Эмбрионы в глубинах времени - [17]
Ископаемые птенцы и новорождённые
При изучении истории индивидуальной жизни, относящейся ко времени рождения, перинатальный период и альтернативные стратегии развития — зрелое состояние (выводковое) против незрелого (птенцового) — имеют ключевое значение. Это состояние развития выклюнувшихся из яйца или новорождённых особей коррелирует со многими экологическими и поведенческими параметрами. В случае млекопитающих некоторые новорождённые детёныши весьма незрелые, у них нет шерсти и закрытые глаза — как у хомяков после периода беременности длиной примерно шестнадцать суток. Другие — гораздо более зрелые, рождаются с открытыми глазами, как у морской свинки после беременности, длящейся от шестидесяти до семидесяти суток. У новорождённого детёныша морской свинки и других близкородственных грызунов зубы уже частично сточены из-за движений челюстей, которые начались в утробе. Аналогичные крайности в изменчивости стадий развития при появлении на свет можно наблюдать у птиц.[25] Птенцовые птицы включают пингвинов, чаек, аистов, хищных птиц, попугаев, колибри и певчих птиц, и их птенцы в большой степени зависят от родительской заботы. Выводковые птицы — утки, различные околоводные птицы, тетеревиные, гоацины и индейки. Можно сравнивать разнообразные аспекты анатомии на момент их появления на свет, например, степень дифференциации мозга, или же измерять проявления физиологических процессов. Когда имеешь дело с ископаемыми остатками, степень дифференциации скелета — вот ориентир для выбора. Среди ящериц только что вылупившиеся гекконы обладают значительно менее окостеневшим скелетом, чем большинство других видов, в том числе безногие формы и тегу.
Благодаря редким окаменелостям, сохранившим перинатальные стадии развития, палеонтологи получили шанс узнать многое о репродуктивной стратегии и о поведении, связанном с инкубацией яиц. В этом отношении динозавры изучались интенсивнее, чем любая другая группа позвоночных. Один из примеров — это эмбрионы одного из первых когда-либо описанных динозавров. Massospondylus, динозавр из группы прозауропод из ранней юры, получил своё название в 1854 году от Ричарда Оуэна, который ввёл в употребление термин «динозавры» (Dinosauria). Примерно через 120 лет в Южной Африке были найдены яйца этого животного, а через несколько десятилетий, в 2005 году, были описаны их эмбрионы, самые старые когда-либо найденные эмбрионы динозавров. Massospondylus принадлежит к группе, наиболее близкородственной появившимся позже гигантским динозаврам-зауроподам, таким, как Diplodocus. Изучение характера их роста, этих самых крупных животных среди когда-либо бродивших по земле, представляет большой интерес.
Крошечные скелеты эмбрионов Massospondylus превосходно сохранились. Почти готовые к выклеву особи не имели зубов, что предполагает, что у них не было возможности питаться самостоятельно. Четыре ноги этих поздних зародышей имели равную длину, что указывает на то, они были четвероногими, хотя взрослые особи, вероятно, были факультативно бипедальными. Череп и глаза были пропорционально более крупными по сравнению с взрослыми особями, что является общим признаком с другими очень молодыми особями позвоночных, хотя черепа молодняка были более высокими и узкими. Основываясь на отсутствии зубов и на других признаках анатомической «незрелости», Роберт Рейсз и его сотрудники выдвинули предположение о том, что потомству после появления на свет мог требоваться уход — это форма поведения, которая также отмечена для других динозавров. Ещё больше об истории жизни Massospondylus известно на основании многочисленных скелетов, представляющих различные стадии роста. Оценивая изменения размеров тела и абсолютное изменение возраста с использованием методов гистологии, мы знаем, что Massospondylus рос со скоростью примерно 35 килограммов в год и всё ещё продолжал расти по достижении примерно пятнадцатилетнего возраста.[26]
Также известны прекрасно сохранившиеся эмбрионы в яйцах нескольких других видов динозавров, документирующие тем самым разнообразие репродуктивных стратегий. Среди них — эмбрионы теропод-терезинозавров из верхнего мела Китая. В отличие от прозауропода Massospondylus, молодые тероподы были явно выраженного выводкового типа, или зрелыми на момент выклева из яйца, поскольку им было присуще очень развитое окостенение позвоночного столба, рёбер, тазового пояса и нижних конечностей, в которых две кости, большая и малая берцовые, были уже явственно слитыми и окостеневшими.
Применение сканирования методом компьютерной томографии (КТ) сильно облегчает изучение яиц, содержащих эмбрионы. Эта техника позволяет нам заглянуть внутрь яйца, не вскрывая его, не трогая руками. Я и мои студенты используем КТ для разного рода проектов, и это больше не редкость в палеонтологии. Окаменелость аккуратно укладывается на платформу, которая скользит в КТ-сканер, напоминающий гигантский пончик с узкой лежанкой. Обычно объектом исследования являются люди, но окаменелости — более простые объекты: они не шевелятся, не страдают клаустрофобией и не должны задерживать дыхание, пока их сканируют.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Нильс Бор — одна из ключевых фигур квантовой революции, охватившей науку в XX веке. Его модель атома предполагала трансформацию пределов знания, она вытеснила механистическую модель классической физики. Этот выдающийся сторонник новой теории защищал ее самые глубокие физические и философские следствия от скептиков вроде Альберта Эйнштейна. Он превратил родной Копенгаген в мировой центр теоретической физики, хотя с приходом к власти нацистов был вынужден покинуть Данию и обосноваться в США. В конце войны Бор активно выступал за разоружение, за интернационализацию науки и мирное использование ядерной энергии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
Ежемесячный научно-популярный и научно-художественный журнал.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.