, широк около 200 км в диаметър. Скалните пластове под кратера са датирани прецизно към К/Т границата, а скалите около древната брегова линия на протокарибите също подкрепят теорията за сблъсъка - изобилие на шоков кварц. Освен това, в скалите от К/Т границата в протежение на 1000 километра от зоната на сблъсъка се откриват микротектити с уникална геохимия. Микротектитите  обикновено се свързват с вулканични изригвания, но тъй като притежават същата геохимия като евапоритите и варовиковите скали, които покриват дъното на кратера, вулканичната хипотеза не може да обясни произхода им. 

Яйцевидната форма на кратера Чиксулуб показва, че астероидът е ударил повърхността под малък ъгъл, около 20°–30°, като е разпръснал повече материя на северозапад, отколкото в останалите посоки. Това е основна причина за по-големите поражения на север в американския континент и несиметричното разпределение на шоковия кварц. 

Геоложките и петроложки проучвания, както и иридиевата аномалия, шоковият кварц и микротектитите, а и кратерът Чиксулуб, дават силни доказателства в подкрепа на астероиден удар преди 65 млн. години. Данните от палеонтологията обаче говорят за внезапно изчезване на някои групи организми, докато други се характеризират с по-продължително такова, за периоди от около 1-2 млн. години. Основният въпрос е как точно сблъсъкът е причинил изчезването. Наличните модели за измирането са биологически малко вероятни или твърде катастрофични: сценарият трябва да отчита факта, че 75% от семействата преживяват К/Т събитията, повечето от които почти не биват засегнати. Дали двата модела могат да бъдат комбинирани така, че дългосрочните промени да бъдат обяснени чрез постепенна промяна в океанското ниво и климата, а финалното измиране в края на креда да е резултат на сблъсъка, е трудно да се каже.

Няма никакво съмнение, че северноамериканският континент е бил напълно опустошен. В световен мащаб дори краткосрочни екстремни събития, повлияващи сухоземната растителност и морския планктон, биха причинили срив в хранителните вериги. Основните глобални ефекти от астероидния сблъсък според повечето модели се изразяват в намаляване на осветеността, резки температурни промени, киселинни дъждове и пожари. Облакът от прахови частици в атмосферата се простира по цялото земно кълбо, като силно намалява осветеността и инхибира фотосинтезата. Теоретични и експериментални данни потвърждават, че значителна промяна в осветеността в продължение на няколко дни може да унищожи до 99% от планктона. Вероятността за това се увеличава при положение, че са замесени и обширни пожари, тъй като саждите абсорбират слънчевата радиация по-ефективно от праховите частици.

Логично е птерозаврите, динозаврите и големите морски влечуги да са уязвими по отношение на хранителен недостиг и подобно обяснение за тяхното измиране - с изчезване на продуцентите в хранителните вериги - изглежда правдоподобно. От друга страна оцелелите гущери и примитивни бозайници са малки по размери животни, често ровещи или хиберниращи, способни да си набавят ядки, семена, ларви и други безгръбначни за храна. В океаните по-уязвими са безгръбначните обитаващи плитководната зона, където температурните промени могат да бъдат резки и фатални. За разлика от дълбоководните обитатели, които не са подложени на температурен шок, характеризират се с много по-нисък метаболизъм и са способни да издържат на няколко месеца гладуване. Фауната в големите географски ширини е адаптирана към периоди на зимен мрак, затова тропическите съобщества са по-уязвими. Листопадните дървета преживяват К/Т събитията много по-успешно от вечнозелените. Т.е. видовете обитаващи големите географски ширини и дълбоките океански води са имали по-добри шансове. Също така сладководните съобщества са имали предимство пред сухоземните такива. Фосилни находки от Северна Дакота показват, че костенурките и други водни влечуги преминават успешно К/Т границата, докато  динозаврите изчезват напълно. Като се има предвид, че сладководните съобщества се поддържат до голяма степен от потока детрит, включващ предимно сухоземна растителност, лесно е да се предположи, че видовете в хранителните вериги, които се изхранват с детрит, ще преживеят катастрофата по-успешно от останалите.

Единственото пълно и сравнително богато на фосили разкритие на сухоземни пластове от К/Т периода се намира в северноамериканския запад, източна Монтана. Анализът на фосилните находки не показва спад в числеността и разнообразието на динозаврите до края на креда, когато те изчезват внезапно от записите. Това, разбира се, не слага край на спора между катастрофисти и градуалисти. Фосилни находки от други региони свидетелстват за постепенен спад в разнообразието от края на кампан, характеризиращ се с 45 рода, до късен маастрихт (последният етаж на креда) - 24 рода. Това е силно доказателство в подкрепа на твърдението, че динозаврите вече са преживявали своя залез, а астероидният сблъсък просто е изиграл ролята на coup de grâce. 

Останалите групи гръбначни животни - сухоземни и морски - също не се отличават с кой знае колко пълни фосилни записи. Вижда се, че на сушата двуутробните бозайници са по-сериозно засегнати от плацентните. Но тново има много малко доказателствен материал извън западните части на Северна Америка. Крокодилите и сладководните костенурки преживяват К/Т събитията почти незасегнати. Архаичните видове птици изглежда изчезват, а по-съвременните такива се характеризират с широко разпространение в началото на терциер, но фосилните записи са доста непълни, а между позициите на палеонтолозите и молекулярните биолози има несъгласие по този въпрос: последните твърдят, въз основа на филогенетичните си реконструкции, че произходът на много съвременни разреди птици може да бъде проследен назад до креда.

Друга голяма група гръбначни животни са птерозаврите, които без съмнение са летели както над сушата, така и над моретата, но техни добри фосилни останки се намират единствено в морски седименти. Птерозаврите изчезват в края на креда, както и ихтиозаврите и плезиозаврите. Но отново фосилните записи не са достатъчно подробни, за да се твърди със сигурност как точно е протекло изчезването им. Единствено при ихтиозаврите и плезиозаврите има достатъчно данни за продължителен, плавен спад в числеността и разнообразието преди края на креда. Категорична подкрепа от страна на гръбначните животни в полза на катастрофичния модел предлагат гигантските морски влечуги - мозазаврите - които процъфтяват през креда, само за да изчезнат драматично в края на периода.

Най-пълни са фосилните записи на планктонните организми - коколити и фораминифери. В морските седименти, в които тези микрофосили присъстват в изобилие, се наблюдава рязък видов обрат за много кратък период от време в края на креда. Разбира се, съществуват противоречиви становища и по този въпрос. И докато коколитите подкрепят катастрофичния сценарий, при фораминиферите е доста по-неясно как точно са протекли събитията, като според някои палеонтолози има видове, преминали К/Т границата. Но това, освен от подробните фосилни данни, зависи до голяма степен и от качественото им таксономично определяне.

Друга голяма група сухоземни животни, характеризираща се с богати фосилни записи, са насекомите. За разлика от масовото измиране в края на перм, когато насекомите биват сериозно засегнати, през К/Т периода не се наблюдава особена промяна в техния видов състав.

Някои важни мезозойски групи животни, като амонитите, са в залеза си в края на креда, докато при други видове от същите пластове се наблюдава рязко изчезване от фосилните записи. Освен бивалвиите, други две важни групи мекотели, рудисти и иноцерамиди - и двете характерни за периода креда - изчезват вероятно 1 млн. години преди края на мастрихт.

Друг основен проблем, с който повечето катастрофични сценарии не могат да се справят, е определянето на пола от температурата на околната среда при някои (ектотермни) видове. Това е характерно за много съвременни влечуги.  Полът при тези видове не се определя генетично, а от температурата на околната среда по време на ембрионалното развитие. Най-често при по-високи температури се развива полът, който се характеризира с по-големи размери във възрастно състояние. Женските костенурки, например, са по-едри от мъжките, защото произвеждат голямо количество яйца. Съответно ембрионите се развиват като женски възрастни индивиди, ако температурата на средата е по-висока. При крокодилите и гущерите е обратно. Мъжките са по-едри от женските, защото при тях се наблюдава много силно съперничество. Определянето на пола от околната среда е много разпространено сред съвременните влечуги и вероятно е съществувало при техните предшественици. При това положение една внезапна промяна в условията на околната среда би била фатална за повечето влечуги през К/Т периода. Нещо, което не се наблюдава в пластовете.

Оцеляването на птиците също е своеобразна загадка. Дребните видове динозаври не се отличават от по-едрите видове птици, както по размери, така и в екологично отношение. Птиците обаче оцеляват, а динозаврите не. Птиците са топлокръвни животни с висок метаболизъм, много чувствителни на екстремни промени. При все това те оцеляват. Предполага се, че това се дължи на способностите им да се гмуркат, плуват или търсят убежища във водата, в блата и мочурливи зони, да си правят дупки и да гнездят в хралупи на дървета, като по този начин се укриват от непосредственото влияние на околната среда.

