Древние формы жизни: трилобиты и их многообразие. Трилобиты - ископаемые членистоногие палеозойской эры Трилобиты вымерли

ТРИЛОБИТЫ - ИСКОПАЕМЫЕ ЧЛЕНИСТОНОГИЕ

Леонтьева Т.В., Куделина И.В., Фатюнина М.В.

ОГУ, г. Оренбург
Тип Arthropoda - Членистоногие, Класс Trilobita - Трилобиты – это животные обитавшие в палеозойских морях. Они полностью вымерли более 200 миллионов лет назад. Временем их появления, расцвета и гибели была вся палеозойская эра. Поэтому палеозойскую эру называют эрой трилобитов.

В наше время Членистоногие - это самый распространенный тип животных. Число известных видов приближается к трем миллионам. Их намного больше, чем всех остальных многоклеточных животных, вместе взятых. Раки, крабы, скорпионы, клещи, пауки, многоножки, насекомые - все относятся к членистоногим.

Трилобиты сохранились на Земле только в виде окаменелых остатков. Понять, каким был образ их жизни, что помогло трилобитам просуществовать на Земле почти 300 миллионов лет, ученым помогают наблюдения за нынешними членистоногими, которые сейчас распространены практически везде. Членистоногие могут питаться такими трудноперевариваемыми веществами, как целлюлоза, воск, могут потреблять углеводороды нефти и метан. Они удивительно хорошо приспособлены к жизни. Потому и заселяют Землю вот уже 500 миллионов лет. Трилобиты были самыми древними среди Членистоногих.

Класс Trilobita, род Азафус экспанзус (Asaphus expansus)- opдовик

Глаза трилобитов могли видеть сразу на 360 градусов вокруг, у некоторых видов были подняты на длинных стебельках. Стебельки представляли собой твердые выросты панциря и могли подвергаться опасности быть поломанными.

Панцирь трилобитов в течении жизни несколько раз менялся, он лопался (обычно спереди и на спине) и животное его сбрасывало. В короткий период линьки, когда новый панцирь еще не затвердел, размеры животного быстро увеличивались.

Схема, поясняющая процесс линьки у трилобитов. Подвижные щеки отрываются вдоль лицевого шва, и животное выползает из старого панциря

Долгое время считалось, что трилобиты (кроме планктонных видов) могли питаться только заглатывая богатый органикой верхний слой грунта, поскольку у них были мягкие, казалось бы, не приспособленные к захвату жертвы конечности. Недавно появились новые данные, показывающие, что некоторые виды трилобитов, несомненно, были хищниками. Об этом говорит находка в Швеции. Там обнаружены следы каких-то живших в грунте животных и следы, оставленные трилобитами. При этом след трилобита накрывает след жившего в грунте животного, и тот обрывается. Следовательно, трилобиты данного вида разыскивали и поедали обитавших в грунте животных. В Якутии найдены трилобиты с сохранившимся содержимым кишечника. В нем обнаружены частицы тел донных животных - губок и брахиопод.

Остатки трилобитов встречаются во многих местах России, там, где на дневную поверхность выходят палеозойские и особенно древнепалеозойские морские отложения. Наиболее известные из них - в Ленинградской области и в Восточной Сибири (в Якутии). Якутские трилобиты весьма многочисленны и разнообразны. Но их панцири почти всегда раздавлены и разделены по щиткам и сегментам. В Ленинградской области окаменелые остатки трилобитов находятся в меньших количествах. Зато среди них немало таких, которые поражают великолепной сохранностью. Многие панцири сохранили первоначальную форму и обычно имеют красивую каштаново-коричневую окраску. Ее придает им остаток не полностью разложившегося органического вещества.

Особенности поиска и добычи остатков трилобитов зависят от типа местонахождения. Мягкие глинистые известняки Ленинградской области на открытом воздухе разрушаются легче, чем панцири трилобитов. Поэтому, как только обнажат пласт, трилобиты начинают как бы "выглядывать" из породы. Но здесь окаменелые остатки встречаются редко и на большом расстоянии одни от других. В Якутии твердые колкие известняки почти неотличимы по цвету и механическим свойствам от заключенных в них остатков трилобитов, и визуальный осмотр обнажений здесь обычно ничего не дает. Но когда окаменелости обнаружены, их обычно бывает много, и в породе они распределены равномерно.

Трилобиты Ленинградской области, благодаря своим эстетическим качествам и относительной легкости добычи, сейчас стали одним из главных объектов экспорта палеонтологических остатков из России. Интерес коллекционеров к ним очень большой, это, конечно же, хорошо, но связано и со многими бедами. Интенсивно разрабатываемые обнажения быстро нищают, а то и совсем гибнут. Отношение к уникальным окаменелостям у сборщиков обычно варварское, поскольку их интересует лишь комплектность добываемого панциря. При этом наука безвозвратно теряет возможность получить очень важную информацию о последовательности залегания видов в слоях и о сопутствующей фауне.

