Белемниты

Летом мы с друзьями должны были поехать на «раскопки» под Акьяр, но так получилось, что мы не смогли.  Друзья, приехав «раскопок» привезли нам  белемниты. Мы решил узнать о них побольше, что это такое, когда они жили, чем питались и чьими предками являются. Вообщем изучить эволюцию белемнитов. А следующим летом обязательно съездим сами.

Когда мы говорим об "эволюции", мы ведем речь не просто об изменениях. Одно из самых простых объяснений, я смог найти, в журнале "Ридерс Дайджест".

"Первые существа на земле появились в ее теплых водах более миллиарда лет назад и развились в огромное множество беспозвоночных животных, лишенных костей. В следующий, огромный по продолжительности период, от них произошли амфибии, а от них - рептилии. В свою очередь, рептилии дали начало теплокровным птицам и млекопитающим, которые замечательным образом населили землю." (Marvels and mysteries of our Animal World , с. 9).

Эволюция

от лат. evolution – развёртывание) – исторический процесс развития живой природы на основе наследственности, изменчивости и естественного отбора

Эволюция белемнитов

•Головоногие - самые необычные, крупные, хищные и самые совершенные из моллюсков. Головоногие достигли высокой степени развития. Это своего рода приматы среди беспозвоночных обитателей моря. Количество вымерших видов головоногих превышает 10 тыс., правда, ныне живущих в 20 раз меньше. Большинство ископаемых головоногих имели наружную раковину, хорошо сохраняющуюся в отложениях.

•Головоногими эти животные были названы потому, что на голове у них расположены щупальца, или "руки", которые называют также и "ногами", потому что осьминоги (да и кальмары тоже) часто ходят на них по дну, как на ходулях. Кроме того, эмбриологами было установлено, что щупальца головоногих моллюсков развились из "ноги" их древнего предка - первобытного моллюска.

•Размеры головоногих моллюсков очень разнообразны. Некоторые из них принадлежат к числу самых мелких представителей нектона, другие же - самые крупные беспозвоночные животные вообще. Размеры колеблются от 1 см (Idiosepius) до 18 м (гигантские кальмары рода Architeuthis).

В процессе эволюции виды и целые фауны головоногих сменяли друг друга столь быстро и полно, что их (в первую очередь аммонитов и белемнитов) постоянно используют для детального расчленения толщ палеозоя и мезозоя и датировки отдельных слоев. Из древних, в основном вымерших, групп до наших дней дошел знаменитый наутилус — единственный вид подкласса наружнораковинных, некогда процветавших в мезозойских морях.

•Наутилус

•Древнейший представитель рода головоногих моллюсков, предки которого жили на Земле еще пятьсот миллионов лет назад. Наутилусы являются прямыми родственниками современных осьминогов и единственными представителями отряда головоногих, тело которых помещено в спиралезакрученную раковину. Известно около шести видов наутилусов, обитающих преимущественно в Индийском и Тихом океанах.

•Раковина, в которой обитает этот моллюск, используется не только для защиты от многочисленных врагов, с ее помощью наутилус может совершать перемещения на различную глубину, закачивая или выпуск

Класс головоногих моллюсков возник свыше полумиллиарда лет назад, в конце кембрийского периода. По современным представлениям, предками головоногих были моноплакофоры. Их считали давно вымершими, пока в начале 1950-х годов в глубинах Тихого океана не был открыт первый (теперь их известно уже довольно много) современный его представитель — неопилина. 

•Неопили́ны (лат. Neopilina) — род морских глубоководных моллюсков класса моноплакофор. Обитают в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах на глубине от 1800 до 6500 м. Детритофаги. Обнаружены в 1957 году.

•Моноплакофоры (лат. Monoplacophora) — класс моллюсков, который до 1952 года был известен лишь по ископаемым раковинам из отложений кембрия, силура и девона и считался вымершим.

•Моноплакофоры ползали по дну, имели широкую ногу и высококоническую колпачковидную раковину. Верхняя часть внутренностного мешка моллюска, включавшего пищеварительную и половую железы, занимала примакушечную часть раковины, немного не доходила до макушки и отделялась от нее не сплошной перегородкой. Затем образовалась целая серия таких как бы вставленных друг в друга колпачковидных перегородок. Пространство между ними и стенкой раковины — незамкнутые камеры — заполняла жидкость, мало чем отличавшаяся от морской воды.

•И вот тут-то произошло событие, которое сразу отделило образовавшуюся новую форму от моноплакофор. Жидкость в камерах опреснялась и становилась легче морской воды, кровь осолонялась, между нею и камерной жидкостью создавалась разница давления, которая выгоняла жидкость из камер в кровь.  Кислород быстро поглощался тканями, а азот оставался. В камерах появлялись газовые пузыри. Моллюск становился легче воды и мог всплывать над дном. Активно плавающих в толще воды хищников тогда не было, и оторвавшийся от дна моллюск оказывался в безопасности. Когда малюску нужно было опуститься на дно, он просто прекращал это делать. Соленая вода через кровь поступала в камеры, и моллюск становился тяжелее.