В обобщение може да се каже, че нито катастрофичните, нито градуалистичните модели могат да предложат самостоятелно обяснение на наличните данни за събитията от края на креда и изводите направени от тях в световен мащаб.

Ясно е, че екстремните катастрофични модели трябва да бъдат преразгледани, за да отговарят на степента на изчезване. Много групи преживяват събитията, почти няма големи таксони, които да са напълно заличени. Дори динозврите оцеляват в известен смисъл - като птици. Все още не са напълно ясни причините за изчезването на толкова много групи организми в края на креда, докато други оцеляват. Не е ясно дали това е причинено само от астероидния сблъсък или от комбинацията на сблъсъка с вулканизъм, както и последователността на тези явления, и на биологичните и екологични последствия от тях. Необичайният екстремен ефект от К/Т събитията, глобалният обхват и екологичните аномалии (като папратовия скок) може би се дължат на това, че астероидното въздействие и вулканизмът са се случили в период, в който равновесието в глобалните екосистеми вече е било твърде уязвимо.

неделя, 24 април 2011 г.

Богове, астрология и други опасни суеверия!

Древните философски опити  за обяснение на природните явления и катаклизми достигат до нас под формата на приказки, митове, легенди. Елините, например, смятали вулканите за своеобразни свръхестествени затвори за престъпления (неподчинение или обида) срещу боговете. Според римския поет Вергилий под Етна е затворен гигантът Енцелад, а под Везувий - брат му Мимас. И когато вулканите треперят, ние усещаме тяхната агония; когато бучат, чуваме тяхното отчаяние; а когато изригват, виждаме леещата се кръв. Считало се е, че земетресенията и наводненията са предизвиквани от бога на морето, могъщия Посейдон, за наказание на простосмъртните.

По-късно ранното християнство асимилира тези схващания за природните бедствия - като правото на Бог да наказва вярващите и унищожава неверниците. Активните вулкани от затвори се трансформират в порти към ада, а стичащата се лава - в явен признак за адския огън. Религиозните обяснения надделяват и през Средновековието, въпреки че някои учени опитват да обяснят геоложките явления и процеси с естествени причини, като например френският философ Рене Декарт (1596-1650), който описва планетата като съставена от три слоя - огън, вода, земя - понякога изригващи един в друг.

Тази гледна точка, разглеждаща катастрофите като предопределени от бог, обяснява също така и влиянието, приписвано на звездите, особено на кометите. Изглеждало е напълно възможно чрез изучаване на небето да се предскаже съдбата, да се отгатне бъдещето и да се прозрат божиите планове. Кометите са били възприемани като особени знаци по небесната сфера - появяващи се внезапно, без да следват никакви правила, те са възприемани като плашещи предзнаменования за епидемии, войни, земетресения...

Според римляните появата на огнена звезда в небето е предизвикала убийството на Юлий Цезар, както и кръвопролитията в битката с Помпей. В Швейцария Халеевата комета е обвинявана за земетресенията, а в Англия за появата на чумната епидемия... За разлика от своите западни колеги китайските астрономи провеждат наблюдения и документират появата, движението и изчезването на стотици комети. Такива подробни атласи съществуват още от времето на династия Хан, в които кометите са описани като звезди с дълги опашки като на фазан или подобни на метла, като различните форми са асоциирани с различни бедствия. И въпреки че китайците също описват кометите като "подли звезди", събраните от тях данни позволяват на по-късните астрономи да установят истинската им природа.

Един от първите учени, който прави опит да отдели суеверията и бог от геологията, е германецът Атанасий Кирхер (1602-1680), който през 1638 г. изучава кратера на активния Везувий.  В своята публикация "Mundus Subterraneus" през 1678 г. той предлага напълно светски обяснения за геоложките процеси. Обяснения , които църквата, разбира се, заклеймява. Обяснения, които съвременната наука не потвърждава, но които олицетворяват стремежа на интелекта към знанието, към рационалното и логичното дори във времена, в които това е било равносилно на самоубийство.

Всичко описано дотук е история. И докато от позицията на времето можем снизходително да оправдаем залитанията на древните по свръхестественото, то със съвременните опити за пробутване на псевдонаучни обяснения за естествени процеси има само един начин, по който трябва да се постъпва - те трябва да бъдат сочени с пръст и шумно разобличавани.

След поредицата опустошителни земетресения в Япония не закъсня и поредната реакция на религиозните фундаменталисти, които обявиха бедствието за нов явен знак за божия гняв и наближаващия край на света. И въпреки че и до днес вярващите полагат неимоверни усилия в безплодните си опити да обяснят предимно кръвожадното поведение на предполагаемото си върховно същество - поведение, което показва защо е добра идея да захвърлим концепцията за бог(ове) на интелектуалното бунище - те (вярващите) продължават с особена мазохистична гордост да обогатяват списъка с приписваните му жестокости след всяко природно бедствие, обявявайки го за божие дело и нечие наказание. Порив явно неудържим, своеобразен автогол, водещ до орезиляване, за предотвратяването на което е необходим интелектуален напън, непосилен за лековерните и носещ сериозен риск от умствено осиране... тъй де... разстройство.

Но не само религиозните суеверия, псевдонауките също се стараят да натъкмят природните явления така, че да паснат на техните убеждения, като се опитват по този начин да печелят позиции сред отчаяните, недообразовани и суеверни хорица, и подкрепа (най-вече финансова) от техните страхове и надежди.

Ето няколко примера за псевдонаучни и религиозни бисери:

The Japan earthquake and ‘punishment from God’

Statement Regarding Pat Robertson's Comments on Haiti

Are Earthquakes a Punishment From Allah?

Земетресението в Япония причинено от страшно оръжие?

Луната опасно близо до Земята днес!

 И така, нека обобщим. Земетресението в Хаити бе наказание за практикуването на вуду от местните и сключения договор със сатаната. Земетресението в Чили бе наказание за християнството. Това в Турция пък - за исляма.   Или както  Амброуз Биърс уточнява: "Infidel: In New York, one who does not believe in the Christian religion; in Constantinople, one who does."   Земетресението в Япония, разбира се, е наказание за липсата и на християнство, и на ислям, както и за консуматорското отношение на японците към природата (в частност китовете). Някои дори побързаха да го възпеят. Ураганът Катрина е наказание за легализирането на абортите във Флорида, а големите пожари в Португалия за... забраната им? И така нататък, и така нататък... Излиза, че боговете обичат да наказват. И то с такава оргазмоподобна наслада, че са се погрижили винаги да имат причини да го правят. А вътрешната потребност да се кланяш в знак на почит пред надарено с такива качества божество е... диагноза. Опасна диагноза!

неделя, 20 февруари 2011 г.

Еволюция на Tetrapoda през девон (част 5).

Sinostega pani

През 2002 г. северозападно от Китай беше открита непълна лява долна челюст, принадлежаща на четириного. Парчето, дълго около 7 сантиметра, бе именувано Sinostega pani. Разглеждана като твърде различна от всички познати до този момент таксони, тя е определена като най-сходна с Acanthostega.

Sinostega е първото девонско четириного, откривано в Азия, която през този период се е разполагала основно в екваториалния пояс, на север и донякъде на запад от източната част на Гондвана (палеоконтинент, включващ днешните Ю. Америка, Африка, Антарктида и Австралия). Sinostega е също така е едно от само двете девонски четириноги, откривани извън Еврамерика (палеоконтинент, включващ по-голяма част от днешните С. Америка и Европа); другото - Metaxygnathus - е открито в източна Гондвана (днешна Австралия). Всичко това показва, че в края на девон четириногите вече са били много широко разпространени.

"Можем с голяма увереност да твърдим, че четириногите се появяват в началото на късен девон, преди не повече от 370 млн. години." - казва Пер Алберг, съавтор на публикацията и палеонтолог в Природонаучния музей в Лондон - "Новата находка показва, че в края на девон, преди около 354 млн. години, те вече са били широко разпространени." Според Алберг най-интересното в случая е това, че, макар Sinostega да е по-близо географски до австралийското четириного Metaxygnathus, анатомично тя е много по-сходна на Acanthostega.

