Спорная находка самого древнего животного. Чем интересен его организм?

Кембрийский взрыв – место в палеонтологической летописи около 541 млн лет назад, где находят самые древние останки разных групп животных. Но что, если они появились ещё раньше? Палеонтологи уже давно ищут следы древних животных в разных окаменелостях. Хотя не понимают, что нужно искать. Например, можно сломать голову в попытках разглядеть следы губок – древнейших животных, которые живут за счет фильтрации воды через свой организм. Губки часто укрепляют свое тело известковыми или кремниевыми кристаллами, и можно поискать элементы их скелета. Пока такой подход не дал результатов.

Зато канадская геологиня Элизабет Тёрнер смогла взглянуть на образцы древних микробных рифов, собранных ею в молодости, по-новому. И заметила там узоры, которые очень похожи на трубки губок [1]. Но немного других губок, без минерального скелета, тело которых укреплено только белком типа кератина – спонгином. Раньше считалось, что эта группа губок не старше других. Делает наблюдение ещё интереснее то, что самые древние известные науке останки ископаемых животных имеют возраст 541 млн лет, а образцам Тернер 890 млн лет. Возможно ли такое?

Узоры, найденные в образцах Элизабет (слева), могли быть белковым скелетом древней губки, который, разлагаясь оставлял пустоты, где вещество кристаллизовалось. Справа показано ветвление внутреннего спонгинового скелета современной губки, похожее на узор в окаменелости. [1]

В этой статье мы поговорим о сильных и слабых сторонах публикации Элизабет Тёрнер и расскажем, как жили, возможно, новые самые древние животные.

Научный спор

Итак, форма, тип, размер и геометрия сети канальцев, найденных Тёрнер, практически идентична сети волокон современных губок. Конечно, одного внешнего вида недостаточно для подтверждения гипотезы. Например, в своё время учёные приняли за "нанобактерий" растущие необычным образом кристаллы. Ведь узорами могут оказаться останки водорослей, колоний бактерий, это надо исключить, - считают коллеги Элизабет. Но биомолекулы, по которым можно было бы установить происхождение узоров, в таких древних образцах сохраниться не могут. Вдобавок авторка публикации объясняет, что во время формирования изученной окаменелости не было таких живых организмов, ростом которых можно было бы объяснить узоры.

Кроме того, что ветвление канальцев очень характерно для спонгиновых губок, в пользу гипотезы Тёрнер говорят и молекулярные данные. Согласно методу молекулярных часов, животные отделились от других живых существ и разошлись на разные группы сильно раньше 541 млн лет назад [2]. Однако молекулярные часы - приблизительный метод, который, по мнению некоторых учёных, может вообще очень сильно ошибаться.

Зато недавно, в 2014 году, палеонтологи сообщили о другой очень похожей находке [3]. Они изучили окаменелости со странными червеподобными микроструктурами, которые до этого считались результатом деятельности водорослей или простейших. Проведя 3D-реконструкцию канальцев и другие изыскания, исследователи поняли, что это была губка без минерального скелета. Когда белок её тела разлагался, освобождавшееся пространство заполнялось минеральными отложениями характерным образом. Те образцы сформировались позже 541 млн лет назад, но для гипотезы Элизабет важны как прецедент.

3D-реконструкции (снизу) трёх образцов с минерализовавшимся скелетом древних губок (сверху). Чёрные линии соответствуют 2 мм образца [3]

Чем точно имеет смысл заняться сейчас? Для начала, изучением процесса минерализации останков губок с самого его начала (чтобы быть уверенными в совпадении узоров с результатом окаменевания реальных организмов).

Как существовало первое животное

Что, если тщательные проверки образцов Элизабет Тёрнер подтвердят её гипотезу? Это будет значить, что первым из известных нам животных не хватало кислорода (в то время в атмосфере Земли его почти не было). И они селились рядом с цианобактериями, потому что те фотосинтезируют и выделяют кислород. Очень удобно первым губкам было жить вместе с огромными колониями цианобактерий и других бактерий, которые, разрастаясь и окаменевая, формировали микробные рифы (тогда до коралловых полипов было ещё далеко). Такие большие сообщества цианобактерий создавали вокруг себя так называемые кислородные оазисы, и древние губки могли разрастаться в нишах и щелях рифа, где цианобактерий не было (из-за недостатка света или сильных течений). Вдобавок губкам могло быть выгодно селиться рядом с колониями бактерий, чтобы питаться за их счёт.

Современная губка

В любом случае, беспокоиться за комфорт праживотных в микробной компании не приходится, потому что, видимо, они пережили вместе период почти полного оледенения поверхности Земли.

Автор: Александр Хазанов
Все источники в закреплённом комментарии

Наш канал возвращается к активной работе. Пожалуйста, поддержите нас подпиской и лайком