Два нових дослідження демонструють, що молекулярні скам'янілості, які раніше вважалися першими ознаками схожих на тварин організмів, насправді були створені водоростями. Таким чином, поява першого складного життя припадає не на кінець кріогенового періоду, а на кінець едіакарського, тобто на 100 мільйонів років пізніше, ніж вважалося. Обидві роботи (1, 2) доступні у журналі Nature Ecology & Evolution.
Що відомо про появу складного життя?
Тварини швидко диверсифікувалися та стали екологічно домінуючими на початку кембрійського періоду (541–485 мільйонів років тому). Проте перші такі організми мали виникнути набагато раніше, в епоху неопротерозою (1000–541 мільйонів років тому), хоча точні терміни залишаються невизначеними. Скам’янілості, що без сумніву належать тваринам, знайдені у відкладеннях віком 558–552 мільйонів років серед біоти едіакарського періоду. Зокрема, палеонтологи ідентифікували викопні ліпіди у скам'янілостях Дикінсонії, що дозволило віднести її до тварин. Із меншою впевненістю тваринами можна вважати представників найдавніших едіакарських спільнот, що інсували 571 мільйонів років тому. Однак більшість молекулярних годинників розміщують появу тварин у межах 900–635 мільйонів років тому, протягом тонію чи кріогенію. Такий розрив до 340 мільйонів років може бути пов’язаний або з дефіцитом викопних записів найдавніших періодів, або із систематичним зсувом у молекулярних годинниках.
Скам’янілість Дикінсонії. Verisimilus / Wikimedia Commons
Зменшити цю невідповідність дозволяють молекулярні скам’янілості (біомаркери). Це залишки біологічних сполук, які є стабільними протягом геологічних часових проміжків. Так, стероли, що містять 30 атомів вуглецю та незвичайні бічні ланцюги, походять від звичайних губок. Викопні продукти таких стеролів зустрічаються в породах епохи неопротерозою та нижнього палеозою. Таким чином, вважається, що губки, які відносяться до царства тварин, були присутні вже у кріогенії (близько 635 мільйонів років тому), тобто на 100 мільйонів років раніше скам’янілостей перших тварин.
Що відкрили дослідники?
У першій роботі команда проаналізувала молекулярні скам'янілості ліпідів, щоб визначити, звідки вони походять. Зокрема, вони розглянули зразки, датовані 635 та 740 мільйонами років. Вчені помітили, що молекули, раніше зв’язані з губками, виглядають ідентично іншим молекулам, що утворилися при перетворенні осадів водоростей у гірські породи.
Для другого дослідження команда взяла стерини з сучасних водоростей і змоделювала геологічні зміни у лабораторії. Виявилося, що таким чином водорості можуть виробляти абсолютно ті самі молекули, що, як вважалося, походять від губок.
Це означає, що ці типи молекулярних скам’янілостей більше не можна використовувати як діагностичний маркер для ранніх губок. Так як ці молекулярні маркери скасовані, наступним найдавнішим свідченням для тварин на Землі є Дикінсонія, яка жила в океанах 558 мільйонів років тому. Проте дослідники не виключають можливість знайдення інших доказів виникнення тварин у більш ранні періоди.
Детальніше про появу перших складних організмів, які не зміг пояснити Дарвін, читайте у нашому матеріалі. А тут ми детально розбираємо, що таке еволюція та як вона працює.