Класс Трилобиты делится на два подкласса Подкласс Miomera и Подкласс Polymera.

Miomera (малочленистые) - мелкие (до 20 мм) трилобиты с 2 или 3 сегментами туловища. Цефалон и пигидий сходны по размерам и по форме. Распространение - кембрий - ордовик. Миомеры насчитывают около 100 родов. Характерным представителем является отряд Agnostida (агностиды). Это миомеры с 2 туловищными сегментами, глаза и лицевые швы отсутствуют. Типичный представитель - род Аgnostus (поздний кембрий), к которому относятся маленькие трилобиты с головным и хвостовым щитами равной величины и с двумя туловищными сегментами; хвостовой щит имеет сзади два небольших шипика.

Polymera (полимеры или многочленистые). Размеры различные. Панцирь с 5 и более туловищными сегментами. Их представители имели длительную геологическую историю и существовали с раннего кембрия по пермь включительно. Их расцвет приходился на конец кембрия - ордовик, после чего наблюдалось заметное угасание. Девон был периодом практически полного исчезновения полимер, за исключением некоторых родов, существовавших в течение карбона и перми. Полимеры охватывают около 1500 родов. Подкласс разделен на 7 отрядов. Характерные представители: род Paradoxides (средний кембрий), Asaphus (средний ордовик), Phillipsia (карбон-пермь).

Схема геохронологического распространения Trilobita

Обилие, разнообразие и быстрая изменчивость трилобитов позволяют использовать их для определения возраста. При обилии остатков панцирей трилобиты могут быть породообразующими. Начиная с силура количество трилобитов сокращается и к концу палеозоя они окончательно вымирают.

В современной фауне есть группа членистоногих, которые по внешнему виду похожи на поздних трилобитов. Это равноногие раки, или изоподы. При взгляде на панцирь сверху некоторых из них трудно отличить от трилобитов, выдают только толстые, состоящие из крупных сегментов антенны. Изоподы, подобно трилобитам, обладают способностью сворачиваться и имеют большие фасеточные глаза. Например, обыкновенные мокрицы (наземные изоподы), если их потревожить, сворачиваются в плотный, подобный горошине шарик, способный кататься, отскакивать при ударе о твердые предметы и т.п. Сходство изопод и трилобитов обусловлено не столько родством (в общем-то довольно далеким - они принадлежат к разным классам типа членистоногих), сколько похожим принципом построения тела, а значит, одинаковым образом жизни. Очень может быть, что в экологии моря изоподы заняли освободившуюся нишу вымерших трилобитов.

Трилобиты являются древнейшими членистоногими, поэтому их изучение важно для познания эволюции типа. Остатки трилобитов чаще всего представляют собой внутренние ядра или отпечатки с панцирем или без него. Панцирь редко сохраняется целым, он распадается по линиям подвижного сочленения. Остатки щитов встречаются на поверхности напластования пород. При препарировании необходимо сохранять внешнюю поверхность панциря, которая затем исследуется под микроскопом. Свернутые трилобиты последовательно пришлифовываются. Первые описания и изображения трилобитов известны с конца 18 века. Первые научные исследования принадлежат К. Линнею (1745 г.). Большой вклад в изучение трилобитов внесли отечественные ученые Э.Эйхвальд, Ф. Шмидт, Н.Е. Чернышова, З.А. Максимова, Н.В. Покровская и др.

Список литературы

1. 
   Трилобиты - обитатели палеозоя [Электронный ресурс]: Наука и жизнь. журн. - Электрон. журн. - М:2002. - Режим доступа: http://www.nkj.ru/ -№2. 2002.
2. 
   Леонтьева, Т.В. Ископаемые членистоногие: методические указания к лабораторным занятиям / Т.В. Леонтьева; Г.С. Малкина. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2006.-18с.

Найдено современное животное, соответствующее по морфологии вымершему классу трилобитов . У него имеются все признаки внешнего строения, по которым определяются представители этого класса. Это животное (оно пока не названо) - настоящее живое ископаемое, так как до сегодняшнего дня считалось, что трилобиты полностью вымерли в конце пермского периода . Данный экземпляр нашли среди лесного опада, и в настоящее время он помещен в камеру глубокой заморозки в калифорнийском Институте биоразнообразия и устойчивости окружающей среды. Готовится проект по изучению этого уникального экземпляра.

Журнал New Scientist опубликовал короткую, но исключительно важную заметку о находке современного трилобитообразного организма. Трилобиты - вымерший класс морских членистоногих, существовавших в течение 300 миллионов лет. Они были, пожалуй, самыми разнообразными морскими животными палеозоя . Расцвет трилобитов пришелся на ордовикский период , хотя и в конце перми скорость образования новых форм среди семейств трилобитов оставалась высокой (в поздней перми появилось около десятка новых родов). Поэтому вымирание трилобитов в конце пермского периода не находит сколько-нибудь обоснованного объяснения.

