Наука та технології

Изучить законы эволюции животных биологам помогла протухшая рыба. Причем, протухшая основательно— ученые выдержали ее около месяца.

Эксперименты исследователей из Лейчестерского университета дурно пахли в прямом смысле слова. Однако подробная работа, описывающая гниение рыбы, в итоге удостоилась публикации в Proceedings of the Royal Society B— весьма уважаемом и серьезном научном журнале. Что же полезного удалось узнать ученым, которые на время превратили часть лаборатории в настоящую помойку?

Судмедпалеонтологи

Исследователей, конечно, интересовала вовсе не протухшая рыба сама по себе. Хотя останки животных были основным объектом их работы еще до начала экспериментов: авторы дурно пахнущих экспериментов являются палеонтологами.



Надпись на пакете со стружками "Идеальный деревянный паззл" - шутка. Но работа палеонтологов не сильно отличается от реконструкции формы мебельного гарнитура, прошедшего через промышленную дробилку.


Палеонтологи изучают окаменевшие фрагменты давно исчезнувших с лица планеты видов: и, как правило, эти фрагменты не радуют хорошим состоянием. Цельный скелет вымершего около 55 млн лет назад динозавра— большая удача, а если углубиться в прошлое не на 50, а на 500 млн лет— доступный для исследований материал окажется еще более скудным.

Сборка скелетов животных, совершивших первый выход из моря на сушу или впервые сформировавших полноценный позвоночник, требует длительной и кропотливой работы, которая, впрочем, дает далеко не всю нужную ученым информацию. Об устройстве сердца, желудка скелет почти ничего не скажет, тогда как проследить эволюцию внутренних органов ничуть не менее важно.



Три головы ланцетников (животных, являющихся дальними родственниками позвоночных; подтип бесчерепные) на разных стадиях разложения. Под микроскопом даже гниющие останки смотрятся довольно красиво.


Но как это сделать, если от мягких тканей остаются какие-то невзрачные и бесформенные окаменелости? Для начала— неплохо бы выяснить хотя бы то, что вообще могло остаться при гниении тушки доисторических животных в разных условиях... а это проще всего узнать в эксперименте.

«Ферма тел»

Ученые сравнивают свою работу с исследованиями криминалистов. В США, например, есть несколько довольно мрачных лабораторий, называемых body farms— дословно «ферма тел», – на которых криминалисты оставляют в разных местах человеческие трупы и наблюдают за процессом их разложения. Как будет выглядеть утопленник на третьей неделе после смерти, что произойдет с огнестрельной раной на трупе двухмесячной давности— судебным медикам это надо знать не из праздного любопытства, для них такие вопросы составляют повседневную практику.

Палеонтологи пошли схожим путем и воспроизвели разложение тушек животных, подробно описав отдельные стадии и оценив вероятность получения останков, способных пережить несколько сотен миллионов лет.



Для криминалистов изучение давно скончавшихся животных или людей - рутинная работа. На снимке останки коровы, специально оставленные под открытым небом на длительный срок.


Результаты

Выводы ученых таковы: современные морские животные, наиболее приближенные по своей анатомии к обитателям древних морей, после своей смерти оставляют не так уж и много. Миксины, например, не дали никаких шансов на детальное изучение внутренних органов, ибо уже через 20 суток после смерти от них остался лишь скелет с минимумом плоти.



Останки миксины на 20 день после смерти. Скелет, немного костей головы; два фрагмента в центре - печень.


Шансы на детальное изучение могли остаться, если тушку животного что-то консервировало бы сразу: например, если животное попадало под толстый слой горных пород в результате оползня. Множество снимков и описаний, собранных исследователями, способно помочь при обнаружении рядом с фрагментами скелета древних животных, на первый взгляд, не относящихся к делу камней: бесформенные обломки могут оказаться частью печени, сердца или пищеварительного тракта.

Что дальше?

Если мягкие ткани доисторических животных все же удается найти, их исследуют с использованием самой современной техники. Так, череп жившей 300 млн лет назад рыбы вместе с остатками мозга (точнее, камнем, в который превратился мозг с тех времен, когда еще Евразия была единым целым с Америкой) просветили пучком рентгеновского излучения. И не просто рентгеновским аппаратом, а синхротроном, ускорителем заряженных частиц.



Трехмерная модель мозга древней рыбы, реконструкция на основе данных, полученных при просвечивании образца синхротронным излучением.


Если ученые скажут, что рядом с остатками скелета стоит искать что-то еще, палеонтологи смогут этим воспользоваться. И, вполне возможно, вонь от протухших ланцетников и миксин позволит заглянуть в прошлое на сотни миллионов лет.