Где именно на Земле возникла жизнь, точно неизвестно. Но первые миллиарды лет она была исключительно микробной, потом, даже став многоклеточной, долгое время обреталась исключительно в океане, причём в довольно странных на современный взгляд формах. И только в палеозое, после «кембрийского взрыва», придавшего жизни хотя бы относительно современные формы, организмы начали робко выбираться на сушу.
Одними из первых по-настоящему крупных, и при этом неподвижных, наземных организмов были прототакситы, Prototaxites, которые представляли собой здоровенные столбы диаметром в метр и высотой до восьми метров. Росли эти загадочные столбы в девоне и силуре, около 400 миллионов лет назад, причём их систематическое положение до сих пор окончательно не ясно.
Когда прототакситы впервые нашли в середине XIX века, их приняли за окаменевшие стволы деревьев, вероятно, голосеменных. Однако для деревьев явно было рановато, и прототакситы попытались отнести к водорослям или грибам. В начале XXI века учёные подробно исследовали их строение и изотопный состав и утвердились во мнении, что это грибы, причём возможно что базидомицеты, те самые, за которыми грибники в лес ходят.
Согласно реконструкциям, прототакситы росли вертикально, по большей части над землёй, и, как положено грибам, были сапрофитами, то есть питались за счёт разложения мёртвой органики. Для тех времён их размеры были просто колоссальны. Для сравнения, самые крупные тогдашние наземные растения, куксонии, были меньше на два порядка, то есть вырастали максимум до восьми сантиметров.
Однако и общепринятые представления нуждаются в том, чтобы их время от времени перепроверяли. Именно этим и занялись палеонтологи из Эдинбургского университета. Они подробно исследовали три небольших образца Prototaxites taiti возрастом в 410 миллионов лет, то есть относящихся к началу девона, найденных в Шотландии в 2021 году.
Вообще-то именно окаменелости P. taiti весьма невелики, самый большой экземпляр из исследованных имел длину всего 5,6 сантиметра. Почему они такие — то ли сами прототакситы бывали не только огромными, то ли условия фоссилизации не позволили сохраниться организмам больших размеров, пока не ясно.
После изучения микроскопической структуры самого большого образца выяснилось, что прототаксит целиком состоял из множества мелких трубочек, вытянутых вдоль образца. Сами же трубочки можно условно разделить на три типа. На тип I, диаметром в 10 микрон со стенками меньше микрона, пришлось 75% образца. Тип II, 20—40 микрон × 2 микрона, заполнял 20% образца. Остальные же 5% пришлись на тип III, 40×2 микрона.
Эти наблюдения в некоторой части соответствуют результатам предыдущих исследований окаменелостей прототакситов — авторы ранних исследований тоже обнаружили в структуре прототакситов три разных типа трубочек. Причём тип I и тип II очень напоминают гифы базидомицетов, поэтому прототакситы и записали в их родню.
А вот тип III на первый взгляд напоминает скелетные гифы базидомицетов, но только на первый. Новое исследование установило, что на этих трубочках присутствуют какие-то кольцеобразные утолщения, которых на скелетных гифах грибов, по крайней мере, современных, нет. И непонятно, зачем бы они могли грибам понадобиться именно в «скелете».
Но и это не все отличия. У P. taiti обнаружились медуллярные пятна — круглые тёмно-коричневые бляшки диаметром 200—600 микрон, состоящие из смеси трубочек всех трёх типов, ничем не отличающихся от тех же трубочек в других частях той же окаменелости. Рядом с пятнами обнаружились совсем тонкие трубочки, диаметром не более микрона. Ничего даже отдалённо похожего у современных грибов нет, это и дало исследователям основание предподложить, что прототакситы, хоть и похожи на грибы, ими всё же не являются.
Чтобы проверить эту версию, учёные обратились к химическому составу образцов. Если прототакситы всё же были грибами, то стенки их клеток должны были состоять из хитина — основного строительного материала грибов. То есть в образцах должны были найтись химические маркеры фоссилизации N-ацетилглюкозамина.
Для проверки сохранности таких следов палеонтологи изучили окаменелости того же возраста, образовавшиеся в сходных условиях и принадлежавшие организмам, заведомо содержавшим хитин — членистоногих, заведомых грибов и амёб. У всех у них следы фоссилизации хитина сохранились, а вот в составе окаменелостей P. taiti их не было.
Более того, моделирование показало, что по химическому составу шотландские прототакситы очень заметно отличаются не только от грибов и других организмов, основным структурным элементом которых является хитин. Они не похожи даже на аскомицеты — тоже грибы, но такие, у которых в клеточных стенках хитина очень мало или совсем нет.
И вообще не нашлось ничего общего ни с какими организмами, окаменевшими в таких же условиях — бактериями и наземными растениями. При этом нашлось соединение, похожее на лигнин, который является основным строительным материалом наземных многоклеточных растений. Но лигнином, при некотором сходстве с ним, оно всё же не было.
Так что вся совокупность результатов исследования заставила учёных усомниться в том, что прототакситы были грибами. Более того. У них обнаружилось довольно странное сочетание признаков: тела из трубочек трёх типов, содержащих большое количество фенолов и сапрофитный тип питания. По отдельности эти признаки у эукариот встречаются, но все вместе — ни у кого.
Именно это странное сочетание признаков и заставило авторов исследования предположить, что прототакситы не относились ни к одному из ныне живущих царств эукариотических многоклеточных организмов — ни к растениям, ни к животным, ни к грибам. Возможно, странные палеозойские «столбы» относились к неизвестному, ныне вымершему эукариотическому царству.