Strud Jaw: c.f. Ichthyostega

През 1888 г. публикация на Белгийското дружество по геология отбелязва откритието на фрагмент от долна челюст край Щруд. Фрагментът е с дължина около 7 сантиметра и първоначално е определен като принадлежащ на риба. По-съвременно преразглеждане установява, че всъщност е от ранно четириного. Състоянието на находката не позволява по-точна идентификация, но широко разположените и извити назад зъби са най-добре сравними (c.f.) със съответната част от долна челюст на Ichthyostega. Независимо дали този фрагмент принадлежи или не на Ichthyostega, той представлява първото къснодевонко четириного от западна континентална Европа. Фрагментът е открит в горнофаменска формация, която съдържа естуарни и речни седименти.

Tiktaalik roseae

Tiktaalik roseae е една от най-съвременните находки в проучването на еволюцията на ранните тетраподи и може би най-драматичната от всички. Останките на възраст 375 млн. години са открити в канадската територия Нанавут през 2004 г. (публикувани през 2006) и притежават забележителни характеристики, преходни между най-ранните четириноги и техните риби-предшественици. Дадено е много подходящото наименование "fishapod".

Tiktaalik  технически е риба - покрита с люспи, притежаваща хриле. Свързаните фислни кости надвишават метър на дължина, а екстраполацията на изолираните показва, че някои индивиди са достигали до 2 метра дължина. Въпреки рибоподобната си анатомия, находката съчетава някои смесени характеристики. Напомня донякъде съвременните крокодили с плоските глава и тяло, издължена муцуна, близкоразположени очи на горната повърхност на главата, перкоподобни крайници и костни люспи. Общата форма на тялото предполага, че - подобно на крокодилите - тази риба е прекарвала по-голямата част от живота си в плитки води.

Както вече споменахме, Tiktaalik притежава и други преходни характеристики. Черепът е по-сходен с тези на ранните четириноги, отколкото на Panderichthyes. Пропорционално муцуната е по-дълга, а посторбиталната област къса, подобно на Panderichthyes. Отделните кости на черепа са по-сравними с четириногите, отколкото с елпистотегите. От друга страна долната челюст и някои части от небцето се доближават по устройство до тези на Panderichthyes.

Хрилните елементи при Tiktaalik са добре развити, което сочи, че вътрешните хриле са били важни при дишането. Но дихателните отвори - особеност, която според учените допринася за увеличаване на дишането при ранните четириноги - са по-развити, отколкото при Panderichthyes. Още по-впечатляваща е загубата на костните хрилни капачета. Загубата на тези елементи ефективно разделя гръдния кош от черепа. С други думи, Tiktaalik - подобно на четириногите - е притежавала врат.

Нови изследвания показват, че черепните кости на Tiktaalik притежават характеристики, които са междинни за ранните четириноги и рибите по отношение на това в каква степен са подвижни една спрямо друга. Нашият череп, например, е неподвижен и срастнал, докато предшествениците на Tiktaalik са притежавали повече стави в своите черепи, което е подпомагало храненето и дишането под вода. Черепът на Tiktaalik попада между тези две крайности. Той все още притежава някои стави, но е еволюирал в много по-стабилна и неподвижна форма. Например черепната кост hyomandibula илюстрира до каква степен Tiktaalik подпомага разбирането ни за еволюцията от древните риби до ранните тетраподи. При рибите тази кост е голяма и прикрепва горната челюст за черепната кутия като подпомага и хрилното дишане. При сухоземните четириноги тази кост е тънка и всъщност придобива напълно нова функция: позволява ни да чуваме. Тя се превръща в stapes (стреме), една от костиците в средното ухо. Изследванията показват, че хиомандибулата при Tiktaalik е по-малка, отколкото при неговите предшественици, но не толкова, колкото стремето. Това най-вероятно означава, че Tiktaalik е разчитал по-малко на изпомпването на вода през хрилете си за набавяне на кислород.

С изключение на липсата на костна връзка с черепа, гръдният кош на Tiktaalik е по-сходен с този на Panderichthyes, отколкото с тристокоптеридните ръкоперки или ранните четириноги.
Гръдните придатъци очевидно са функционирали като перки, въпреки че лъчите са по-къси, отколкото при Panderichthyes. Вътрешният скелет обаче показва някои междинни характеристики. Впечатляващи са дисталните ставни плоскости, които представляват функционален аналог на китката. Tiktaalik вероятно успешно се е повдигала във водата с помощта на своите гръдни перки, които са много подобни, но не съвсем, на крайници.

Аксиалният скелет е донякъде необичаен. Ребрата са много добре вкостени и много по-големи отколкото при останалите ръкоперки, както и в сравнение с четириногото Acanthostega. Освен това се наблюдава проксимално разширяване в опашната област, което води до известно припокриване със съседни ребра. Тази особеност се наблюдава и при Ichthyostega, въпреки че ребрата на двете групи се различават значително в останалите подробности.

През 2010 г. група от полски и шведски палеонтолози оповестиха откритието на фосилни отпечатъци на възраст близо 400 млн. години, които изглежда принадлежат на напълно развито четириного. Ако преди 400 млн. години са съществували напълно оформени четириноги, то еволюцията на най-ранните четириноги би трябвало да е започнала много преди това. Дори да бъде постигнат консенсус относно възрастта на въпросните отпечатъци, това по никакъв начин не е в противоречие със статуса на Tiktaalik като междинна форма. Това показва само, че Tiktaalik и ранните четириноги като Acanthostega имат дълги неизвестни филогенетични линии (ghost lineages) - серия предшественици, които не са оставили фосилни следи.

вторник, 1 февруари 2011 г.

Масово измиране Перм-Триас.

Масовите измирания винаги са вълнували въображението на хората, вдъхновявали са писатели, сценаристи, провокирали са и са ставали повод за научни експедиции и открития. Най-популярно сред тях е това в края на креда, разбира се. Не защото е било най-грандиозно, а защото е заличило динозаврите от лицето на земята, с които широката публика е най-добре запозната.  Всъщност най-голямото от всички измирания, познати ни до този момент, е било това в края перм, когато животът е бил на косъм от това да бъде заличен завинаги... Или поне така изглежда на пръв поглед. Да видим какви изводи могат да се направят от наличните факти за най-голямото от петте големи масови измирания.

Пермският период, който обхваща периода преди 290 до 248 милиона години, завършва с едно от най-големите измирания в историята на живота. Вкаменелостите показват, че в скалните легла от края на перм няма почти никакви следи от живот. Учените наричат това тотално унищожение на живота Голямото измиране. Около 90 процента от всички видове, включително насекоми, растения, морски животни, амфибии и влечуги изчезват, и животът се променя коренно. Не само по отношение на видовия състав, но и организацията и структурата на екосистемите. Сякаш някой е натиснал бутончето "рестарт" на планетата. Измиранията от по-ранни (и по-късни) периоди са били нищо в сравнение с това. Пермското измиране обаче "прочиства" еволюционните пътеки и екологични ниши от земноводните, и задвижва процесите, които довеждат впоследствие до така популярната Ера на динозаврите. Дори може да се каже, че настройва събитията, довели до това цинодонтите да станат истински бозайници, а впоследствие да се появим и ние...

Нека първо да дефинираме масово измиране. Това е изчезването на значителна част от световните флора и фауна за геологически незначителен период от време. При търсене на сведения за подобни резки промени в геоложките пластове обикновено се използва стратиграфията на базата на ръководните вкаменелости (биостратиграфия). Използването на ръководни фосили е изключително полезно не само за стратиграфската корелация, но и за интерпретиране на условията на средата и палеоекологията.

Началото на перм с нищо не подсказва, че следва такова масово измиране, въпреки че геоложка промяна вече е започнала. През пермския период продължава и завършва развитието на херцинския нагъвателен цикъл. От названието на планината Харц идва името на планините, означавани като херциниди и образувани в края на палеозоя. В резултат на тези мощни движения литосферата се променя съществено. Оформя се суперконтинента Пангея с два главни субконтинента - Лавразия и Гондвана. През късен перм плитък морски басейн, наречен Цехщайново море, залива сушата на европейската част на Русия, Германия, Полша, Шпицберген, Нова земя и Гренландия. По-късно, при последващото издигане, морето се разкъсва на отделни участъци с характер на лагуни. Подобни условия са присъщи и на останалите континенти. Според много геолози херцинският тектонски етап е една от причините за промяната във физикогеографските условия през перм и съответно за измирането или рязкото намаляване на по-неприспособимите организми.

Необичайната форма на Пангея означава, че животните и растенията са можели да се движат или разпространяват с лекота на сушата, при много малко бариери. Вътрешността на суперконтинента е била с горещ и сух климат, тъй като е била отдалечена от основните водни басейни. Флората през ранен перм не се различава съществено от карбонската - дървесни плаунови, папратовидни, семенни папрати, клинолистни и хвощови растения. В късен перм флората се изменя съществено - развива се цехщайнова флора, растат иглолистни, сагови, семенни папрати, гинкгови, цикадови растения. Това са и основните растения, които господстват през мезозоя.

