Анализируя горные породы из ископаемых бассейнов Франсвиль недалеко от Габона в Африке, исследователи показали, что первые сложные формы жизни на Земле возникли на 1,5 миллиарда лет раньше, чем считалось ранее. В частности, на этом месте имеются свидетельства биогеохимических условий, благоприятных для возникновения многоклеточной жизни, датируемые 2,1 миллиарда лет назад. Однако эти формы жизни обитают только во внутренних морях, что не позволяет им распространиться по миру.
в современных океанах фитопланктон и наннопланктон (фракция фитопланктона размером от 0,2 до 2 мкм) доминируют в средах с низким содержанием питательных веществ, в то время как более крупные и сложные организмы процветают в средах, богатых питательными веществами (особенно фосфором). Поэтому считается, что присутствие этих питательных веществ и повышенная концентрация кислорода в морской среде помогли ранним формам жизни эволюционировать в сторону большей сложности и разнообразия.
Эта гипотеза согласуется с ископаемыми свидетельствами того, что эукариоты впервые появились 1,7–1,5 миллиарда лет назад, а затем разделились на более сложные организмы 635 миллионов лет назад, когда доступность кислорода и питательных веществ увеличилась.
«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», — сказал ведущий автор книги Эрнест. Объяснил Чи Эрнест Чи Фру. Новый исследователь и старший преподаватель Школы наук о Земле и окружающей среде Кардиффского университета.
Однако в окаменелом бассейне Франсвиль возрастом 2,1 миллиарда лет на юго-востоке Габона был обнаружен уникальный, удивительно большой и сложный набор образцов. Кроме того, предыдущие исследования показали существование нетронутых океанов, богатых питательными веществами и кислородом. В связи с этим возникли вопросы о возрасте первых сложных форм жизни на Земле и факторах, способствовавших этому явлению.
Чи Фру и его коллеги предлагают положить конец этой дискуссии, заявив, что Земля пережила две биологические диверсификации — 2,1 миллиарда лет назад и 635 миллионов лет назад.
Обратите внимание: Первые проблемы новых iPhone - флагманы не заряжаются.
Новое исследование опубликовано в журнале , что указывает на то, что серьезные изменения окружающей среды и особые геохимические условия могли способствовать возникновению изолированной сложной жизни.Биодиверсификация в два этапа
Чтобы проверить свою гипотезу о том, что изменения окружающей среды способствовали огромному размеру и удивительной сложности окаменелостей во Франсисвилле, ученые в новом исследовании смоделировали ряд биогеохимических условий в морской воде региона. К ним относятся условия, которые преобладали в океане до того, как окаменелости стали длиннее 17 сантиметров и до того, как они стали сегментированными, трубчатыми, листовидными и нитевидными.
Результаты показывают, что некоторые части древних океанов региона, возникшие 2,1 миллиарда лет назад, имеют удивительно высокий уровень фосфора. Его концентрации сопоставимы с теми, которые способствовали биологическому разнообразию 635 миллионов лет назад.
Исследователи полагают, что это было вызвано интенсивной гидротермальной активностью, вызванной столкновением и таянием кратонов Конго и кратонов Сан-Франциско. Кратоны — это древние континентальные плиты, оставшиеся после таяния и разделения континентов и суперконтинентов около 500 миллионов лет назад. Эта региональная катастрофа привела к образованию мелкого внутреннего моря, изолированного от остального океана и чрезвычайно богатого питательными веществами.
Эта изолированная среда благоприятствует фотосинтезу цианобактерий, что значительно повышает уровень кислорода. Наличие этого ресурса способствовало бы появлению сложных форм жизни в регионе. «Это обеспечило бы достаточно энергии для увеличения размера тела и более сложного поведения простых примитивных форм жизни животных, таких как те, которые были обнаружены в окаменелостях этого периода», — сказал Чиверу.
Однако эта изоляция и преобладающие враждебные условия за пределами окружающей среды, возможно, помешали этим ранним формам жизни процветать в глобальном масштабе. Эти результаты позволяют предположить, что биологическая диверсификация происходила в два этапа, первый из которых оказался неудачным, а второй привел к появлению того разнообразия животных, которое мы видим сегодня. Далее команда планирует продолжить исследование условий окружающей среды, которые могли привести к первой биологической диверсификации.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.