Новое исследование, основанное на анализе горных пород из древнего бассейна Франсвиль в Габоне (Африка), бросает вызов устоявшимся представлениям об эволюции жизни. Учёные пришли к выводу, что первые сложные многоклеточные организмы могли возникнуть на нашей планете не 635 миллионов лет назад, а гораздо раньше — примерно 2,1 миллиарда лет назад. Это отодвигает дату появления сложных форм жизни на целых 1,5 миллиарда лет в прошлое.
Ключ к сложности: кислород и фосфор
Современная наука связывает расцвет сложной жизни с наличием в океане двух ключевых элементов: кислорода и фосфора. В сегодняшних морях мелкий фитопланктон доминирует в бедных питательными веществами водах, в то время как более крупные и сложные организмы процветают в богатых фосфором средах. Считается, что именно повышение концентрации кислорода и доступность питательных веществ, особенно фосфора, стали катализатором эволюционного скачка от простых одноклеточных к сложным многоклеточным формам. Ранее эта «кислородная революция» датировалась периодом около 635 миллионов лет назад.
«Наличие фосфора в окружающей среде считается ключевым фактором в эволюции жизни на Земле, особенно при переходе от простых одноклеточных организмов к сложным организмам, таким как животные и растения», — пояснил ведущий автор исследования, доктор Эрнест Чи Фру из Кардиффского университета.
Загадка бассейна Франсвиль
Однако находки в окаменелом бассейне Франсвиль возрастом 2,1 миллиарда лет поставили под сомнение эту хронологию. Здесь были обнаружены удивительно крупные и сложные ископаемые образцы, а предыдущие исследования указали на существование в этом регионе в ту эпоху вод, богатых как кислородом, так и питательными веществами. Это открытие заставило учёных задуматься: могла ли сложная жизнь зародиться гораздо раньше и что именно способствовало её появлению в столь древние времена?
Доктор Чи Фру и его команда предлагают новую модель, согласно которой Земля пережила не одну, а две волны биологического разнообразия. Первая произошла 2,1 миллиарда лет назад, а вторая — известная нам — 635 миллионов лет назад.
Обратите внимание: Первые проблемы новых iPhone - флагманы не заряжаются.
Исследование, опубликованное в журнале «Докембрийские исследования», предполагает, что особые геохимические условия могли создать «инкубатор» для сложной жизни, но лишь в локальном масштабе.Две волны жизни: почему первая не стала глобальной?
Чтобы понять, какие условия позволили появиться крупным (до 17 см) сегментированным, трубчатым и нитевидным организмам в столь древнюю эпоху, учёные смоделировали биогеохимию древнего моря Франсвиля. Результаты оказались поразительными: концентрации фосфора в некоторых частях этого древнего океана были чрезвычайно высоки и сопоставимы с уровнями, которые позже, 635 миллионов лет назад, привели к глобальному взрыву биоразнообразия.
Исследователи связывают это аномальное обогащение фосфором с интенсивной гидротермальной активностью. Она была вызвана столкновением и взаимодействием древних континентальных плит — кратонов Конго и Сан-Франциско. Эта геологическая катастрофа привела к образованию неглубокого внутреннего моря, изолированного от остального мирового океана и перенасыщенного питательными веществами.
В этой уникальной «ванне» цианобактерии, занимаясь фотосинтезом, резко повысили уровень кислорода. Комбинация обилия пищи (фосфора) и высокой концентрации кислорода создала идеальные условия для эволюционного эксперимента — появления более крупных и сложных организмов. «Это обеспечило бы достаточно энергии для увеличения размера тела и более сложного поведения простых примитивных форм жизни», — отметил Чи Фру.
Однако именно изоляция стала как причиной успеха, так и причиной неудачи этой первой волны жизни. Враждебные, бедные кислородом условия за пределами этого внутреннего моря не позволили сложным организмам распространиться по всей планете. Таким образом, первая попытка биодиверсификации, хотя и была успешной локально, в глобальном масштабе потерпела неудачу. Лишь вторая волна, начавшаяся 635 миллионов лет назад, привела к появлению того разнообразия жизни, которое мы знаем сегодня. Учёные планируют продолжить изучение условий, которые позволили осуществиться этому древнему эволюционному прорыву.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.