Ученые до последнего времени не оставляли надежды обнаружить современное трилобитоподобное существо, дожившее в рефугиумах (см. также Refugium) в том или ином виде до современности. Предполагалось, что они могут быть найдены в глубоких зонах шельфа или на шельфах высоких широт. Однако новая находка доказала, что искали вовсе не там. Трилобитоподобное животное было обнаружено на суше, среди лесного опада.

Представители трилобитов легко узнаваемы: их тело, покрытое твердым обызвествленным панцирем, подразделяется на голову, сегментированное туловище и цельный хвост, в котором чаще всего остаются следы сегментации. На голове хорошо различимы щечные швы, вдоль которых происходила (или теперь можно говорить - происходит) линька головного щита. Вдоль щечных швов расположены узкие глаза, в примитивном состоянии сложенные рядом мельчайших фасеток . Каждый сегмент верхнего панциря туловища, хвоста и иногда головы разделяется бороздами на две части - это границы внутренних сегментов тела.

Между сегментами панциря расположен соединительный «сустав», позволявший трилобиту изгибаться или даже сворачиваться в шарик. В этом отношении трилобиты напоминают современных мокриц. Однако в отличие от них и от других членистоногих ножки трилобитов имеют единообразное строение: у них нет специализации конечностей, в том числе и ротовых придатков . Чаще всего нежные ножки трилобитов прятались под широкими крыльями плевр - боковых частей туловищных сегментов. Найденное в лесной подстилке животное по всем этим признакам было признано ближайшим родичем трилобита.

Пока что это единственная находка. Этот экземпляр обнаружили посетители Национального парка Редвуд (см. Redwood National and State Parks и отдали смотрителям парка. Теперь это реликтовое животное (напомним читателям, что «redwood» - дословно «красное дерево» - это секвойя, дерево тоже во многом реликтовое) передано на хранение в Институт биоразнообразия и устойчивости окружающей среды Калифорнийской академии наук на Кафедру зоологии и геологии беспозвоночных , где его сразу же поместили в камеру глубокой заморозки.

Специалист по ископаемым членистоногим Питер Рупнарайн (Peter Roopnarine), автор статьи в New Scientist , сделал ряд важных замечаний. Во-первых, даже единственный современный аналог вымерших представителей может изменить наше представление о целом классе. Он заключает совершенно бесценную информацию, это своего рода машина времени, которая перенесет нас в палеозой. Считалось, что трилобиты по своему анатомическому строению ближе всего к мечехвостам - теперь эту гипотезу можно будет наконец проверить.

Во-вторых, чтобы начать исследование этого экземпляра, нужно как следует подготовиться. В настоящее время запускается специальный проект, в котором будут использованы со всеми возможными предосторожностями современные технологии для исследования. Ведь другого экземпляра пока нет: по-видимому, эти животные действительно исключительно редки, иначе они были бы обнаружены и раньше. Наука знает примеры столь же редких животных, известных по единственному экземпляру. В особенности это касается членистоногих. Чтобы начать поиски других экземпляров, следует, как заключает Рупнарайн, проанализировать содержимое кишечника - так можно будет понять, где и чем животное питается. Но пока без специальной подготовки нельзя грубо препарировать или даже делать рентген или томографию, чтобы не испортить единственный экземпляр.

В-третьих, не должен удивлять наземный, а не водный (морской) образ жизни этого животного. Рупнарайн напомнил о недавних работах , в которых ученые доказали, что уже древнейшие трилобиты выползали на сушу. По-видимому, уже в раннем кембрии (540 млн лет назад) трилобиты начали осваивать сушу, начиная с приливной зоны , и теперь мы получили возможность наблюдать результат их наземной эволюции.

Введение

Рассказ у нас пойдет в особенности о трилобитах, и любознательный читатель узнает многое об их повадках и истории.

Трилобиты - это класс морских членистоногих, широко распространенный в палеозойских морях, и вымерший в конце пермского периода. Из ныне живущих животных самыми близкими родственниками трилобитов можно считать мечехвостов, но и они находятся в дальнем родстве с этими древними существами.

Трилобиты привлекают внимание многих людей - палеонтологов, эволюционных биологов, коллекционеров и создателей кинофильмов. Это невероятно успешная в эволюционном плане группа. Сохраняя общий план строения, трилобиты смогли освоить множество экологических ниш и просуществовать более 300 миллионов лет.

Сегодня мы оставим в стороне привычное изучение окаменелостей и компьютерных реконструкций. Для того чтобы познакомиться с героями нашего повествования, мы отправимся в прошлое, в силурийский период.