•Так возник механизм регуляции плавучести жесткого жидкостного типа («подводная лодка»): прочная структура, способная противостоять раздавливающему гидростатическому давлению морской воды, и в ней камеры, которые могут либо пассивно заполняться морской водой, либо активно опустошаться и впоследствии пассивно заполняться газом. Это был первый важнейший ароморфоз на пути эволюционного развития головоногих. Он положил начало самому классу Cephalopoda. Это произошло, скорее всего, в среднем, а может быть, еще в нижнем кембрии (530—550 млн. лет назад).

•На основе этого ароморфоза — и только после него — возникли новые приспособления : ползательная нога моллюска превратилась в воронковидную трубку. Возникло, стало быть, сопло нового —гидрореактивного движителя. Основным источником движущей силы стали парные мускулы. Быстро втягивая голову моллюска в мантийную полость, они тем самым выжимали воду из мантийной полости через воронку и создавали реактивный толчок назад или вниз в зависимости от того, куда было направлено подвижное устье воронки. Эластичные коллагеновые волокна, подобно пружине, возвращали голову в первоначальное положение, а мантийная полость пассивно заполнялась водой — холостой ход движителя.

•Эти два независимых и существенно разных ароморфоза, из которых второй мог возникнуть только после первого, и привели к возникновению основного плана строения головоногих моллюсков. За ними последовали другие, менее масштабные, но не менее важные приспособления. Щупальца моноплакофор превратились в руки головоногого моллюска, еще, вероятно, не дифференцированные, лишенные присосок, но способные удерживать подвижную добычу. Усовершенствовались органы дыхания, кровообращения и пищеварения. Так сложился исторически первый тип жизненных форм головоногих моллюсков — бентопелагический.

•Первые головоногие (плектроноцериды) имели длинную прямую или слабо изогнутую раковину со многими камерами. При ползании раковина торчала косо вверх, под углом к продольной оси тела, что увеличивало сопротивление воды, а когда моллюск всплывал, его разворачивало раковиной кверху, что ухудшало и без того плохую маневренность. В процессе эволюции центр тяжести сместился и манёвринность улучшилась.

Свертывание раковины в экзогастрическую спираль наблюдалось в эволюции головоногих, неоднократно (у аммоноидей оно возникло независимо от наутилоидей). Наутилоидеям эти усовершенствования обеспечили экологический успех с ордовика до триаса — на протяжении более чем трети миллиарда лет. Однако возможности такого устройства были ограниченными. Раковина должка была быть крупной, прочной и тяжелой, чтобы противостоять гидростатическому давлению и защищать моллюска от хищников.

•Чтобы быстро двигаться и разворачиваться, необходим мощный мантийно-вороночный аппарат, а чтобы ловить крупную добычу — мощные руки. Однако животное, которое должно было целиком втягиваться в раковину, не могло иметь ни того ни другого. Не было места и для плавников, а ведь плавники — дополнительные движители и рули высоты и поворота.

•Аммоноидей процветали с девона  в течение 330 млн. лет. они конкурировали на равных с другими головоногими, и в мезозое они стали бесспорными лидерами. Тем не менее их эволюционный путь был отнюдь не простым и гладким. Они испытали несколько периодов вымирания, сменявшихся периодами расцвета, пока последний кризис 65 млн. лет назад не уничтожил их одновременно с динозаврами.

•В самом конце мезозоя на фоне общего понижения разнообразия аммоноидей расцвели странные, внешне уродливые и аномальные гетероморфные аммониты, необычной фермы, с частично или полностью развернутой раковиной, иногда в виде клубка спутанной проволоки. Видимо, и образ жизни у них был необычным. Они явно сошли с магистральной дороги эволюции класса головоногих.

•Чтобы на равных конкурировать с такими быстрыми и активными животными, как рыбы, необходимо было прежде всего отказаться от средства пассивной защиты — раковины. Только это позволяло выработать мощную мускулистую мантию, плавники и сильные, крепкие хватательные конечности. Эту задачу решили белемноидеи — первые внутреннераковинные головоногие. 

•Их ранняя история плохо известна. Похоже, они возникли еще в нижнем девоне одновременно с аммоноидеями и произошли тоже от бактритов, у которых уже намечалось заворачивание мантии на наружную сторону передней части раковины. Их настоящий расцвет начался в юре (200 млн. лет назад) и продолжался 130 млн. лет — гораздо меньше, чем у аммоноидей.