Животните, населявали пермските гори, биха изглеждали като пришълци от чужд свят днес. Diplocaulus, например, е представлявал животно с тяло на саламандър и глава с форма на огромен бумеранг. Mesosaurus, от друга страна, е наподобявал зловещ алигатор с тънки и остри зъби като игли, поместени в дълги, силни челюсти. Бронираният Cacops е имал тяло с форма на Volkswagen-бръмбар, с уши, способни да долавят изключително слаби шумове. Морската фауна е представена от развитието на големите фораминифери (фузулиниди), които в края на периода измират. Тетракоралите и табулатите са слабо представени, а трилобитите доживяват последните си дни. Охлювите имат многобройни представители, а мидите (бивалвии) имат прилика с карбонските и са широко разпространени. Силно развитие имат гониатите и някои белемнити. Развиват се характерните мъхови животни (бриозои). Изобилстват брахиоподите, а измират последните бластоидеи, много криноидеи и таралежи.

Сухоземната фауна се характеризира с голямо разнообразие. Пермските стегоцефали са достигали големи размери и са били разпространени предимно в С. Америка. Там са открити и така наречените сеймури, както и котилозаври. За втори център на обитаване на пермски влечуги се приема Южна Африка, където са намерени растителноядни котилозаври и хищни териодонти (зверозъби).

Преди около 251 милиона години започва така нареченото голямо измиране. Въпросът защо толкова много видове и цели екосистеми биват заличени остава дискусионен. Около 96% от морските обитатели и над 70% от сухоземните изчезват през този период. Предположенията включват астероиден сблъсък, интензивна и продължителна вулканична дейност, драстични промени в климата. За първи път Дъглас Ървин посочва, че причините най-вероятно  са комплексни, защото нито едно явление, независимо колко мащабно е, само по себе си не може да причини такава катастрофа. Причините за случилото се в края на перм не са така ясни, както тези за измирането в края на Креда. Съществуват няколко хипотези.

Астероиден сблъсък. След успеха на теорията за сблъсъка като обяснение за масовото измиране в края на креда, се забелязва известен ентусиазъм сред изследователите, които смятат, че са открили ключа към всички масови измирания.  Такива са били до последно и очакванията на Луис Алварес. В търсенето на доказателства в подкрепа на теорията за сблъсъка се използват два подхода. Единият представлява търсене на факти в пластовете съответстващи на периодите на масови измирания - иридиеви аномалии, шоков кварц, тектити и астероидни кратери. Алтернативният подход е да се търсят подобни свидетелства във всички пластове и да се съпоставят след това с данните от пластовете с масови измирания. Има свидетелства за иридиева аномалия в пермски пластове близо до Нанджинг, но те не са потвърдени от анализите на американските ядрени физици Франк Азаро (член на екипа на Луис Алварес) и Карл Орт. Освен това досега не са открити допълнителни доказателства като шоков кварц, тектити или кратер в тези хоризонти никъде по света.

Регресия/трансгресия и аноксия на океанските води. Друга вероятна причина за катастрофата е промяна в нивото на световния океан. За първи път Нюъл прави връзка между масовите измирания и големите спадове в морското равнище, въз основа на регресии в епиконтиненталните морета. В геологичното минало плитки морета с дълбочина под 200 метра са заемали голяма част от континенталните плочи. За разлика от океаните, при тези епиконтинентални морета една регресия с относително скромни размери може да доведе до значително свиване на местообитанията на бентоса - морските организми, населяващи дъното - както (макар и в по-малка степен) и тези на нектона и плуващите в повърхностните води организми. Въпреки че представители на всички основни категории животни се срещат в дълбокия океан, голяма част от организмите, биомасата, обитават плитките периконтинентални морета и горната част на континенталния склон. Нюъл предполага, че определените от него шест масови измирания на морски организми са причинени от редуциране на обитаемата зона, в резултат на регресия в епиконтиненталните морета. До момента едни от най-добре проучените драматични и относително бързи морски регресии са тези през кватернер, които са свързани с нарастването на полярните шапки за сметка на океанското ниво по време на периодите на захлаждане. И все пак не се наблюдават данни за масови измирания сред морския бентос свързани с тях, което противоречи на хипотезата на Нюел. Разбира се, възможно е кватернерните регресии да са били твърде кратки (в геологически план), а засегнатите организми да са се оттеглили в определени рефугиуми, след което да е настъпило повторно разселване.

При липса на повече данни е съмсем разбираемо, че повечето геолози са приемали гледната точка на Нюъл, а именно, че свиването на обитаемата зона в резултат на регресия в нивото на световния океан е довело до изчезване на морския бентос в края на перм. Драстичната промяна през последните години в разбирането на геолозите е в резултат на работата в южен Китай, където има, както се оказа, голяма площ, разкриваща непрекъснат морски преход от перм към триас. Пол Уигнал и Тони Халам правят проучвания върху пластовете от този период в три части на света - Алпите, Пакистан (солните мини) и южен Китай. Целта е не само да се съберат данни за евентуален спад в морското равнище, но и за последвал кислороден дефицит. Данните, които събират, не показват връзка между регресията и изчезванията, която да подкрепи хипотезата на Нюъл. Навсякъде се забелязва драматично изчезване на видове, става въпрос за границата, белязана от конодонтите, както и спиране на въглеродния цикъл - т.нар. Стрейнджлъв ефект. Но не са намерени свидетелства за спад в нивото на морските води. Точно обратното, намерени са доказателства за повишаване на нивото, трансгресия. Изниква въпросът, защо морските бентосни организми биват така драматично повлияни от повишаването на морското равнище? Важен фактор, който корелира с трансгресията е кислородният дефицит. Границата между аноксичния придънен воден слой и обитемите повърхностни води се изтегля нагоре при повишаване на водното ниво. Трябва да се отбележи, че за много дълги периоди в историята на земята са липсвали големите ледени полярни шапки, които са своеобразен двигател на океанските течения и размесването на океанските слоеве. Логично е да се приеме, че по това време океанските дълбини са били много бедни на кислород, а може би и аноксични. Тази част от морското дъно, която е под аноксичните слоеве вода, е богата на органична материя утаявана от повърхността основно от планктона, защото при липса на кислород са възпрепятствани нормалните процеси на разграждане. Стратификацията на морските води се подсилва от разлики в солеността или температурата на водните пластове. В стратиграфията аноксията се познава по наличието на черни глинести шисти. Разбира се, не е задължително те да са наистина с черен цвят, нито да са точно глинести. Тези с малко органична материя няма да са по-тъмни от сивото. Всъщност най-отличителната черта на черните глинести шисти е тяхната слоестост, която понякога напомня годишни пръстени. Облик, който няма да се получи, ако във водата присъства кислород, защото тогава наличието на бентосен живот ще пречи на образуването на ясно изразени пластове и тяхното запазване във времето. Едни от най-добре запазените фосили са открити именно в такива скали, защото при попадането им на аноксичното дъно, където липсват кислород или хищници, труповете биват запазени почти непокътнати.