Силурийский период

Итак, 430 миллионов лет до нашей эры, Южное полушарие, побережье суперконтинента, Гондваны. До самого горизонта простирается безбрежный океан, и где-то там, на севере, его волны разбиваются о берега Лаврентии, Балтики и Ангарида - других континентов этого юного мира.

Вглубь суши уходят каменистые холмы, сменяющиеся горами, за которыми тянутся огромные пустоши. Привычной нам зелени нет, но на камнях играют красками пятна лишайников, а сырые места покрыты мягким ковром изо мха, над которым возвышаются хрупкие кустики каких-то растений. День по-летнему теплый, даже жаркий, но нам с вами придется ходить в особых скафандрах и дышать через кислородную маску - озоновый слой еще не сформировался, а в атмосфере слишком мало кислорода (около 10%) и в три раза больше углекислого газа, чем сегодня.

Начинается отлив, и не все морские жители поспевают за уходящими водами. Здесь, на обнажившемся дне, среди буро-зеленых комков водорослей, раковин брахиопод, морских звезд и луж воды неспешно ползают странные существа. Покрытые сегментированным панцирем, они похожи на гигантских мокриц. На мощном головном щитке панциря выделяются фасеточные глаза, длинные усики ощупывают поверхность перед собой. При нашем приближении трилобиты стараются спрятаться в лужах, а некоторые сворачиваются в шар. Такое поведение может спасти от хищника, а мы же с легкостью добываем несколько экземпляров, и теперь самое время рассмотреть их поближе.

Броня и лапки

Трилобиты - членистоногие, представители того же типа, что и пауки, многоножки, крабы, жуки и бабочки.

Общий план строения у трилобитов одинаков, не смотря на разницу в размерах и образе жизни. Тело делится на три части как вдоль, так и поперек. В поперечном плане это: голова (цефалон), тело (торакс) и хвост (пигидий). В продольном - центральная осевая доля (рахис), и две плевральные доли/лопасти справа и слева от нее. Головной щит скрывает самые важные органы - мозг и желудок. Остальные сегменты тела имеют однотипное строение. Через каждый сегмент проходит нервный тяж с ганглиями, кишечник и длинный многокамерный сосуд - сердце.

Как и у всех членистоногих, тело трилобита покрыто хитиновым панцирем, выполняющим роль экзоскелета. Изнутри к панцирю крепятся соединительная ткань, мышцы и внутренние органы. Панцирь не является сплошной монолитной конструкцией, он состоит из множества сегментов, что обеспечивает хорошую подвижность животному. Его толщина - от 1 мм и более у крупных видов. Высокая прочность достигается двумя способами: за счет минерализации хитина солями кальция и конструктивных особенностей. Разнообразные гребни, шипы и прочие наросты создают дополнительные ребра жесткости, усиливающие броню трилобита.

Пойманные нами трилобиты имеют темный однотонный серо-зеленый окрас, но попадаются особи с красно-бурым панцирем и пятнами, похожими на камуфляжные.
Одной из интересных особенностей трилобита является умение сворачиваться в шар во время опасности. Наши образцы сейчас выглядят как свернувшиеся мокрицы-переростки. В таком состоянии они могут находиться длительное время, но если оставить их в покое, они не спеша разворачиваются.

Если трилобита перевернуть, мы увидим множество шевелящихся членистых ножек. Поскольку конечности редко сохраняются в окаменелом виде, сейчас у нас есть уникальная возможность изучить их вживую. На первый взгляд кажется, что они одинаковые, но это не так. Самая первая пара конечностей видоизменилась и стала антеннами - с их помощью трилобит ощупывает и обнюхивает предметы. Под головным щитом расположены четыре пары сильных ног, захватывающих и измельчающих пищу. Конечности на брюшке и хвосте делятся на две веточки. Основная - это собственно ходильная нога. А от ее основания отходит особая щетинистая пластинка. Это жабры, часть дыхательной системы трилобита. В задней части, под пигидием, эти щеточки гораздо больше и массивней, и выполняют роль плавательных лопастей.

Крепкий внешний скелет - это хорошая защита от врагов, но у него есть существенный минус. Он не может растягиваться по мере роста животного. Поэтому от панциря надо периодически избавляться, линять. На головном щите трилобита расположены особые швы, по которым разрывалась старая оболочка. Процесс линьки начинался с высвобождения глаз, и их отсутствие у окаменелости - один из признаков, что мы имеем дело со сброшенной оболочкой. Здесь, на берегу силурийского моря, эти панцири встречаются большими кучами, покрытыми слоем песка и ила. Очевидно, для линьки трилобиты собирались в одно место, как это делают современные крабы, чтобы защищать друг друга от врагов.

