Найти тему
m40r / AreaDNA

Палеонтологи узнали, как питались самые древние животные


Анализ остатков молекул возрастом более 500 миллионов лет позволил выяснить, что ели первые животные на Земле. Оказалось, некоторые из них (
Kimberella и Calyptrina) имели вполне современное пищеварение и ели питательную смесь бактерий с водорослями, в то время как диковинные эдиакарские существа — Dickinsonia — просто высасывали питательные вещества своей поверхностью.

Kimberella sp. (c) https://www.scinexx.de/news/biowissen/aelteste-mahlzeit-der-welt-entdeckt/
Kimberella sp. (c) https://www.scinexx.de/news/biowissen/aelteste-mahlzeit-der-welt-entdeckt/

Большую часть своей истории Земля была населена сугубо одноклеточными и микроскопическими существами. Однако в определенной момент эта "планета микробов" резко изменилась и с тех пор в ее экосистемах преобладают сложные многоклеточные организмы — например, животные или растения. Этот важный поворот в эволюции случился в конце протерозойской эры, когда Земля не раз покрывалась мощными ледниковым покровом до самого экватора. Вероятно, первые животные (Metazoa) возникли в эдиакарский период — последний в протерозое — либо чуть раньше.


Эдиакарская биота чрезвычайно причудлива. Многие ее представители не похожи ни на одно более позднее существо. Они напоминают ребристые плоские коврики (Dickinsonia sp.), прикрепленные ко дну стебельком живые фракталы (Charnia sp.) или закрученные трехлучевые звезды (Tribrachidium sp.) Некоторые, впрочем, имеют определенное сходство с животными привычного нам облика. Так, Arkarua sp. близок иглокожим, Calyptrina sp. напоминает некоторых современных червей, а Kimberella sp. считается древним прародителем моллюсков.

Все, что нам известно об этих загадочных существах мы узнали благодаря отпечаткам их мягких тканей. Твёрдых скелетов, которые могли бы сохраниться получше, эдиакарцы не имели. Впрочем, недавно в изучении биоты эдиакария произошла "тихая революция". Палеонтологи (включая Илью Бобровского) начали изучать "молекулярные окаменелости" — остатки веществ возрастом более полумиллиарда лет. Раньше это назвали бы фантастикой, но сейчас вновь и вновь выходят публикации с результатами анализа продуктов распада сложных органических соединений из
докембрия.

Новый подход позволил внести определенность в вопрос о том, чем же именно были странные жители кембрийских морей. Так, имеющие форму простых мешочков Beltanellifomes sp. (ранее Nemiana) оказались не стрекающими, как полагали ранее, а колониальными прокариотами вроде современных цианобактерий рода Nostoc.

Как мы об этом узнали? Как раз благодаря "молекулярной палеонтологии" — в них оказалось много гопаноидов, остатков специфических для бактерий тритерпеновых соединений. В то же время упомянутая дикинсония оказалась животным, многоклеточным существом привычного нам устройства. Об этом свидетельствуют стераны в ее окаменелых останках — это результат глубокого распада стероидов, характерных для животных метаболитов.

В своей новой
статье для Current Biology Илья Бобровский использовал тот же подход, чтобы узнать, как и чем питались жители эдиакария. Объектами исследования стали упомянутые кимберелла, калиптрина и дикинсония — а точнее их окаменелости возрастом свыше 550 миллионов лет, извлечённые из пород на берегу Белого моря.

Авторы исследовали химический состав того, что осталось от этих существ после полумиллиарда лет под землей, а также их окружения (дно тогда было сплошь покрыто толстым слоем бактерий и прочих микробов). Им удалось выяснить, что и кимберелла — подвижное существо округлой формы с чем-то наподобие радулы современных моллюсков, и червеобразная калиптрина, жившая в трубках как у современных погонофор — имелись пищеварительные системы как у "нормальных", современных беспозвоночных. Более того, сейчас известно, что кимберелла могла соскребать свою пищу со дна и сильно менять форму своего тела. В то же время калиптрина была прикреплена ко дну и питалась детритом — то есть взвесью органических веществ в воде.


В то же время дикинсония — представитель группы
вендобионтов — питалась совершенно иначе. Она всасывала питательные вещества поверхностью своего тела — в пользу этого говорит отсутствие вокруг нее следов питания в привычном понимании. Никакого кишечника это особое эдиакарское существо, несмотря на более ранние гипотезы об этом, не имело.