2320 подписчиков
Когда появились первые многоклеточные организмы, палеонтологи точно не знают, окаменелостей тех времён, по-видимому, не осталось. Хотя из общих соображений понятно, что произошло это во время криогения, когда Земля дважды покрывалась льдом от полюсов до экватора. Предположительно это связано с тем, что в атмосфере и соответственно в океане, особенно холодном, накопилось достаточное количество кислорода, чтобы им могли дышать не только одноклеточные организмы.
Вообще-то фотосинтез земные бактерии «изобрели» довольно давно, уже более полутора миллиардов лет назад существовали многоклеточные предки современных растений, однако кислород в атмосфере накапливался очень медленно, поначалу он почти весь уходил на окисление пород земной коры. И только когда окислять стало уже совсем нечего, дело пошло веселее. Хотя анаэробным бактериям и археям, для которых кислород — сильнейший яд, наверное, весело совсем не было.
Первая же хорошо изученная многоклеточная биота возникла почти 580 миллионов лет назад, в эдиакарском периоде. Эдиакарские же создания, хоть и отличались немалым разнообразием, на современных обитателей планеты были не похожи до такой степени, что не всегда удаётся определить, к какому, собственно, царству они относятся, так что палеонтологи нередко предпочитают классифицировать их просто по форме тела.
А вот более или менее современный вид биосфера начала принимать ещё более чем через 35 миллионов лет. Именно тогда, во время «кембрийского взрыва», появились многие современные типы животных — позвоночные, моллюски, членистоногие и многие другие. Хотя странных и непонятных созданий хватало и тогда, но они хотя бы точно были животными, а не неведомо кем.
Предполагается, что все эти события происходили на фоне постепенного увеличения содержания кислорода как в атмосфере, так и в Мировом океане, а эдиакарская биота и вовсе погибла от его недостатка после потепления. Но всё это в большой степени теоретические выкладки, которые было бы неплохо подтвердить хотя бы анализом геологических отложений.
Именно этим палеонтологи и занялись. Образцы они собрали с древних горных цепей в Канаде, на Ближнем Востоке и в Китае. В те же далёкие времена собранные учёными породы находились на дне океана. Поэтому по химическому и изотопному составу этих отложений удалось определить, в каких условиях они сформировались, включая содержание растворённого в воде кислорода.
Результат оказался весьма удивительным — как раз кислорода в начале эдиакара в океанской воде почти и не было, так что вряд ли именно его появление в массовых количествах спровоцировало такой взрыв многоклеточного биоразнообразия. Впрочем, если обратить внимание на биологию современных животных, это окажется не так уж и удивительно.
Дело в том, что недифференцированные стволовые клетки современных животных для своего развития требуют вполне определённого, не слишком большого количества кислорода. Если же кислорода оказывается слишком много, это чревато всяческими уродствами.
У современных организмов есть специальные механизмы, ограничивающие доступ кислорода к стволовым клеткам, и это, видимо, наследство тех времён, когда кислорода в окружающей среде было и без того мало. Выходит, именно недостаток, а не избыток кислорода помог нашим древнейшим предкам стать именно организмами, состоящими из дифференцированных тканей.
2 минуты
3 февраля 2024