Зоркий взгляд

Трилобиты - одни из первых животных, которые обзавелись сложными глазами. Вглядитесь в эти фасетки - их каменный взгляд завораживает даже спустя миллионы лет. И каменный - вовсе не метафора. Глаз трилобита состоит из множества фасеток (от 70 до 10-15 тысяч). В каждой фасетке находятся две линзы. Нижняя состоит из хитина, а вот верхняя представляет собой кристалл кальцита с примесью магния. Это очень необычно. Подобного рода «минеральные» линзы в глазах есть еще только у двух групп живых существ - панцирных моллюсков-хитонов, и у иглокожих, офиур. Но только у трилобитов они развиты до совершенства и обеспечивают хорошее зрение. Их происхождение - результат параллельной эволюции и особенностей обмена веществ у этих животных.

Трилобиты - мастера биохимической работы с карбонатом кальция. Анализ окаменелых панцирей и пробы, взятые у живых трилобитов, показывают высокую степень минерализации их хитиновой брони, что также не встречается ни у кого из членистоногих.
Такое устройство глаз позволяло хорошо видеть объекты на расстоянии до нескольких метров, а множество фасеток формировали объемное сфокусированное изображение объекта. В окаменелостях глаза трилобитов сохраняются практически неизменными, включая цвет - у некоторых они могут быть бирюзовыми, изумрудно-зелеными, или желтыми.

Половой вопрос

Как и большинство современных членистоногих, трилобиты были двуполыми и откладывали яйца.

Чтобы отличить самца и самку трилобита, нужно обратить внимание на форму тела и скульптурные элементы панциря. У самцов тело более узкое, но панцирь может быть богато украшен выростами. У самок шипы и отростки панциря меньше, зато широкое сильное тело. Но основным внешним отличием все-таки будет выводковая сумка, особое приспособление на головном щите либо на его нижней стороне, в которое помещаются яйца.

Личинки трилобита мало похожи на своих родителей - у них нет глаз, а тело скрыто под нерасчлененным щитком. Такие личинки свободно плавают в толще воды и разносятся волнами и течением на большие расстояния. По мере роста молодой трилобит становится все больше похож на взрослую особь. Планктонную стадию в размножении проходят и многие современные морские членистоногие.

Также, подобно некоторым ракообразным, трилобиты способны на миграции во взрослом состоянии. Известно, что трилобиты способны выстраиваться в цепочки, как это делают лангусты, и перемещаться крупными группами на большие расстояния. Что заставляет их мигрировать, сезонное это явление или нет - нам еще предстоит выяснить.

Среда обитания

Для того, чтобы изучить образ жизни трилобитов в естественной среде, нам придется погрузиться на дно силурийского моря в передвижной лаборатории и установить камеры наблюдения.

От океана нашу мелководную лагуну отделяет риф барьерного типа. Его строители - строматопороидеи, колониальные организмы, близкие к губкам. Вместе с одноклеточными водорослями и кораллами (ругозами и табулятами) они образуют сложное сообщество, на котором селятся морские лилии, актинии, брахиоподы и моллюски.

Здесь, между кустиками кораллов мы встречаем Paralejurus-ов, небольших трилобитов с гладким массивным цефалоном и крупными глазами. Они многочисленны, и неторопливо переползают с места на место в поисках пищи - моллюски, мертвый мечехвост, застрявшая среди морских лилий панцирная рыба станут их добычей. Еще пара похожих особей увлеченно грызет губку, пытаясь извлечь из нее что-то съедобное.

В целом трилобиты - хищники, ведущие придонный образ жизни. Основная добыча - разнообразные черви и прочие мягкотелые беспозвоночные. Некоторые виды устраивают засады на проползающую мимо добычу - зарываются в песок, оставляя на поверхности одни глаза, и резким рывком набрасываются на свою жертву. Так охотился, к примеру, Asaphus kowalewskii, имеющий глаза на длинных стебельках, но сейчас, в силуре, подобных ему мы не наблюдаем. Зато ночью камера записала удивительную сцену выслеживания добычи другим трилобитом - Cheirurus-ом. Имеющий вытянутые назад и острые, как рога, отростки цефалона, и два вытянутых шипа на пигидии, хейрурус выглядит устрашающе. Быстро переползая по дну, он изучает норки многощетинковых червей. Одна из них привлекла его внимание и трилобит затаился. Прошло около часа, прежде чем из норы показался червь, и как только он вылез полностью, последовал стремительный рывок, в воду взметнулось облако песка и ила. Червь был схвачен поперек тела передними ногами трилобита, и после непродолжительной борьбы разорван на несколько частей.

Изучая записи камер и делая выходы наружу в аквалангах, мы убедились, что разнообразие трилобитов велико даже на таком крохотном участке, как небольшая лагуна. Прибрежные заросли водорослей населяли мелкие, с ноготь, трилобиты, обгрызающие их сочные стебли. Во впадинах, где скапливался ил и вязкая грязь, встречались шипастые существа, похожие на Dicranurus-ов. Длинные отростки на панцире помогали им не тонуть в этом густом песчано-илистом киселе.

