Обычно мы пишем о макроскопических организмах, которые достигают хотя бы нескольких миллиметров в длину и высоту. Однако мы не должны забывать, что наш мир не был бы возможен без участия микроорганизмов. Иногда их вклад больше, чем всех многоклеточных вместе взятых.
Ни то, ни другое
Знакомьтесь, диатомеи, или диатомовые водоросли (Diatomea Dumortier, 1821). Не совсем растения и не совсем животные, а представители группы охрофитов - отдельной ветви живых организмов, которые состоят в дальнем родстве с фораминиферами и радиоляриями.
Диатомеи невероятно маленькие - не больше нескольких десятков микрометров. Живут они в раковинках, состоящих в первую очередь из кремнезёма, причём их форма может быть самой разной: плоской, объёмной, округлой, квадратной, в виде звёздочки или трубы. По форме панциря их можно разделить на радиальные и двустворонне-симметричные группы.
Несмотря на свою маленькость, диатомеи - важнейший компонент нашей экосистемы. Они составляют около 25% от всей биомассы, а также производят от 20% до 50% всего кислорода.
Диатомей очень любят экологи и палеонтологи, так как они - отличный индикатор изменений в окружающей среде. Мощные слои диатомитов сохраняют данные о колебаниях химического состава (солёности, насыщенности кислородом, обогащению питательными веществами) водоёмов, температуре и др. По ним можно даже реконструировать древние цунами. На о. Кунашир в торфянниках были обнаружены слои с чисто морскими диатомеями. Казалось, типичная ситуация - нашли слои древнего моря. Только вот находились эти диатомеи вместе с пресноводными видами и прослойками желтых песков. Этот факт стал решающим в определении древнего цунами, которое продвинулось на километр в глубь острова.
Откуда они пришли
Диатомеи достаточно древние организмы, их находят в изобилии в меловых отложениях. Предполагается, что диатомеи появились на границе юры и триаса (молекулярные часы дают разброс от 240 до 190 млн лет, но самые актуальные данные говорят об оценке в 190,4 млн лет назад). Однако подтверждённые остатки известны из более поздних эпох. Возможно, это связано с тем, что диатомеи не сразу освоили строительство раковины.
О юрских окаменелостях в 1896 году сообщил Ротплец, исследовавший диатомиты Германии. Однако его коллекция была утеряна, так что мы не можем подтвердить или опровергнуть его данные. Более поздние исследования вообще относят немецкие диатомиты к раннему мелу, когда их строители уже были распространены. Также из раннего мела были известны споры диатомей, найденные в Южной Корее, а самые древние полноценные окаменелости - из раннего альба Антарктиды.
Однако в 2020-ом году выходит статья, перевернувшая наши представления об эволюции диатомей. Дело в том, что в кусочке янтаря из Таиланда был обнаружен панцирь диатомей. Происходил он из формации Клонг Мин, в которой также были найдены окаменелые деревья. Самым любопытным деревом является фрагмент агатоксилона (Agathoxylon Hartig 1848) с янтарным наростом длиной 5 см. Это указывает, что тайский янтарь, как и бирманский, был произведён древними араукариями. Однако он значительно древнее: на основе наличия двустворки Parvamussium donaiense Mansuy, 1914 и характерной фауны хрящевых рыб, формация Клонг Мин определена как среднеюрская, бат-келловей.
Единственный обраезец диатомеи, найденный в янтаре, сохранил характерные признаки, позволившие его отнести к современному роду Hemiaulus Heiberg 1863. Он имеет раковинку в форме буквы Н, состоящую из двух тонких шипов и толстой перемычки между ними. Концы шипов не видны полностью, что не позволяет полноценно оценить размеры водоросли, однако они лежат в пределах 34 мкм. Кроме этой водоросли в кусочке янтаря присутствовали и другие образцы: неопределённые прокариоты, споры грибов и папоротников, колония актиномицетов.
Судя по этим самым окаменелостям, учёные реконструировали экосистему древнего леса. Судя по всему, дерево, на котором образовалась капля смолы, росло у берега моря. Позднее капля упала в воду и захватила диатомею и споры, идя на дно, где налетела на колонию прокариотов, живших в иле. Любопытно, что в мезозойских янтарях споры встречаются достаточно редко.
Как они изменили мир
Появление диатомей совпало с массовой перестройкой морских экосистем (Мезозойской морской революцией; о ней мы подробно писали в журнале Наука и Техника № 2 и № 6). Появление новых форм моллюсков, хищников, выход ракообразных на сушу и в пресную воду, появление новых видов продуцентов в воде - всё это привело к тому, что мы видим сейчас. Диатомеи стали одним из основных источником пищи в морских экосистемах, позволили ещё больше насытить океан кислородом, а заодно стали важными участниками круговоротов углерода и кремния. Это существенным образом повлияло на изменение климата в меловом периоде, сделав его больше похожим на современный.
Сейчас диатомеи процветают и находятся на пике своего разнообразия. И хотя заметить их невооружённым взглядом невозможно, благодаря ним мы и видим тот мир, что окружает нас сейчас.