Регистрирани са много пластове черни глинести шисти досега по света, но много малко от тях могат да бъдат свързани с масови измирания. Локалната аноксия би повлияла бентосния и вероятно нектонния живот само в засегнатите региони, няма да причини масови измирания, тъй като след стабилизиране на условията ще настъпи повторно заселване. Колкото по-продължителни са периодите на аноксия, толкова по-значителни изчезвания биха настъпили.
При проучвания за влиянието на аноксията за масовото измиране през перм-триас е установено, че черните глинести шисти са повсеместно разпространени в най-старите слоеве на триас, като има свидетелства не само за аноксични условия в придънните води, но и изтеглянето на тази зона към повърхността в резултат на трансгресия. Лежащите под тях пермски слоеве не съдържат доказателства за устойчива аноксия, макар че черни глинести шисти се откриват при дълбоководни сондажи в Китай. Това което прави впечатление в триаските пластове е, че липсват черни глинести шисти богати на органична материя, вместо това те са предимно сиви. Дефицитът на органична материя в дънните триаски слоеве е естествено следствие на масово изчезване на планктона. По-обстойни проучвания в Гренландия и Шпицберген показват, че събитията са били глобални. Както може да се очаква, бентосна фауна на практика отсъства, с изключение на ограничен брой хоризонти, често тънки едва до няколко сантиметра, които са богати на бивалвии от род Claraia. Техните фосили се характеризират с много ниско разнообразие - обикновено са представени от само един вид, но в много висока численост. Това необичайно явление е резултат на стресови фактори на околната среда. В случая има основания да се смята, че те са предизвикани от аноксията. Макар и много рядко, биват откривани фосили на риби, амонити и други нектонни организми, което показва, че повърхностните водни слоеве са били обитаеми. Всички тези изследвания са проведени в пластове, които са натрупвани в плитки епиконтинентални морета. А как стои въпросът с дълбокия океан? Знанията ни са твърде ограничени в тази област, тъй като дъното на океаните от този период е до голяма степен под континенталните плочи днес в резултат на субдукция. В ограничени области по границите на Тихоокеанския басейн пластове от палеозойското океанско дъно е възможно да са избегнали субдукцията и да са съхранени чрез акреция на повърхността. Това се наблюдава, например, в Япония, където се срещат кварцови скали, богати на силиций, благодарение на обилно съдържащите се в тях радиоларии. В днешно време радиолариите доминират дълбините на океаните, така че е много вероятно японските залежи от радиоларии да представляват пермско океанско дъно. Забележителното е, че кварцовите пластове са прекъснати от П-Т граница съставена от черни глинести шисти. Едва ли може да има по-добро потвърждение на факта, че дълбоководните океани, също както и епиконтиненталните морета, са били аноксични по това време. Това показва също, че дъбоките води не са играели ролята на рефугиуми.

Сякаш за да утежнят положението още повече, аноксичните океани благоприятстват развитието на анаеробните бактерии, които продуцират сероводород. Сероводородът е високо токсичен. Той може да причини дори по-голяма вреда на морските екосистеми от аноксията. Освен това, освобождавайки се във въздуха е способен значително да повлияе и сухоземните екосистеми. Киел предполага, че сероводородът във въздуха също така задържа метана за по-дълго, което води до още по-силно затопляне на климата. Според много учени 3-4 млн. години преди пермското измиране океаните вече са показвали признаци на кислороден дефицит и ниско Рh. В скални проби от централен Китай екип учени са открили химически вещества, които се използват като биомаркери, показващи, че зелени серни бактерии - Chlorobium - вече са обитавали океаните.

Глобални промени в климата. Най-доброто доказателство за начина, по който се е променял климатът през перм, идва от Южното полукълбо. То се дължи на австралиеца Грег Риталък, който е специалист по палеопочви, но има значителен опит и в палеоботаниката. Той установява, че къснопермските торфени слоеве в Антарктида и Австралия са подобни на тези, формирани при днешните големи географски ширини, където има продължително застудяване. Но те биват рязко заменени от палеопочви, характерни за климат с високи температури в началото на триас. На малко по-ниски географски ширини, в долината Кару в Южна Африка, доказателствата сочат за рязък преход от влажен умерен към горещ полусух климат в П-Т границата. Друго свидетелство за рязко и продължително затопляне в края на перм е изчезването на род Glossopteris, характерни растения за Гондвана, които обикновено са свързвани със студени климатични условия. В подкрепа на това е и т.нар. fungal spike - необичайно разпространение на гъби, свидетелстващо за силно увеличение на количеството мъртва дървесина.

Вулканична дейност. Основната причина за голямото измиране според болшинството специалисти се крие в Сибирските капани - вулканични скали, които покриват площ по-голяма от Аляска, намираща се в Сибир. Днес, регионът е покрит със сняг и растителност, но под повърхността лежат древните останки на най-голямото и разрушително вулканично изригване в историята на света. Този феномен е известен под името базалтов потоп
Базалтови потоци от лава се образуват т.нар. пукнатинни вулкани. Лавата е с базичен състав, слабо вискозна и много подвижна. Бедна е на газове, които се отделят от нея бързо, под формата на малки фонтанчета. Именно вулканите от пукнатинен тип формират т. нар. големи магмени провинции (лавови покрови), нито една от които не е образувана през последните няколко милиона години. Отделеният материал е от няколко стотин до няколко хиляди кубични километра. Много от тези вулкани изригват в интервали от по 1 до 2 милиона години. Продължителността на еруптивните интервали може да бъде до 10 000 години.  Радиометричното датиране показва, че базалтовите изригвания в Сибирските капани са започнали горе-долу през периода на П-Т границата и са продължили около милион години. Количеството лава, което е изхвърлено няма аналог. Деканските капани дори не са близо до това количество. Един от първите учени, който разглежда по-внимателно това събитие, е Венсан Куртело. Преди около 200 години в исландската област Лаки се случило подобно, но по-малко по мащаб изригване. То обаче съществено променило климата в северното полукълбо. Бенджамин Франклин, американски посланик в Париж по това време, документирал неговия ефект върху европейския климат. 1816 г. пък, която последва годината на изригване на Тамбора, остава известна в историята като "годината без лято" (трябва да се отбележи обаче, че са известни и други студени години от началото на 19 век, през които не е изригвал вулкан). Праховите частици и серният диоксид от вулканите формират нещо като екран за слънчевата светлина. Серният диоксид бързо реагира с водните пари и образува сулфатни аерозоли, които разсейват и абсорбират слънчевата радиация. Дължащите се на подобни причини глобални застудявания са добре записани в историята, но ефектът обикновено е за една, най-много две години, поради бързото отмиване на аерозолите от дъждовете. Прахът от вулканичната пепел е по-малко важен в случая, тъй като той бива отмиван дори още по-бързо. Много по-голямо значение има въглеродният диоксид. Той има характеристики на парников газ, способен да причини глобално затопляне, освен това се задържа в атмосферата много по-дълго от серния диоксид. Освен това вулканите от пукнатинен тип не са експлозивни, съпроводени са от много малки или почти никакви експлозии и количеството прахови частици, което се отделя в атмосферата, не е голямо. Затова основно внимание при тях се обръща на СО2.

Освобождаване на метан. Една от най-забележителните особености на П-Т границата е сътношението между въглеродните изотопи (С12/С13), което не може да се обясни само с преустановяването на биологичната продуктивност. Дъг Ъруин първи предлага освобождаването на метан от метановите хидрати като основна причина за това съотношение. На определени места по океанското дъно има огромни количества метан под формата на своеобразен лед или метанов клатрат. Възможно е в днешно време да има около 10^19 въглерод, заключен под океаните. Ако само 10% от него бъде освободена в атмосферата като метан или СО2, това би било достатъчно да предизвика наблюдавания спад в нивото на С13, тъй като въглеродът в метана е изключително "лек", което означава, че съотношението С12/С13 е необичайно високо. Т.е. вулканичната дейност, предизвиквайки затопляне на климата, е подействала като пусков механизъм за освобождаване на метана, защото когато водата се затопля твърде много, метанът от клатратите се освобождава в атмосферата. Количеството въглероден диоксид в резултат от вулканичната дейност е било достатъчно да затопли планетата с 5 градуса над това, което вече е било (а то е било с поне 2 градуса по-топло от днес). Метанът е с много по-голям парников ефект от въглеродния диоксид. Това най-вероятно е повишило атмосферните температури с още около 5 градуса. Всичко това се е случило достатъчно бързо, за да повлияе катастрофално на живота. Ако тези данни се комбинират с моделите на Джеф Киел и Кристин Шийлдс, виждаме, че освободеният в атмосферата метан е способен да ликвидира голяма част от озона и да отприщи блокираните от него ултравиолетови лъчи към земята, което може също да увреди сухоземните екосистеми.

Изглежда пермското измиране е протекло на етапи. Изхвърлените в атмосферата прах и пепел предизвикали застудяване на климата, което унищожило голяма част от сухоземните растения. След утаяването/отмиването на праховите частици и серния диоксид от атмосферата последвало продължително затопляне в резултат на огромните количества СО2, което повлияло световния океан, където аноксията (с повишаване температурата на водата се намалява разтворимостта на кислород в нея) унищожила бентоса - това е втората фаза. Затоплянето на моретата освобождава огромни количества метан в атмосферата. Отличителна черта на метановия клатрат е С-12, на който са богати пермските скали. Като допълнение към вече богатата на парникови газове атмосфера, метанът увеличил температурите с още 5 градуса. Затоплянето с общо около 10 градуса е достатъчно да промени коренно сухоземните екосистеми.

