Вопрос: Палеонтологам часто приходится восстанавливать облик вымершего животного и некоторые особенности его образа жизни по разрозненным остаткам отдельных частей скелета. Какими принципами руководствовались бы Вы, если бы Вам пришлось решать такую задачу? Какие ошибки и почему могут здесь возникнуть?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Предпосылкой для всей работы по реконструкции является отнесение данной части по внешним признакам к определенному классу скелетных образований ("зуб", "позвонок" или "раковина") и в тесной взаимосвязи с этим - к определенной, пусть довольно большой систематической группе организмов, вымершей или рецентной. Это дает возможность применить два основных принципа, введенных еще Ж. Кювье: принцип типологической модели и принцип корреляции частей в организме.
В качестве типологической модели может быть использован как ныне живущий, так и вымерший, но уже реконструированный или известный в лучшей сохранности организм, наиболее сходный с реконструируемым по морфологии соответствующих частей. Последнее подразумевает установление гомологий, которое осмысленно лишь в рамках определенной систематической группы и тем самым зависит от предпосылки /от ее верности/. К тому же гомологизация окаменелости может проводиться, как правило, по ограниченному числу признаков /остальные не известны/, а разная изученность разных организмов накладывает ограничения на обоснованный выбор модели. Говоря о корреляции органов, имеют в виду часто их функциональную зависимость, морфофункциональный анализ. Однако далеко не во всех случаях повторяющемуся сочетанию частей - корреляции - мы можем придать определенный функциональный смысл, да и сама функциональная связь может заключаться не в том, что части функционируют совместно, а в том, что они имеют общую морфогенетическую детерминацию /например, могут быть связаны с плейотропным действием генов/. Для реконструкции важно одно - чтобы по присутствию одной части можно было судить или о недостающей части, или о гомологии присутствующей непонятной части. /Отсюда ясно, что первые два принципа должны использоваться совместно - модель подыскивается в расчете на то, что ее части скоррелированы так же, как у реконструируемой формы - и корректируют друг друга и предпосылку, так что весь процесс идет итеративно - путем последовательных приближении/.
Поскольку корреляции отражают не только причинные связи, но и эмпирически установленные соотношения /рогатые млекопитающие непременно должны быть копытными/, да и в функциональных отношениях возможны не всегда известные нам двойственности или непривычные соотношения, здесь возможны ошибки, связанные с наличием в данной систематической группе уклонявшихся по строении и/или образу жизни представителей, недостаточными знаниями о разнообразии модельной группы, преувеличением степени родства с ней реконструируемой формы и т.п.
Так, своеобразный представитель непарнокопытных халикотерий имел на пальцах не копыта, а когти, хотя остальные признаки несомненно указывали на его принадлежность к этой группе. Предполагается, что когти передних конечностей использовались им для пригибания ветвей, с которых он объдал листву, а наличие когтей на задних связано с единством формообразования в онтогенезе этих структур /хотя когти задних лап были менее развиты/. По этой особенности строения халикотерий не имеет аналогов среди других копытных, в том числе современных, и если бы скелет его конечностей не был найден, вряд ли мы могли бы даже вообразить подобное строение его пальцев /а куда могли бы быть отнесены его когти, найденные отдельно!/.
Для реконструкций можно использовать также совпадение ареалов и положения отдельных частей в геологических слоях. Это принцип общей пространственно-временной локализации частей, частным и более ясным случаем которого является совместное нахождение частей в одном захоронении. Единичное совместное захоронение может ничего и не значить, важна многократная повторяемость в разрезе и на площади. Наблюдаемые случаи совместного захоронения отдельных частей, часто в различных сочетаниях, необходимо сравнивать с обычно более редкими находками соединенных между собой частей в тех же слоях с учетом их сочетаемости и морфологической близости /построение новой типологической модели/. Однако надо учитывать, что общая пространственно-временная локализация свойственна и повторяющимся элементам экосистемы (сообщество копытных определенных биотопов данного геологического времени), а также может быть результатом перезахоронений разновременных остатков (в общих осадконакопительных бассейнах и т.п.). Прижизненная связь частей может быть кажущейся, а может быть результатом совместного захоронения разных организмов, связанных биотическими отношениями /например, хищника и жертвы в желудке хищника, или даже отдельных частей жертв в его логове и т.п./.
Знание строения скелета дает представление о пропорциях и общих контурах тела ископаемых животных, а также о строении имевшихся в скелете хрящевых образований, о мускулатуре и других мягких тканях (борозды и отверстия для нервов и кровеносных сосудов, внутренние отливки мозговых капсул черепа, степень развития отдельных мышц определяется размерами, формой и строению поверхности впадин, островков, отростков, бугров и гребней на костях, к которым они крепятся и т.п.). Здесь используются в основном первые два принципа - типологической модели и корреляций, а также общие биомеханические и гистологические соображения. Однако и здесь возможны ошибки, связанные с гипертрофированным развитием отдельных нескелетных образований (хрящей ушных раковин у ряда грызунов или хоботообразных образований непарнокопытных и слонов, игл различной длины и т.п.). Ясно, что дикобраз без игл - уже не дикобраз, а кашалот без огромного спермацетового мешка в передней части головы, размеры которого трудно представимы на основе строения относительно небольших отростков костей, его поддерживающих, был бы на рекунструкции похож на "лобастого" дельфина.
Изучение строения вымерших животных позволяет на основе знания функциональных корреляций судить о наземном, водном или амфибиотическом образе жизни животного, способах его передвижения (вертикальная или горизонтальная постановка хвостового плавника у водных, стопо-, пальце- или фалангохождение у наземных и т.п.), возможностях принимать те или иные цозы /относительная подвижность частей скелета/, пищевой специализации напр., различное строение зубов у хищных и травоядных млекопитающих, а в пределах копытных - у листо- и собственно травоядных форм/ и других особенностях, отражающихся на внешнем облике, поведении и экологии животного. Особенно это важно при последней фазе реконструкции - реконструкции кожи и волосяного покрова, от которых очень редко остаются ископаемые остатки или отпечатки достаточной сохранности и ясности.
Результатом реконструкции является описание, но часто - и изображение внешнего облика и строения животного, поэтому во всех художественных изображениях внешнего облика ископаемых форм присутствует, помимо чисто научного, художественный аспект. В отсутствие однозначных научных данных худэжник-анималист вынужден в определенной степени на свою интуицию полагаться, что часто ведет к увеличению наглядности реконструкции, но уменьшению ее достоверности.