Кажется, что нынешнее буйство жизни было на Земле всегда. В общем-то, это мнение в какой-то степени верно — жизнь возникла чуть ли не сразу после возникновения Земли. Однако большую часть истории планеты эта жизнь была микробной, представленной в основном прокариотами, в лучшем случае — одноклеточными эукариотами.
Первые же многоклеточные организмы появились максимум лет миллионов 800 назад, не более. Примерно тогда и возникли все три царства многоклеточных — растения, грибы и животные. И только в палеозое, ещё через треть миллиарда лет, живые организмы начали выбираться из моря на сушу, создав на ней почвенный слой и все сложные экосистемы.
А вот как и когда точно впервые появились многоклеточные организмы и как это произошло — учёные точно не знают. Первые многоклеточные ископаемые датируются временем немногим менее 600 миллионов лет назад, однако генетические данные указывают на срок намного больший, примерно от 820 до 890 миллионов лет назад.
Причём это не первый случай, когда генетики значительно удревняют группы организмов по сравнению с палеонтологическими данными, и обычно они оказываются правы. К тому же эта их датировка не так уж невероятна — первые, правда, сомнительные, губки палеонтологи датируют временем более 800 миллионов лет.
Раз уж не получается потрогать руками окаменелости самых первых многоклеточных, учёные решили хотя бы порассуждать о том, как могли повлиять на земную жизнь экологические факторы тех времён. Как известно из данных геологии, как раз тогда земля дважды покрывалась ледниками от полюсов до экватора, превращаясь в «планету-снежок».
Первые же достоверные и сразу весьма разнообразные многоклеточные организмы появляются в палеонтологической летописи в конце протерозоя, в эдиакарском периоде, между 540 и 640 миллионами лет назад. Жизнь тогда была крайне странной, похожей на что угодно, только не на живые существа. Скелетов у них не было, зато в виде отпечатков вендобионты сохранились очень даже неплохо.
Причём появляются эти самые вендобионты в геологической летописи довольно внезапно — в слоях, которым около 600 миллионов лет, они уже присутствуют по всему миру — от Арктики до Южной Африки. Впрочем, в те далёкие времена эти места были совсем не там, где сейчас, и даже несколько ближе друг к другу, но всё же.
Но и эдиакарская биота, похоже, была не первой многоклеточной — перед ней была ещё лантианская, тоже довольно разнообразная, известная, правда, по ископаемым только из Китая. Так что получается, что непосредственно возникновение многоклеточности переносится в криогений — период, непосредственно предшествовавший эдиакару.
А криогений, названный так вовсе не из любви палеонтологов к красивым словам. Более 700 миллионов лет планета сплошь, от полюсов до экватора, покрылась километровой толщей льда, в котором лишь кое-где проглядывали просветы, и продлилась эта вечная зима 85 миллионов лет.
Собственно, оледенений в криогении было не одно, а два. Начался период со стертского оледенения длительностью более полусотни миллионов лет, за ним почти сразу последовало совсем маленькое по сравнению с предшествующим мариноанское, «всего-навсего» на каких-то полтора десятка миллионов лет. В общем, промёрзла тогда планета очень основательно — на тепло, и то относительное, пришлась максимум четверть криогения.
Эдиакар, правда, обратно начался с оледенения — гаскиерского, но по сравнению с криогением это уже были сущие пустяки, всего треть миллиона лет, причём ледник даже до экватора не доходил. В общем, Земля тогда уютным местом для жизни отнюдь не казалась, но по мнению некоторых учёных, как раз тогда жизнь на ней и стала многоклеточной. Причём поспособствовать этому могли как раз невиданные морозы.
Чтобы обосновать это, авторы гипотезы обращаются к современным антарктическим экосистемам, благо, полтора десятка миллионов лет, которые Антарктида провела под двухкилометровым ледяным щитом, условия криогения весьма живо напоминают, а ещё больше — условия начала эдиакара, гаскиерского оледенения.
Под такой ледяной толщей, разумеется, невозможен никакой фотосинтез — лёд не настолько прозрачен, да и кислород из атмосферы под неё не просачивается. Но тем не менее в Антарктиде именно в таких условиях неплохо себя чувствуют сообщества микробов, сидячие фильтраторы и даже активные хищники. Причём находится всё это буйство жизни в темноте в сотнях километров от ближайшего просвета во льдах.
Фотосинтез — не единственный возможный способ автотрофного питания, есть ещё хемосинтез, для которого свет не нужен, да и подводные течения приносят органический осадок из более богатых на органику мест. Что-то подобное могло происходить и в начале эдиакара или даже в конце криогения. Именно эта гипотеза и объясняет генетические данные, согласно которым многоклеточная жизнь уже вовсю существовала и даже наращивала своё разнообразие.
Исследователи даже формулируют оригинальную гипотезу — экосистемы раннего эдиакара жили «вверх ногами», и те, кому положено сидеть на дне, вроде чарний, прикреплялись к нижней поверхности льда. В современной Антарктиде такие экосистемы вполне встречаются — например, анемоны Edwardsiella andrillae именно так, вверх ногами, и живут, там же — сидячие рачки и хищники плавают.
Дно, впрочем, тоже необитаемым не оставалось — протерозойский океан активно перемешивался по вертикали, благодаря чему растворённый в воде кислород достигал большой глубины, а сверху падала еда в виде мёртвой органики «перевёрнутого мира». На дне эдиакарской живности было даже безопаснее — не было риска быть раздавленными движущимся льдом. Вероятно, расселение жизни после окончания ледниковой эры именно со дна и начиналось.
Несмотря на то, что вряд ли можно провести прямую аналогию между современной Антарктидой и раннеэдиакарскими морями, общие экологические закономерности никуда не деваются, так что на их более или менее универсальный характер мы можем рассчитывать с большой вероятностью.