Наскоро бяха публикувани предположения, че огромна роля в пермската катастрофа може да са изиграли и гигантските солени езера, чиито емисии на халогенирани газове в атмосферата са засилили парниковия ефект. Начало на тази идея дава откритието на учените, че микробни процеси в днешните солени езера в южната част на Русия и Южна Африка продуцират в атмосферата силно летливи халогенирани въглеводороди, като хлороформ, трихлоретан и тетрахлоретан. Те комбинират тези резултати с пермското Цехщайново море. Хиперхалинните плитки води са били изложени на горещ, сух климат и интензивно слънчево лъчение (подобно на днешните хиперхалинни морета). За сравнение днешните количества трихлоретан и тетрахлоретен изхвърляни в атмосферата от индустриалното замърсяване представляват около 20% от количеството през перм, а хлороформът днес представлява само 5% от тогавашното количество, са изчислили учените.

По време на пермската катастрофа Антарктида може би е била рефугиум за оцеляване на някои сухоземни видове. Сравнително нови фосилни находки показват, че някои сухоземни животни преживяват катастрофалното затопляне на климата именно там. Група учени от университета във Вашингтон са открили останките на далечен роднина на бозайниците - Kombuisia antarctica - който оцелява през този период именно в Антарктида. Новият вид принадлежи към голяма група родствена на бозайниците, наречени аномодонти, които са били широко разпространени и са представлявали доминантната група растителноядни животни през перм. Kombuisia antarctica е бил с размерите на дребна котка и твърде различен от днешните бозайници. Вероятно е снасял яйца, не е полагал грижи за потомството и не е притежавал козина, не е сигурно и дали е бил топлокръвен. Kombuisia antarctica не е директен предшественик на днешните бозайници, но е сред малкото групи животни, които оцеляват по време на измирането. По време на пермското измиране Антарктида е била разположена малко по на север отколкото е днес. Климатът е бил по-топъл, липсвали са ледници. Всъщност фосилните записи показват, че именно дребните и средни по размер животни преживяват масовите измирания.

Минават най-малко 6 млн. години преди животът да се възстанови напълно от катастрофата. Промените в условията повлияват първо най-чувствителните видове. Измирането и сред по-толерантните такива вече говори за катастрофални събития. След едно такова измиране обикновено се наблюдава ниско таксономично разнообразие и висока численост на определени таксони - т.нар. опортюнистични видове. Това е обяснението за обилното количество бивалвии Claraia в раннотриаски пластове. Те запълват овакантените екологични ниши от брахиоподите. Освен това моретата в началото на триас са били толкова бедни на бентосни организми, че това е позволило отново широко разпространение на строматолитите, след като тези структури (образувани от цианобактерии) първоначално изчезват от фосилните записи през палеозой, вероятно защото хранителната дейност на новопоявили се многоклетъчни бентосни безгръбначни е свила ареала им до ограничени местообитания, като приливните зони, например. Сухоземната флора се характеризира с ниско разнообразие, доминирана от Isoetes, дървесната флора не се възстановява до средата на триас. По същото време започват да се възстановяват и морските рифове - около 6 млн. години след края на перм. Раннотриаските сухоземни влечуги също се характеризират с много слабо разнообразие, доминира космополитният Lystrosaurus. След възстановяване на условията в околната среда започва и бавно разселване на таксоните, отдръпнати в специфични рефугиуми, т.нар. лазарови таксони.

Проучванията относно причините за масовите измирания в историята на земята са все още непълни и предстоят много нови открития. Но доказателствата сочат, че нито едно от петте големи масови измирания не е причинено от само едно явление, пък било то и с глобален ефект. Съпоставката с аналогични и подобни по мащаб явления от други геологични периоди, които обаче не са белязани от масови измирания, показва, че катастрофалните масови измирания са резултат от съчетаването на няколко явления с глобално въздействие.

сряда, 19 януари 2011 г.

Палеонтология и митология - произход на легендата за грифона.

