В палеонтологической летописи может отсутствовать 200 миллионов лет истории животного мира
К тому моменту, когда животные оставили свои первые, не вызывающие сомнений окаменелости, за их плечами, возможно, уже было до 200 миллионов лет эволюционной истории.
В одном из местонахождений окаменелостей в Монголии микроскопические организмы сохранились с поразительной детализацией — вплоть до отдельных клеток внутри образцов, напоминающих эмбрионы. И всё же ни один из изученных здесь объектов нельзя с уверенностью классифицировать как животное, хотя находки из Намибии и Южного Китая доказывают, что животные уже существовали в то время, когда формировались монгольские отложения.
Этот пробел ставит под сомнение предположение, на которое исследователи опирались при определении времени возникновения животного мира. Если в отложениях столь хорошо сохранились крошечные организмы, можно ли сделать вывод, что животные, обитавшие там в ту эпоху, тоже должны были сохраниться? Новое исследование, проведенное под руководством ученых из Оксфордского университета и опубликованное 2 октября в журнале Science Advances, показывает, что это не так. Пересмотр данного допущения позволяет предположить, что животные могли появиться на 200 миллионов лет раньше, чем свидетельствуют их первые достоверные окаменелости.
Даже при исключительной сохранности остатков животные могут отсутствовать
Ископаемые остатки животных появляются довольно внезапно непосредственно перед началом кембрийского периода (длившегося от 539 до 487 миллионов лет назад), хотя другие свидетельства указывают на более раннюю историю эволюции. Недавно исследователи обратились к комплексу органических остатков «Вэнъань» (Weng’an Biota) в Китае, возраст которого составляет около 590 миллионов лет, чтобы определить временные рамки этой истории. В горных породах эдиакарского периода, к которым относится этот комплекс, микроскопические организмы сохранились с поразительной детализацией, однако среди них нет ни одного, который можно было бы однозначно отнести к животным. На этом основании ученые сделали вывод, что животные, вероятно, появились уже после формирования данных отложений: если бы они существовали в то время, то непременно сохранились бы в этих породах.
Монгольское местонахождение, известное как комплекс «Хесеэн» (Kheseen Biota), позволяет проверить этот вывод. Оно примерно на 40 миллионов лет моложе комплекса «Вэнъань» (хотя в обоих встречаются общие виды) и относится к эпохе, когда животные уже были известны в других регионах. Группа исследователей, в которую вошли ученые из Калифорнийского университета в Беркли, Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) и Йельского университета, провела всестороннее изучение прекрасно сохранившихся здесь микрофоссилий.
Ученые проанализировали более 140 образцов, включая материал из ранее не описанных местонахождений, используя метод сканирующей электронной микроскопии. Помимо окаменелостей, напоминающих эмбрионы и содержащих внутренние клеточные структуры, исследователи обнаружили новые виды микрофоссилий — в частности, акритархи: крошечные сферические организмы, снабженные шипами и ветвящимися отростками.
Старший автор исследования, доцент Росс Андерсон из Музея естественной истории Оксфордского университета, отмечает: «Биота Хесеен опровергает аргумент, согласно которому отсутствие животных в ископаемых комплексах, подобных комплексу Вэньань — где микрофоссилии сохранились исключительно хорошо, — свидетельствует о том, что животных в то время еще не существовало. Микрофоссилии из Хесеен сохранились столь же качественно, однако животных среди них по-прежнему нет, хотя мы точно знаем, что в ту эпоху они уже существовали».
Древнейшие животные, вероятно, были небольшими организмами с мягким телом, лишенными раковин, костей и других твердых структур, благодаря которым останки более поздних животных сохраняются гораздо лучше. Процесс их окаменения зависел от условий окружающей среды и специфического сочетания химических факторов после гибели организма. Исследователи полагают, что животные либо обитали в иных условиях, нежели те, что представлены в биоте Хесеен, либо химическая среда в этих местах не способствовала сохранению их останков. В любом случае, тот факт, что в комплексе Вэньань не обнаружено животных, уже нельзя использовать в качестве доказательства того, что животный мир тогда еще не зародился.
Еще один способ обнаружить существ, чьи тела не сохранились, — поиск химических следов. Биомаркеры, обнаруженные в древних горных породах, указывают на существование губок как минимум 650 миллионов лет назад — за десятки миллионов лет до появления первых достоверных макроскопических ископаемых останков животных (то есть таких, которые можно увидеть невооруженным глазом).