•Бактритоидеи (Bactritoidea), надотряд вымерших головоногих моллюсков. Существовали с ордовикского периода до триасового; известно около 20 родов. Имели наружную прямую, реже согнутую раковину; возможно, у некоторых форм она была частично внутренней. Обитали в морях, вели подвижный образ жизни. Интересны для выяснения эволюции головоногих моллюсков — являлись предками аммонитов ибелемнитов.

•Особенность белемнитов — перемещение раковины внутрь тела. Как и у бактритов, их раковина была прямой. Белемниты решили проблему горизонтальной стабильности раковины. Они надстраивали на заднем конце внутренней раковины длинный жесткий ростр, пулевидной, реже веретеновидной формы. Он известен под названием «чертов палец». Кое-где юрские и меловые отложения буквально набиты «чертовыми пальцами». Ростр не только обеспечивал положение центра плавучести между двумя тяжелыми участками — передним (руки, голова, органы пищеварения) и задним (сам ростр), но и противодействовал подъемной силе плавников, приложенной к заднему концу тела.

•Отказ от наружной раковины дал белемнитам массу преимуществ: прежде всего плавники, затем мускулистую мантию и совершенный мантийно-вороночный движитель.Мускулистая мантия позволила резко усилить обмен веществ: Раз отпала нужда втягиваться в раковину, то развились мощные руки: у белемнитов было 5 пар одинаковых длинных рук, без присосок, но со множеством длинных и крепких крючьев.

•У них впервые появился чернильный мешок — специальное орудие для обмана нападающего хищника. Чернила выбрасываются удлиненной каплей, которую хищник принимает за моллюска, а сам моллюск в это время бледнеет и удирает. Иногда маскируются и по принципу дымовой завесы — чернила разбрызгиваются в облако. Вероятно, у белемнитов возникла и способность менять окраску тела с помощью кожных пигментных клеток-хроматофоров.

•Белемниты, пожалуй, первыми полностью освоили адаптивную зону нектобентосных животных — придонных стайных, преследующих добычу хищников шельфа и надшельфовой пелагиали. Экологически они, вероятно, были сходны с нынешними кальмарами-лолигинидами. Однако раковина с заполненным газом фрагмоконом и жестким ростром сковывала движения, снижала скоростные и маневренные качества, не позволяла осваивать глубины. В период расцвета белемнитов начался расцвет костистых рыб, и справиться с ними белемниты, видимо, не смогли. Почти все белемниты, кроме одного бедного видами и весьма малочисленного семейства, вымерли одновременно с аммоноидеями и динозаврами.

• 

•Чтобы успешно выжить в мире рыб, надо было либо сравняться с рыбами в бросковой скорости и маневренности, либо уйти в глубины океана. А для этого необходим былполный отказ от раковины не только как от средства пассивной защиты, но и как от механизма плавучести.

•Вымирание аммонитов и белемнитов, с одной стороны, и выживание гораздо более примитивных наутилоидей — предмет горячих споров палеонтологов..

•Одна из самых популярных на настоящий момент гипотез рассматривает позднемеловое массовое вымирание, как следствие падения метеорита. Огромный кратер, обнаруженный на полуострове Юкатан в Мексике и имеющий от 180 до 300 км в диаметре, — весьма вероятный «вещдок» тех событий. Удар чудовищной силы взметнул в воздух колоссальное облако пыли, на месяцы или, может быть, на годы закрывшее доступ солнечных лучей к поверхности планеты. Как следствие, погибла бóльшая часть нуждающихся в свете планктонных водорослей — основа всей жизни в океане.

•Предполагается, что личинки аммонитов и белемнитов были маленькими планктонными организмами, питавшимися другими крошечными животными — зоопланктоном. Если это так, то у них не было шансов выжить: резкое сокращение количества водорослей привело к разрушению пищевых цепей. Еды для личинок больше не было. А вот у больших, способных к питанию более крупной добычей и, возможно, падалью, личинок предков наутилусов, шансов выжить было больше. И этот шанс они использовали.

•К этому можно добавить лишь то, что к моменту падения юкатанского метеорита, аммониты и белемниты и без этого переживали не лучшие времена, как говорят, были на спаде. Космическая катастрофа, скорее всего, лишь ускорила их вымирание.

•А наутилус вымирать не собирался. Кроме всего прочего, выяснилось, что он исключительно неприхотлив к содержанию кислорода в воде. Более того, в экспериментах эти моллюски могли по нескольку часов проводить в воде, полностью лишённой кислорода, втянувшись в раковину, плотно закрыв устье капюшоном и снизив частоту сердцебиений до 1-2 в минуту. Живя на больших глубинах, на границе зоны с низким содержанием этого газа, наутилус использует пониженный уровень обмена веществ, что, кстати, выражается в замедленных темпах его роста.