  
        Древна Гърция е била много богата на вкаменелости от гръбначни животни. Не става въпрос за динозаври, а в по-голямата си част за кости на впечатляващо огромни бозайници от недалечното геоложко минало, предимно от миоцен, плиоцен и плейстоцен, т.е. от преди около 25 милона години до сега. Остров Самос край бреговете на днешна Турция е особено богат на такива находки. Това е била причината вкаменелостите да направят впечатление на древните жители. Нищо изненадващо няма в това, че тези находки на камъни и кости са вплетени в приказки, легенди и митове. Хората изпитват естествена необходимост да разбират миналото, да втъкават наличните данни в убедителни разкази. Устната традиция е много мощна. Нищо чудно, че гръцките митове разказват за герои и гиганти от миналото - костите на непознати същества са поставени в познати форми, но с нетипични размери. Прекрасен пример за това са слонските бивни от плейстоцен, втъкани в образа на митичния калидонски глиган. Но може би най-известен в това отношение е грифонът.
         Грифоните обикновено са описвани като четириноги птици с орлови клюнове и нокти на лъв, които може би не летят, а живеят под земята и охраняват свирепо златните находища. Легендата за грифоните датира най-рано от 675 пр.н.е., когато гръцкият пътешественик и писател Аристей среща номадите скити близо до подножията на Тян Шан (Небесната планина). И през следващото хилядолетие процъфтява легендата за златните съкровища на скитите и чудовищата, които ги охраняват. Грифонът се превръща в изключително популярен обект в изкуството на класическия свят, например в "Прикованият Прометей" от Есхил (460 пр.н.е.).
      Мейър популяризира идеята, че източник на легендата за грифоните не е никой друг, а скитските златотърсачи, минаващи през пустинята Гоби по пътя си за Алтайските планини в търсене на златни находища. Пустинята Гоби е известна сред палеонтолозите като един от най-богатите източници на динозавърски фосили. Именно вкаменелости от Гоби са причина за голямата истерия през 1920, когато експедиция на Американския Природонаучен Музей се връща с изключителни фосилни съкровища в Ню Йорк. На определени места в Гоби динозавърските скелети са изобилни, често разположени видимо на самата повърхност. Най-често срещан е протоцератопсът, растителнояден динозавър, с дължина около 6-8 фута заедно с опашката; известни са много видове и с по-малки размери. Физическите му характеристики включват клюн, повдигната костна яка в задната част на черепа и четири крайника, завършващи с нокти. Благодарение на дългогодишни проучвания върху динозаврите днес ние знаем, че протоцератопсът е влечуго и по-специално динозавър. Но за неопитен наблюдател клюнът може да напомни птичия, а яката да се разглежда като птича характеристика, навеждаща на идеята, че това е нелетяща птица. Описанието на основните физически характеристики на грифона съвпадат доста добре с тези на протоцератопса (ако не обръщаме внимание на богатата художествена обработка на гръцките вази и фризове).  Важно е да се отбележи, че фосилните кости от Гоби се отличават с оцветяването си и не са трудно забележими за разлика от повечето динозавърски кости. Костите на протоцератопс са кремаво бели, още повече че седиментите във формацията, където се намират, са яркочервени. Цветовият контраст е поразителен, костите се открояват и не може да ги сбърка дори случаен минувач. Разбира се, никой не е виждал наживо грифон, но в известен смисъл Гоби е земя на опасности и смърт. Пътуващите вероятно са ставали свидетели на достатъчно знаци на смъртта - трупове на коне, камили, дори органите на техните нещастни ездачи, изнемогнали от жажда в пустинята, а след това разкъсани на парчета от местните мършояди. Всичко това е било доста показателно за дебнещите опасности на пустинята и нейните плашещи пазачи, грифоните.
          За грифоните древните автори са считали, че се движат по двойки или на групи, гнездят на земята, охраняват златото от натрапници, ловуват коне, елени, а може би дори хора. Не са притежавали свръхестествени сили обаче. Една от най-впечатляващите характеристики на грифона остава непроменена векове наред: това животно е ходело на 4 крака, но също така е притежавало мощен клюн. В археологическия музей на о-в Самос са изложени стотици бронзови грифони, намерени от немски и гръцки археолози в светилището на богинята Хера. Прави впечатление, че вратовете на някои от грифоните са покрити с пера или люспести като на гущери, някои имат отличителни дълги уши или рога, както и неподвижни, стилизирани крила.
        Георг Адолф Ерман (1806-1877), който със своите изследвания в Сибир си спечелва медал на Кралското географско дружество, е един от учените занимаващи се с етнографски проучвания. Ерман вярва, че сибирските обичаи, език и устна история отговарят на гръцките описания от 5 век пр.н.е. на древните номади, които първи ги запознават с грифоните. Подобно на тези древни номади местните жители на Северен Урал се занимават със златосъбирачество. Те разказват на Ерман, че често се натъкват на останки от огромни чудовища, които са били избити от техните смели прадеди. Ерман идентифицира тези "чудовища" като живяли по време на последното заледяване мамути и носорози, чиито останки в торфените пластове лежат над златоносните пясъци край реките, вливащи се в Северно море. Местните наричали рогата на носорозите "птичи нокти", въпреки че признават, че са знаели, че това не са птици. "Това е просто наш обичай да ги наричаме така", обяснили те на Ерман. Това е сходно с начина, по който китайците наричат всички фосили на изчезнали животни "драконови кости", дори когато разпознават, че някои от тях принадлежат на коне или елени, например. И през 1848 г. Ерман обявява, че е открил прототипа на гръцката легенда за грифона в легендата на сибирските златотърсачи за техните чудовища. Теорията на Ерман потъва в забвение обаче, извадена е на показ отново през 1962 г., но само за да бъде доопровергана от Болтън. Информаторите на Ерман са живеели отвъд арктичната окръжност, отбелязва Болтън, на около 3200 км северозападно от мястото на възникване на мита за грифона, в Алтайските планини в Централна Азия. Освен това черепите на носорозите и мамутите не притежават клюнове - отличителната характеристика на грифона. Все пак Ерман е бил прав в най-същественото - че легендата за грифона се базира върху наблюдения на праисторически останки на някога съществували животни.
         Някъде през 7 век пр.н.е. гърците за първи път осъществили контаркт със скитските номади. И заедно със златото и други полезни стоки от изток дошла и легендата за пазителите на златото, грифоните. За първи път тази легенда е описана в епичната поема за Скития от пътешественика и поет Аристей. Аристей посетил най-източните скитски племена през 675 пр.н.е., които му разказали за голямата пустиня отвъд техните земи, където златото е охранявано от свирепи грифони. Думата грифон произхожда от древногръцкото gryps, която означава изкривен, както клюнът; gryps е сродна на древноперсийската giriften, която означава сграбчвам. Аристей записал как скитските златотърсачи, яздейки коне, се биели с грифоните; самите номади описват грифоните като хищници с размерите на лъв, със силни извити клюнове като на орли.  
        Скития е важен източник на злато в древността и археолозите са открили грандиозни златни съкровища от скитски гробници в Южна Русия. Използвайки отличителна декорация, известна в историята на изкуството като анималистичен стил, номадите украсявали своите произведения и стоки с богат набор изображения на животни. Златните и бронзови артефакти били покрити с реалистично подробни овни, сърни, елени, коне, магарета и орли. Сред тези напълно реални животни са вмъкнати и неизвестни същества, особено грифоноподобните.
      През 1940 г. съветският археолог Руденко разкопава няколко гробници от 5 век пр.н.е. в Пазирик, източните склонове на Алтайските планини, в скитските територии посетени и от Аристей. Освен множеството златни предмети украсени с грифони, Руденко бил изумен от намирането на няколко мумифицирани номади, запазени в дълбоко замръзналата земя в продължение на 2500 г. Кожата на един от тези воини била покрита с тъмносини татуировки на животни. Измежду познатите животни се различавали и няколко неизвестни същества, включително грифони. Десетилетия по-късно, през 1993 и 1995 г., руски археолози намират още две скитски мумии от същия период край Пазирик - млад мъж с голяма фигура на лос татуирана на рамото му, също млада жена с елен с пищни рога и грифон изобразени на рамото и китката. Тези татуирани изображения съвпадат по стил с най-ранните литературни записи и бронзовите гръцки грифони от Самос. Заключението било, че тези номадски народи са притежавали сходни представи за грифоните с тези описани и събрани от Аристей.
         Поемата на Аристей не достига до нас. Но тя е била толкова популярна за времето си, че цитати от нея се запазват в творбите на други антични автори. Древногръцкият драматург Есхил (525 пр.н.е.) е сред най-ранните писатели, които се позовават на информацията, събрана от Аристей, за обичаите и ландшафта на Скития. В неговата трагедия "Прикованият Прометей" (460 пр.н.е.) боговете наказват титана Прометей като го приковават към скала в далечна Скития. Позовавайки се на Аристей Есхил описва мястото - самотни пътища, водещи до пуста страна, в която номадите търсят злато, пустиня, обитавана от чудовищни горгони, които могат магически да превръщат живи същества в камъни, както и от страховити грифони. Есхил оприличава грифоните на "тихи кучета с жестоки, остри клюнове". Въпреки поетичните похвати Есхил е и старателен зоолог - той се стреми да разграничава безкрилите орлоклюни грифони от действителните крилати орли.
        Почти по същото време, когато Есхил пише "Прикованият Прометей", често пътуващият историк (и може би първият антрополог в света) Херодот е на посещение в най-западната част на Скития, недалеч от Черно море.  Той е чел поемата на Аристей и разпитва черноморските скити за живота на техните номадски братя от далечния изток. Неговите записки са най-старите подробни описания, които имаме, на начина на живот, езика и легендите на степните номади и много от културните характеристики, които описва в своята "История" (430 пр.н.е.) продължават да бъдат потвърждавани от артефакти, изровени от скитски гробници от Руденко и др. в южна Русия и Казахстан.
       Няколко десетилетия след Херодот, около 400 пр.н.е., друг грък от Кария, лекар на име Ктесий, се установява в персийския град Суза (днешен Иран). Неговите записки за екзотични земи на изток от Персия, базирани както на собствените му наблюдения, така и на откъси от персийски източници, днес съществуват само на фрагменти. Те обаче се възприемат като твърде фантастични и недостоверни от съвременните учени. Ето все пак как описва грифоните: "високо в планините, в район обитаван от грифони, вид четирикраки птици големи почти колкото вълци, с крака и нокти като на лъв."
      Като обобщава разказите на Аристей, Херодот, Помпоний Мела и много други (днес изгубени) автори, Плиний заключава, че грифоните се появяват в района на скитските златни мини. В допълнение към закривения клюн, той е първият писател, който съобщава за "специфични уши" и "крила". Но Плиний остава скептичен. Той отхвърля идеята, че грифонът е подобен на която и да е известна птица, въпреки че не отрича да е притежавал някои подобни характеристики. Плиний добавя и интригуващи нови подробности: "Грифоните са изхвърляли златото, докато са правели своите дупки". Това е първото споменаване на гнездата на грифоните.
       Горе-долу по времето на Плиний из Азия обикалял пътуващ мъдрец на име Аполоний. Неговият биограф Филострат (230 г.), е определен от днешните историци като баснописец, но описанията му на грифоните са твърде натуралистични. Според Филострат Аполоний съобщава, че скалите в района на грифоните са били богати на "жилки и капки от искрящо злато". Аполоний предполага, че техните силни клюнове са им давали възможност да изкопават това злато. Той описва техните сила и размери като подобни на тези на лъвовете, като предполага, че грифонът е достатъчно силен да надвие лъв, слон или дракон, но не и тигър. Аполоний казва, че те не са умеели да летят, защото не са притежавали истински крила. Допуска, че са притежавали кожести мембрани, които са им позволявали да правят големи подскоци в битка.
      След втори век някои автори започват да твърдят, че грифоните са притежавали петниста козина като на леопард. Павзаний, известен пътешественик от Мала Азия, който описва антична Гърция през около 150 г., не е съгласен. "Тези, които обичат да слушат прекрасни истории, не могат да устоят на изкушението да добавят по нещо и от себе си, като по този начин смесват истината с лъжа", отбелязва той. Павзаний накратко цитира Аристей за борбата на номадите с грифоните и потвърждава, че тези животни приличат на "лъвове, но с клюнове и крила на орел". В земята на грифоните, разказва Павзаний, златото се намира върху или близо до повърхността на земята.
        Само едно поколение след Павзаний в описанията на грифоните се натрупват още по-реалистични детайли. Елий, учен събиращ факти и популярни разкази за естествената история в началото на трети век, е друг автор, често отхвърлян като недостоверен и фантастичен. Той описва разкази на пътешественици и писмени тексове вече недостъпни за нас, за да напише най-пълния разказ, който имаме за грифоните.

I hear that the griffin is a quadruped like a lion, with talons of
enormous strength that resemble the claws of a lion. It is reputed
to have black plumage on its back with a red chest and white wings.
Ctesias says the neck is variegated with dark-blue feathers and it has
an eagle-like head and beak just as artists portray. Griffins make
nests near mountains, and although it is impossible to take a fullgrown
griffin, people sometimes capture the chicks. The Bactrians
say that griffins guard the gold of those parts, which they dig up
and weave into their nests. . . . However, [others] sensibly deny
that the creatures would intentionally guard the gold. The truth is
that when the prospectors approach, the griffins fear for their
young, and so give battle to the intruders.

