За два столетия существования палеонтологии как научной дисциплины палеонтологи неплохо изучили ископаемые макроскопические фауны. Мы знаем, когда на сушу выбрались амфибии, когда появились и исчезли динозавры, как менялся со временем видовой состав млекопитающих. То же касается и настоящих многоклеточных растений. А вот бактериальная палеонтология - дисциплина сравнительно молодая, и о том, как менялись населяющие Землю одноклеточные, мы пока знаем мало. Недавно в журнале Science Advances появилась очень интересная работа, посвящённая ископаемым микроорганизмам.
Предметом исследования стали диатомеи - группа одноклеточных водорослей, заключённых в довольно прочную оболочку, состоящую более чем на 90% из кремнезёма (SiO2 ). Также в состав панциря диатомовых водорослей могут входить Al2O3 или Fe2O3 . Это довольно многочисленная группа, предположительно создающая до четверти всего органического вещества на нашей планете. Именно они ответственны за образование бурого налёта в вашем аквариуме. Иногда диатомеи образуют колонии. Они очень разнообразны и красивы по форме, а при должной обработке их панциря можно обнаружить причудливые узоры, характерные для каждого отдельного вида.
Кроме того, благодаря панцирю, эти одноклеточные исключительно хорошо сохраняются в геологической летописи. Существуют осадочные породы диатомиты, состоящие из останков этих водорослей более чем на 50%. Оба эти обстоятельства делают диатомитовые водоросли исключительно удобным объектом палеонтологических исследований. Авторы упомянутой выше работы взялись проанализировать на предмет их наличия озёрные отложение Антарктиды.
В начале кайнозоя климат на Южном континенте был близок к тропическому. На границе эоцена и олигоцена (около 34 млн. лет назад) происходит значительное похолодание, и самым распространённым ландшафтом постепенно становился тундровый. Ближе к середине миоцена, около 14 млн. лет назад, начал стремительно формироваться колоссальный ледник, который укрывает континент сейчас. Учёные решили выяснить, как отразилось это внезапное похолодание на жизни пресноводных одноклеточных, которые изучены гораздо хуже морских, в особенности, в высоких широтах и хуже всего - в южных высоких широтах.
Для анализа взяли осадочные породы, которые формировались на дне антарктических озёр со среднего миоцена( 14-15 млн. лет назад) до раннего голоцена (около 12 тыс. лет назад). В миоценовых отложениях обнаружили более 212 видов водорослей, ранее неизвестных. Современный видовой состав пресноводных антарктических водорослей совершенно иной, притом, значительно более бедный.
Миоценовые диатомеи жили в озёрах в несколько метров глубиной, многие из которых насчитывали не одну тысячу лет истории. По крайней мере часть года эти озёра не были покрыты льдом. Потом такие водоёмы начали исчезать, и вместе с ними - их обитатели. Особенно крупное вымирание случилось в следующую после миоцена эпоху -плейстоцене. А вот в голоцене видовой состав довольно стабильный и при этом очень бедный, гораздо беднее, чем это бывает за Северным полярным кругом. Как видим, изоляция Южного континента действует и в отношении микроскопических организмов. Свежего притока населения не было, а из местных не многие смогли приспособиться к жизни в условиях ледника. Те же кто приспособился, претерпели значительные изщменения. Чисто водные виды водорослей сменились аэрофильными, которым хватает влаги, содержащейся в воздухе. К тому же, эти новые водоросли отличаются большой стойкостью к морозам и ультрафиолетовому излучению. Те виды, которые доминируют в Антарктиде сейчас, в миоценовых отложениях не найдены. Правда, следует учесть тот факт, что добывать в тех краях озёрные отложения – дело нелёгкое, и проведенный анализ едва ли стоит считать всеохватывающим.
Дальнейшее изучение древних микроорганизмов представляется палеонтологам очень важным, для понимания закономерностей развития земной биосферы, ведь именно одноклеточные составляют основу любой экосистемы. Эволюция одноклеточных – это отдельный мир, который нам ещё предстоит открыть, и это не менее увлекательно, чем изучение ископаемых животных, которых можно увидеть без микроскопа.
Больше красивых картинок с диатомеями можно найти здесь и здесь.
Путеводитель по каналу «Кот-учёный». 2019-2020
#палеонтология #эволюция #антарктида #водоросли #миоцен #одноклеточные