Бразильская находка перевернула всё, что мы знали о зарождении жизни на Земле

В палеонтологии нечасто происходят открытия, которые не просто уточняют известную картину древности, а заставляют специалистов фактически заново писать целые разделы истории планеты. Именно к таким сенсациям относится свежая работа международного коллектива учёных, которые исследовали микроокаменелости из Бразилии возрастом примерно 540 миллионов лет.

То, что ранее считалось древнейшими следами крошечных животных, оказалось совершенно иным явлением. По мнению авторов исследования, загадочные структуры, найденные в отложениях эдиакарского периода, вероятнее всего, представляют собой не останки примитивных беспозвоночных, а колонии бактерий и водорослей.

На первый взгляд это может выглядеть как сугубо профессиональный научный диспут. Однако на самом деле результаты этой работы затрагивают один из фундаментальных вопросов эволюции: когда именно на нашей планете сформировались первые сложные экосистемы животных.

Эпоха до «кембрийского бума»

Эдиакарский период — это своеобразное вступление к знаменитому кембрийскому взрыву. Он продолжался примерно с 635 до 539 миллионов лет назад и завершился резким всплеском биологического разнообразия, когда океаны наполнились сложными многоклеточными организмами.

Именно в кембрийском периоде сформировались многие ключевые группы животных, которые существуют и сегодня. Уже долгие годы учёные пытаются выяснить: что же происходило накануне этого эволюционного скачка?

Если бы эта гипотеза подтвердилась, история животных на Земле оказалась бы намного более древней, чем принято считать сегодня.

Однако новое исследование поставило эту версию под сомнение.

Ошибка протяжённостью в миллионы лет

Работа была посвящена породам геологической формации Таменго в бразильском штате Мату-Гросу-ду-Сул. Учёные заново проанализировали уже известные образцы из района Корумбы, а также изучили новый материал из Бониту и региона Серра-да-Бодокена.

Для этого задействовали линию MOGNO ускорительного комплекса Sirius — одного из наиболее передовых научных центров Бразилии.

Итоги оказались неожиданными.

Вместо отпечатков перемещения живых существ специалисты зафиксировали клеточные образования, перегородки в оболочках клеток и фрагменты органики. Всё это гораздо сильнее напоминает древние бактерии и водоросли, нежели следы жизнедеятельности многоклеточных.

Океан без обитателей в древности?

Если выводы исследования будут окончательно подтверждены, это укажет на то, что в позднем эдиакарии сложная мейофауна ещё не успела получить широкое распространение.

Следовательно, океаны той эпохи могли оставаться слишком негостеприимной средой для многих форм животной жизни.

Главная причина — кислород.

Сегодня принято считать, что повышение уровня кислорода в атмосфере и водах океана стало одной из ключевых причин кембрийского взрыва. Более насыщенная кислородом среда позволила организмам обзавестись сложными тканями, активным движением и высоким метаболизмом.

Однако если в слоях возрастом 540 миллионов лет всё ещё преобладали бактерии и водоросли, это может свидетельствовать о том, что кислородная революция протекала медленнее, чем принято считать.

Другими словами, мир накануне кембрийского периода, вероятно, оставался в значительной мере микробным.

Бактерии толщиной с волос

Особое внимание учёных привлекли находки пирита — минерала, состоящего из железа и серы, чьё образование связано с активностью сероокисляющих бактерий.

Подобные микроорганизмы встречаются и в наши дни. Некоторые из них достигают весьма внушительных размеров.

Исследователям не удалось точно установить видовую принадлежность найденных организмов — слишком мало деталей сохранилось. Тем не менее, они выделили три различные размерные группы окаменелостей.

Это даёт основания полагать, что в древнем мелководном море существовали целые микробные сообщества, в состав которых входили:

• цианобактерии;
• сероокисляющие бактерии;
• зелёные и красные водоросли.

Таким образом, экосистемы позднего эдиакария, вероятно, были гораздо сложнее на микробном уровне, чем предполагалось ранее.

Фрагменты Гондваны

Примечательно и геологическое значение этой находки.

Породы геологической формации Таменго сформировались в условиях мелководных морей на окраинах древнего суперконтинента Гондвана. Впоследствии этот гигантский массив суши распался, образовав Южную Америку, Африку, Антарктиду, Австралию и Индийский субконтинент.

По сути, ученые исследуют фрагменты мира, который существовал задолго до того, как сформировались знакомые нам материки.

Примечательно, что эта же научная группа ранее объявила о еще одной сенсации из штата Мату-Гросу-ду-Сул — возможной находке древнейшего лишайника на планете.

В чем значимость этого открытия

Наука о ранних этапах развития жизни собирает данные буквально по крупицам. В распоряжении специалистов — единичные отпечатки, микроскопические структуры и химические сигналы, чей возраст превышает полмиллиарда лет.

Именно поэтому любая новая технология способна коренным образом изменить трактовку давно известных находок.

История с бразильскими микроокаменелостями — наглядный тому пример. То, что на протяжении десятилетий принимали за свидетельства ранних животных сообществ, после более детального изучения оказалось признаком расцвета микробной жизни.

Для эволюционной биологии это серьезный сигнал: путь к возникновению сложных организмов, вероятно, был не таким быстрым и прямолинейным, как считалось прежде.

Возможно, непосредственно перед кембрийским взрывом Земля по-прежнему оставалась миром бактерий.