Елий е последният античен автор, добавил нова информация относно пазачите на златото, грифоните.
      През 1922 г. Андрюс повежда експедиция, спонсорирана от Американския музей по естествена история, за търсене на праисторически останки в южната част на пустинята Гоби. Следвайки древните керванни пътища от Китай през пустите пейзажи на югозападна Монголия, екипът палеонтолози открива - на повърхността или само частично заровени - множество фосили. Мъжете били удивени от техния брой, по думите на Андрюс "останките били разпръснати по повърхността като камъни", а земята изглеждала като "павирана с кости". Много от видовете били все още непознати на науката динозаври, а екипът бил първият, който описал динозавърски яйца и гнезда. Още в първия си ден от стартирането на разкопките, в регион на около 48 км. от Алтайските планини, Андрюс и екипът му откриват динозавърски череп. В рамките на две седмици те събират около един тон фосили от червените седименти; а за две лета изкопават костите на повече от сто скелета на Protoceratops и Psittacosaurus, датирани към кредния период. Тялото на протоцератопса е около 2 метра дълго, приблизително с размерите на лъв, има четири крайника, но главата притежава един грубоват клюн, големи очни орбити и тънка, костна яка в задната част на черепа. По-малкият, около 1,5 м. пситакозавър, притежава ясно различими израстъци на бузите.
        В действителност описанието на Ктесий от 400 пр.н.е. не е далече от истината - това наистина са един вид четирикраки птици. Нещо повече, в плитки депозити из пустинята могат да се видят фосилизирани яйца и дори новоизлюпени малки, които ние днес знаем, че принадлежат на няколко вида динозаври. В оформяните от вятъра дюни и червени седименти по древните пътища фосилните останки биват непрекъснато разкривани от ерозионните процеси. Пустинята е изключително суха, с много малко растителност, така че костите лесно се забелязват. Формите на скелетите и черепите са съвсем ясни, дори и за аматьори, а заобикалащите ги скали са меки и ронливи, което прави лесно изравянето на частично вградените кости. Също така белите кости изпъкват ясно на фона на червената земя.
        Най-поразителното в древните описания на грифоните е начинът, по който напомнят някои от най-съвременните теории за динозаврите. Повечето експерти днес описват динозаврите като енергични, топлокръвни, птицоподобни четириноги, а не като бавноподвижни, студенокръвни влечуги. Тези заключения за поведението на животните и тяхната физиология палеонтолозите извеждат от фосилните записи, както и от натрупаните знания относно съвременните животни. Древните автори са достигнали до общо взето същите заключения преди 2500 години, имайки на разположение същите веществени материали и са представили грифоните като енергични, топлокръвни, снасящи яйца, четирикраки, нелетящи птици.


Dsungaripterus weii
       В образа на грифоните е възможно да присъстват характеристики и на други динозаври освен пситакозавъра, като например 70 сантиметровите нокти на Therizinosaurus намерени в Казахстан и западната част на Гоби, както и гигантските нокти на Deinocheirus, открити от полско-монголски екип в южната част на Монголия. Костните, набраздени, покрити с шипове черепи и на други азиатски видове може би също са допринесли за описанието на грифоните. Остроклюният, гребенест джунгарски птерозавър, Dsungaripterus weii, чиито останки са намерени на запад от Алтайските планини, притежава 3 метров размах на крилата, които много напомнят описанието на Аполоний за кожести гънки при грифоните.
        Изследователите предполагат, че скитските златотърсачи разпространяват легендата за пазачите-грифони, за да плашат и прогонват евентуални съперници. Веднъж след като историята е била разпространена, страховитите скелети с мощни клюнове и нокти са доубедили и най-големите скептици.
        Древните спорове относно това дали грифонът наистина е птица са отразени в псевдонима, който зоологът Андреас Вагнер дава на фосилните находки от археоптерикс, пернато влечуго, "преоблечено като птица". Вагнер го нарича Griphosaurus problematicus.
         Грифоните са най-ранният известен пример за легендарно чудовище, чиято история може да бъде проследена до динозавърски останки.
         Друг интересен пример е циклопът. Фосилен череп на мамут, например, със сигурност е изглеждал много необичайно за човек незапознат с подобни животни и вероятно подобна находка е породила легендата:


череп на слон

митичният циклоп
        
                   

вторник, 11 януари 2011 г.

Еволюция на Tetrapoda през Девон (част 4).

Panderichthys spp. 

Родът Panderichthys е открит във франски (къснодевонски) пластове в Латвия. Представен е от два вида. Panderichthys stolbovi е известен от фрагменти от муцуната и непълна долна челюст. От Panderichthys rhombolepis са известни сравнително по-пълни образци. Panderichthys представят черти междинни за тристихоптеридните ръкоперки и ранните четириноги.

Panderichthys са дълги около 90-130 см. риби с голяма глава, плоска като при четириногите, със заострена муцуна, разширяваща се назад. Междучерепните шевове, които са характерни за повечето ръкоперкови риби, липсват по външните елементи на черепа, но са все още представени в мозъчната кутия. Характеристиките на покривните елементи на черепа и скулите са повече сходни с тези при ранните тетраподи, отколкото при ръкоперките.

Преходните черти на Panderichthys са очевидни и в останалата част на тялото. Липсват гръбна и анална перка, а опашката е подобна повече на тази при ранните четириноги, отколкото на опашната перка на ръкоперковите риби. Раменният пояс притежава някои сходни характеристики с четириногите, а хумерусът е по-дълъг, отколкото при ръкоперките. От друга страна, дисталните части на предните перки не приличат на тези у четириногите. Както може да се очаква за перки, те притежават множество дълги и тънки лъчи, като дисталната част притежава плоскост от плаващи костици, вместо трите характерни за четириногите кости - ulnare, intermedium и radiale. Ендоскелетът на тазовите перки не е известен. Гръбначният стълб е вкостен по цялата си дължина, а прешлените са подобни на тези при ранните четириноги.

Panderichthys са открити в депозити, за които се е смятало, че са образувани в спокойни сласководни басейни, но има вероятност това да са били плитки приливни или естуарни зони.


Раменната кост от Ред Хил.

Изолирана, но добре съхранена раменна кост на четириного е открита в Ред Хил през 2002 година (ANSP 21350). Детайлният сравнителен анализ на ANSP 21350 с хумерус от Eustenopteron, ризодонт, Panderichthys и някои ранни тетраподи (Acanthostega, Ichthyostega и Tulerpeton) показва развитието в морфологията на предния крайник при четириногите. ANSP 21350 показва много характеристики, наследени от ранните четириноги. От друга страна е очевиден ясно изразен ръб, характерен за хумеруса на тристокоптеридите, който не се открива при Panderichthys и ранните четириноги. ANSP 21350 също така притежава по-груба и сложна структура, особено вентралната страна, както и ставните повърхности за лакътната и лъчева кост - по-големи са и ориентирани повече перпендикулярно, отколкото тези при Acanthostega и Pandericthys (постоянно свиване на лакътя). Естеството на тези стави и по-дисталното прикрепване на мускулите показва, че тетраподът ANSP 21350 е притежавал по-голяма дистална (на предмишницата) мобилност от Acanthostega.

Този сравнителен анализ предоставя също така някои идеи относно еволюцията на предния крайник. Всъщност значителната трансформация на раменната кост (хучерус) и раменния пояс започва в един общ предшественик на Pandericthys и ранните четириноги, и продължава при ранните тетраподи. Хумерусът бива сплеснат гръбо-коремно и мускулното прикрепване на дорзалната повърхност е засилено, както и съответните региони на мускулно захващане в раменния пояс. Гръбо-коремното сплескване показва пространствено разделяне на мускулите, които повдигат или свалят хумеруса. Накратко, хумерусът става по-малко подвижен в посока напред и назад, ограничава се ротацията, и се разполага хоризонтално по-далече от тялото. За разлика от перката, използвана за маневриране и спиране, предните крайници стават по-способни да поддържат тялото и животните могат да се повдигнат от земята. По-добрата способност за поддържане на тялото дава възможност за излизане на сушата и в началото на 20-ти век е изказано предположението, че еволюцията на крайниците е задвижена именно от нуждата на животните да поддържат телесното си тегло на сушата. Въпреки това, новият хумерус вероятно е предоставял доста ограничено придвижване напред, той както изглежда се развива от една доста мобилна кост, както е при рибите, в почти неподвижна, действаща като подпора за тялото при четириногите. В резултат на това тези животни сигурно не са ходили стабилно. Вместо това тези нови способности сигурно са им позволявали да повдигат предната част на тялото и да държат главата си изправена над водата в плитки води, а вероятно и в течащи.