Некоторые норы, которые мы поначалу приняли за норы червей, оказались норами трилобитов с гладким, уплощенным телом и крохотными глазами. Поедая детрит и мелких обитателей дна, они прокладывали свои тоннели и иногда по ночам выходили на поверхность. Большой во всех смыслах удачей было обнаружение истинного короля трилобитов - Isotelus-а. Несколько крупных, до метра в длину особей обитали у подножия рифа и сутки напролет бороздили дно лагуны в поисках добычи.

Закат эпохи

Получив необходимую информацию и образцы, мы возвращаемся обратно в наше время. Наше путешествие в силурийский период закончено, но история трилобитов будет продолжаться еще 200 миллионов лет.

За расцветом во время силура последует постепенный спад разнообразия и численности этих удивительных животных. Девон, следующая эпоха, принесет серьезные перемены. На сцену выйдут быстрые рыбы с мощными челюстями, способные разгрызать прочные панцири членистоногих. Появятся аммониты. Среди донных хищников особое место будут занимать эвриптероидеи - ракоскорпионы длиной до двух метров. Морские экосистемы будут перестраиваться, становясь все более сложными. Постепенно к пермскому периоду от былого разнообразия трилобитов не останется почти ничего. Последние из древних исчезнут на рубеже перми и триаса, во время Великого вымирания, а их экологическую нишу со временем займут равноногие ракообразные - изоподы.

Как известно, жизнь на планете до появления человека была представлена в самых разнообразных и немыслимых сейчас формах, лишь небольшие остатки огромного разнообразия которой дошли до нас в виде окаменелостей или остатков костей и прочих твёрдых частей животных. Одними из самых распространённых находок, которые находят и новички, и опытные искатели, являются окаменелости трилобитов.

Трилобиты – это вымершие морские членистоногие (тип животных, включающий в себя паукообразных, насекомых, многоножек и ракообразных) организмы, которые появились в Кембрийское время, а вымерли – в Пермское. Расцвет трилобитов пришёлся почти на всю Палеозойскую эру, причём хоть во вторую половину число трилобитов заметно снизилось, но они по-прежнему не уступали другим организмам по численности и распространению, лишь начиная вымирать в каменноугольный период времени. На сегодняшний день человеку известно порядка десяти тысяч ископаемых видов, из которых было выделено пять тысяч родов, объединяемые по определённым признакам в 150 семейств и 9 отрядов.

Внешнее и внутреннее строение трилобитов полностью соответствует организации тела типа членистоногих: имеется твёрдый хитиновый панцирь, ротовое отверстие и ноги находятся на брюшной стороне сегментированного тела, а глазные органы имеют сложное строение. Последние у трилобитов могли быть и простыми (с двумя линзами), и сложными (известно несколько видов трилобитов, у которых один сложный глаз состоял из десятков тысяч простых). Некоторые особи имели глаза на длинных стебельках: животное могло полностью уйти в ил, а глазами осматривать окрестности в поисках пропитания. Однако такие стебельки у трилобитов не могли складываться, поэтому с большей долей вероятности трилобитам приходилось искать какую-то растительность, дабы не сломать их. С течением времени некоторые трилобиты обзавелись первыми органами осязания – обычно это были усики-антенны, находящиеся чуть впереди рта.

Панцирь выполнял функцию не только защитную от внешнего воздействия: к нему также крепились внутренние органы, поэтому панцирь можно назвать наружным скелетом. У крупных организмов (крупнейшие в длину достигали одного метра) панцирь обычно был дополнительно пропитан различными солями (кстати, именно благодаря такой пропитке некоторые панцири хорошо сохранились со времени смерти организма).

Дополнительно пропитанный минеральными солями панцирь появился у трилобитов далеко не сразу: в Кембрийский период времени они не испытывали сильной конкуренции со стороны головоногих моллюсков и прочих организмов, поэтому и в дополнительной защите не нуждались. Однако в ордовикское время численность моллюсков резко начала увеличиваться, появились огромные особи (даже до 5 метров в длину), так что к середине ордовикского периода практически у всех был такой панцирь.

По мере дальнейшего развития в силурийское и девонское время панцирь некоторых видов трилобитов мог обзавестись шипами или даже рогами – в качестве ещё одного защитного средства от конкурентов.

Резко возросшая конкуренция в ордовикское время спровоцировала появление у трилобитов способности быстро сворачиваться практически в комок: незащищённое мягкое брюшко было таким образом полностью закрыто, а на поверхности оставался лишь твёрдый панцирь.