•Перемещаются наутилусы всегда возле дна, не всплывая в толщу воды и лишь по ночам на короткое время навещая мелководье. Вполне возможно, что такой скрытный и «экономный» образ жизни, а также скромные «запросы» не раз выручали наутилусов в соревновании с гораздо более активными рыбами и другими головоногими, живущими «повыше».

•На рубеже палеозоя и мезозоя от аммонитов произошли первые внутрираковинные головоногие — аулякоцериды (Aulacoceridae). От предков они отличались тем, что имели внутреннюю раковину, со всех сторон обросшую складками мантии. Теперь это был уже не дом, а своего рода позвоночник. Со временем аулякоцерид сменили белемниты (Belemnitida). Белемниты почти не отличались от кальмаров, разве что раковиной, которая была более массивной и еще сохраняла фрагмокон — полый отдел, разделенный на камеры, с массивным наконечником — ростром.

Есть такой камень народное название «чёртов палец», «громовая стрела», «стрелы Перуна».

На вид он серого цвета или темнее, легко крошится ножом, на изломе внутри у него темное пятнышко. Обладает целебными свойствами, хорошо заживляет болячки. Попробуем узнать о нем побольше.

Белемниты существовали с каменноугольного по палеогеновый

 период.

Это - полностью вымерший отряд внутрираковинных головоногих моллюсков. Белемниты родственны современным осьминогам, каракатицам и кальмарам, но, в отличие от них, имели внутреннюю раковину, состоящую из трёх частей — ростра, фрагмокона и проостракума. Лучше всего в ископаемом состоянии сохраняется ростр белемнита — прочное коническое образование, находившееся на заднем конце тела. Ископаемые ростры белемнитов целиком состоят из минерала кальцит.

В длину обычно достигали 15—20 см (из среднеюрских отложений Европы известен вид Megateuthis gigantea (англ.), длина ростра которого достигала 50 сантиметров, а общая длина тела белемнита могла доходить до 3 метров). 

Известны отпечатки мягкого тела белемнитов. У них было десять щупалец, кальмароподобное строение тела, плавники на остром конце туловища. На щупальцах были расположены крючки.

Белемниты обладали мощной внутренней раковиной - ростром.

Именно ростр вы можете видеть на фотографиях

Эти растры сейчас чаще всего и именуют "белемнитами",

так же как "аммонитами" обычно называют раковины аммонитов.

Белемниты были активными хищниками. В основном они вели образ жизни, похожий на образ жизни современных кальмаров – плавали огромными стаями, состоящими из особей одного размера и возраста.

Но возможно, что как и среди кальмаров, среди них были и виды, склонные к одиночному образу жизни.

В Центральной России белемниты встречаются очень часто практически во всех юрских отложениях. Но, в отличии от аммонитов, белемниты не столь красивы и их ростры мало отличаются друг от друга

Иногда на рострах видны следы сверления и выедания детритофагами, иногда - домики червей - серпул и мшанки

Значит, ростр долго лежал на дне и какие-то донные животные потихоньку его заселяли.

Изредка попадаются ростры с прижизненными повреждениями - деформациями или следами укусов акул и рептилий.

 Москве при строительстве станций метро обнаруживают большое количество окаменелостей,  их можно заметить в стенах и колоннах так как они почти всегда облицовывали природным камнем.

Главное назначение белемнитовых лекарств из "чертова пальца" - резко усилить защитные силы организма - иммунитет. Применяют их, как основное или дополнительное средство при трудноизлечимых заболеваниях, когда целитель безрезультатно перепробовал уже множество лекарств. Ни один другой минерал или БАД не сравнится с белемнитом.

Потому, что древние моллюски собирали и копили полезные вещества в экологически чистых водоёмах, не знавших влияния цивилизации.

Ещё интересные факты о белемнитах

      В китайской медицине "Чжуд-Ши", которая сформировалась на Тибете уже к VII веку нашей эры, ростры белемнитов известны под названием "коровий сосок". Они описаны в древнем атласе тибетской медицины и являются важной составной частью, так называемых секретных лекарств. Эти средства особой силы и их рецепты нигде не описываются, но передаются устно от учителя - ученику. За выдачу рецепта целитель лишается права врачевать и его изгоняют из Тибета. Кроме того, если щепотку порошка белемнита положить в любой травяной настой, отвар или чай, их лечебные свойства усилятся. В срединном Китае белемниты известны под названием "зуб дракона". Такое название, вероятно, объясняется тем, что ростры часто находят рядом с остатками скелетов динозавров, которых в Китае называют драконами. А по своей форме ростры очень похожи на зубы. "Зубы дракона" настолько популярны, что используются для лечения едва ли не всех болезней. За время нескольких тысячелетий китайцы собрали почти все доступные им белемниты. Поэтому их стоимость постоянно растет.