Образ жизни трилобиты вели разнообразный: существовали и роющие, и свободно плавающие, и ползающие особи. До недавних пор практически все палеонтологи считали за отсутствием на то доказательств, что трилобиты вели себя либо как падальщики, либо как растительноядные организмы, либо вовсе питались донными осадками. Но несколько находок (в особенности в Якутии - были найдены практически идеальной сохранности трилобиты с сохранившимся содержимым кишечника, где были обнаружены небольшие частички тел губок и брахиопод) опровергли эту теорию. Также в Швеции была найдена окаменелость, на которой отчётливо виден след трилобита, накрывающий след какого-то мелкого животного.

Начиная с каменноугольного периода, трилобиты приходят в свой упадок, не выдерживая всё возрастающей конкуренции: от былого разнообразия мало что остаётся, в размерах трилобиты заметно уменьшаются, а к девонскому времени остаётся вовсе лишь один вид, вымерший во время массового вымирания.

Огромное распространение трилобитов в палеозойскую эру по всей планете даёт возможность палеонтологам находить самых разных особей в разных местах Земли. В Якутии, например, окаменелостей трилобитов очень много, но при этом они часто несколько видоизменённые. В Ленинградской, Псковской, Новгородской и Волгоградской области находки их встречаются реже, но при этом в гораздо лучшей сохранности. В Канаде и Португалии были найдены самые большие особи трилобитов, фото с которыми сейчас может сделать каждый желающий.

Как уже говорилось ранее, трилобиты вымерли порядка 230-250 миллионов лет назад, вероятность того, что сейчас остались какие-то племена на океанском дне, крайне мала. Учёные сравнивают вероятность обнаружения живого трилобита с вероятностью встречи динозавра в каком-нибудь лесу России.

Внешне на трилобитов похожи мечехвосты и равноногие раки. Сходство последних с трилобитами очень велико, внешнее отличие заключается лишь в наличии у раков толстых антенн. Вполне возможно, что после окончательного вымирания трилобитов, именно равноногие и заняли освободившуюся нишу.

Трилобиты - типичные палеозойские беспозвоночные. Они появились свыше 580 млн лет назад, быстро достигли расцвета, а в конце эры угасли и полностью вымерли. Эти донные морские животные отдаленно напоминали мокриц или жучков. Трилобитов можно назвать родственниками и первых, и вторых, поскольку они считаются предковой группой для многих членистоногих.

Несмотря на значительное видовое разнообразие - а этих членистоногих насчитывается около 4000 видов, - все трилобиты имеют примерно одинаковое строение своего хитинового панциря, похожего по прочности на панцирь раков. Между прочим, именно строение и внешний вид водных животных определили решение ученых при выборе для них названия.

Каменные «жуки» в прошлом активно добывались предприимчивыми людьми, у которых скупались не менее предприимчивыми купцами с целью перепродажи по очень высокой цене. Отпечатки «жуков» признавались волшебными, оберегающими от болезней и невзгод. Торговля трилобитами процветала.

В переводе на русский язык слово «трилобит» означает трилопастной, поскольку тельце причудливого «жучка» разделялось на три продольных ряда пластин-лопастей. Центральный ряд, или рахис, служил осью туловища, С обеих сторон к рахису крепились боковые лопасти - плевры. Так выглядел туловищный отдел. Головной отдел был сформирован из большой лопасти-акрона, образовывавшей настоящий щит.

Хвостовой отдел часто состоял из одной-единственной анальной лопасти - тельсона. Иногда к тельсону крепились соседние плевры, образуя с ним сборчатую «юбочку» - пигидий. Ротовая полость, к которой относились жесткие послеротовые сегменты панциря, находилась на брюшной стороне, то есть под щитом-акроном. Глаза располагались, наоборот, сверху. Трилобиты ползали по илу или плавали кизко над дном, перебирая своими крохотными ножками.

Размеры членистоногих невелики. Крупнейшие особи, жившие на планете 580-550 млн лет назад, достигали длины 75 см. Остальные «жучки» по длине не превышали ладонь, представители многих видов вырастали только до 1-2 см.

Разные виды трилобитов подчас сильно отличались друг от друга размерами, формой тела и так далее. Различия распространялись даже на форму глаз. Некоторые из трилобитов были слепы, у других глаза располагались сплошным поясом вдоль по краю акрона. Единым для всех видов было деление тела на три ряда пластин.

Такими карликами, например, были одни из последних трилобитов на планете, жившие в период с 300 по 290 млн лет назад в водах теплых морей, вторгавшихся на территорию Московской области и оставивших толщи известняков на месте Мячково, речки Гжель и в других местах. Эти создания получили название филлипсий в честь английского геолога Дж. Филлипса, который выделил в истории Земли кайнозойскую эру. Естественно, трилобиты не могли быть грозными хищниками, они довольствовались мелкими беспозвоночными и органическими остатками, которых находили в донных отложениях.

Затем, когда число сегментов оказывается достаточным, личинка перестает делиться, но только растет и линяет. Палеонтологи много знают о биологии трилобитов. Эти членистоногие служат руководящими окаменелостями по палеозою, то есть позволяют датировать с высокой точностью породы без проведения сложных физических анализов. И все же ученым неизвестно, как появились трилобиты, почему они приобрели панцири и по какой причине вымерли.

Эволюция редко совершает скачки, но трилобиты - эта обширная группа животных - появилась как бы вдруг, внезапно и в готовом виде. В венде мы не находим прямых предков этих членистоногих, только дальних родственников. Конечно, всегда можно объяснить подобные казусы неполнотой палеонтологической летописи: далеко не все живые существа оставили после себя хоть что-то. Однако такое объяснение в данном случае не подходит.

Индивидуальное развитие у трилобитов протекало через личиночную стадию. Ученым удалось отыскать отпечатки личинки и установить, что она наращивала сегменты тела путем деления.

Непонятно, почему трилобиты, в отличие от своих вендских прародителей, приобрели твердый панцирь. Вместе с трилобитами кальцинированной защитой обзавелись и все остальные беспозвоночные. Палеозой стал временем скелетной жизни. Традиционное объяснение причин «скелетной революции» неудовлетворительно. Это всего лишь гипотеза, которая во многом не сходится с фактами. Согласно ей, у вендских существ просто не хватало энергии, чтобы строить жесткие домики и доспехи из кальцита.

Атмосфера в то время содержала мало кислорода, поэтому дыхание слабо поддерживало обмен веществ в организме. Но 580 млн лет назад количество кислорода в атмосфере в результате фотосинтеза, осуществлявшегося водорослями, выросло до 10 %. Это так называемая точка Беркнера-Маршалла. Она означает, что теперь объем кислорода будет только увеличиваться, и биосфера никогда не сможет израсходовать живительный газ.

Главным врагом трилобитов и прочих обитателей первых палеозойских морей был ракоскорпион. Это существо, несмотря на свое название, гораздо ближе стоит к скорпионам, чем к ракам. Все ракоскорпионы были хищниками, хватавшими своими клешнями (у разных видов различной формы) мелкую и крупную добычу.

Окислительные реакции в природе стали протекать бурно, побуждая животных извлекать выгоду из ускорившегося метаболизма. Беспозвоночные стали активно связывать кальций и строить себе панцири, щиты, иглы, раковинки и так далее. Спустя 50 млн лет кто-то из донных червеобразных существ догадается откладывать кальций внутри своего организма, и так появятся настоящие позвоночные. Определенно на трилобитов действовали и другие факторы окружающей среды, но мы о них почти ничего не знаем.

Мало что известно палеонтологам о причинах исчезновения этой группы. Вполне вероятно, что удивительные членистоногие просто исчерпали свой генетический потенциал. Когда природа перебрала все возможные формы трилобитов, их эволюция завершилась. Популярна версия о влиянии на трилобитов климатических перемен. В конце палеозоя климат отличался большой суровостью.

Наряду с трилобитами в морях палеозоя обитали и похожие на них членистоногие, например, леанчойлии и санктакарисы. Первые были бронированными донными жителями. Они фильтровали ил, добывая органические частицы. Санктакарисы имели продолговатое тело и крупные ножки, приспособленные для захвата добычи. Эти хищники нападали на мелких трилобитов и леанчойлии.

На полярных участках располагались небольшие ледники, а в тропическом поясе раскинулись обширные пустыни. Многие моря обмелели, и вода в них стала горько-соленой. Некоторые моря и вовсе оказались отрезанными от отступившего океана, превратившись в большие соленые озера. Трилобиты крайне требовательны к качеству воды. Она должна быть в меру теплой и иметь нормальную соленость. Вдобавок беспозвоночные селились только в мелководных морях, хорошо освещаемых солнцем.

Суровые климатические условия принуждали трилобитов отступать на глубоководные участки, где гибель животных носила массовый характер. Выжили с тех пор немногие. В основном, это беспозвоночные, сумевшие адаптироваться к большим глубинам - лингулы, мечехвосты и прочие создания. На первый взгляд гипотеза кажется убедительной, однако она не дает ответа на вопрос, почему вместе с трилобитами в конце палеозоя вымерли многие другие организмы.

Когда в Средние века впервые были найдены отпечатки трилобитов, люди посчитали их жуками. Популярность этих ископаемых была велика, они даже попали на герб английского города Дадли.

Около 248 млн лет назад, в конце палеозойской эры, вымерло свыше 50 % всех семейств растений и животных. Многие виды стегоцефалов, кораллов, брахиопод, папоротников, лепидодендронов и прочих существ навсегда исчезли с лица Земли. Эта биосферная катастрофа втрое превосходит по масштабам Великое вымирание в конце мезозоя, когда погибли динозавры и прочие исполинские рептилии, господствовавшие на планете. Следовательно, необходимо искать, помимо уже известных ученым, и другие, более сильные факторы гибели трилобитов, действовавшие в глобальном масштабе.