24 августа 2019, суббота, 17:31
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Эдиакарская биота: черновик творения многоклеточных организмов

Эдиакарская морская фауна, реконструкция
Эдиакарская морская фауна, реконструкция
Ryan Somma

Вплоть до середины двадцатого столетия считалось, что первые многоклеточные организмы появились в кембрийском периоде (543-485 млн. лет назад), а в докембрии или криптозое (3,9 млрд - 543 млн лет назад) на нашей планете существовали лишь бактерии и, возможно, некоторые одноклеточные. Но к середине 80-х годов на всех континентах кроме Антарктиды были обнаружены докембрийские бесскелетные организмы множества разновидностей. Их общими признаками можно назвать отсутствие конечностей и пищеварительных органов, асимметричное расположение правых и левых сегментов, а также наличие ветвящейся трубчатой системы, которая пронизывает всё тело.

В 1983 году М.А. Федонкин представил доказательства того, что вендобионты являлись билатерально-симметричными организмами и обладали так называемой «симмет-рией скользящего отражения». Такое строение тела можно сравнить с расположением зубцов в закрытой молнии. 

Впервые представители древнейшей фауны, дискообразные аспиделлы (Aspidellaterranovica), попались на глаза учёным в 1868 году вблизи Ньюфаундленда, но не были опознаны в качестве окаменелых живых существ, поскольку залегали ниже кембрийских слоёв.

В 1872 году авторитетный палеонтолог Элкан Биллингс (Elkanah Billings) предположил, что это всё-таки ископаемые останки. Но тогда научное сообщество оказалось не готово к столь смелым выводам, и их признание отложилось. В 1946 году Рег Спригг (Reg Sprigg) нашёл так называемых медузоидов в Эдиакарских холмах в Южной Австралии. На тот момент эти горные породы считались раннекембрийскими, и находка вновь не получила должного внимания.

Новые необычные ископаемые продолжали находить, например, на краю пустыни Намиб, и только в 1957 году с обнаружением в Чарнвудском лесу (Англия) организма, похожего на ветку растения, которому дали название – чарния (Charnia), было признано существование докембрийской биоты.

Установить связь между всеми предыдущими и новыми находками удалось Мартину Гласснеру (Martin  Glaessner). Признание существования относительно сложных форм жизни в докембрии повлекло выделение для них соответствующего периода в геологической истории Земли.

Трибрахидий (Tribrachidium heraldicum)

В 2004 году Международный союз геологической науки утвердил название «Эдиакарский период» или «Эдиакарий», в честь тех самых австралийских холмов, ставших поворотной точкой в изучении докембрийской биоты. В более ранней литературе чаще можно встретить термины «вендский период» или просто «венд», а также «вендобионты» для обозначения эдиакарской биоты. По современным представлениям Эдиакарий охватывает временной интервал от 635 до 543 млн. лет назад и завершает собой докембрий.

Интересно, что эдиакарская биота просуществовала относительно недолго: появившись около 580 млн. лет назад, 545 млн. лет назад она исчезла, уступив место кембрийскому взрыву.

До сих пор существует несколько устоявшихся версий относительно того, как классифицировать вендобионтов. Спригг и Глесснер считали их предками современных кишечнополостных и червей и относили вендобионтов к существующим типам и классам животных. Сейчас этой версии придерживается так называемая «австралийская школа».

Остальные исследователи полагают, что их сходство только внешнее, и относить к современным группам их нельзя, поскольку они обладают уникальным строением. Так, например, в 1983 году М.А. Федонкин представил доказательства того, что вендобионты являлись билатерально-симметричными организмами и обладали так называемой «симметрией скользящего отражения». Такое строение тела можно сравнить с расположением зубцов в закрытой молнии. До Федонкина было принято считать это явление случайной деформацией в процессе захоронения.

В 1984 году Адольф Зейлахер (Adolf  Seilacher) предложил новый тип организации вендских животных. Например, исследователь выделил для вендобионтов общую черту – все они представляют собой варианты широкой ленты со вздутиями (Зейлахер назвал это «стёганым одеялом»).

Дело в том, что с точки зрения физики для оптимального газообмена и питания у живого организма должно быть определённое соотношение площади поверхности и размеров тела или физиологический предел размеров тела. Современные (фанерозойские) многоклеточные организмы достигли его с помощью множества выростов и впячиваний с большой поверхностью (лёгкие, жабры, пищеварительная система и другие).

При этом им удалось сохранить (с некоторыми поправками) круглое в сечении тело. А вот вендобионты пошли иным путём и превратились в максимально плоские организмы без сложных внутренних структур. Их размеры варьировались от миллиметров до нескольких метров.

Эдиакарские ископаемые дикинсонии (Dickinsoniacostata), найденные в Южной Австралии

Сейчас выделяют несколько условных таксонов эдиакарской фауны, в основном в зависимости от формы тела: эмбрионы (0,1-0,2 мм); диски (до 180 мм), например, эдиакария (Ediacaria), цикломедуза (Cyclomedusa), ругоконитес (Rugoconites); мешкообразные (10-12 см); «стёганые одеяла» (от нескольких миллиметров до 4,5 метров), здесь выделяют также рангеоморфы (чарния) и проартикуляты [сприггина (Spriggina), ёргия (Yorgia)]. Но, несмотря на все старания учёных, многие организмы не вписываются в относительно общую классификацию и попадают в раздел «другие организмы» или «организмы, предположительно относящиеся к современным таксонам».

Существует мнение, что эти древние существа были буквально нашпигованы одноклеточными водорослями и существовали с ними в симбиозе. Это делало животных практически независимыми от внешних источников пищи. Аналоги такого сотрудничества можно найти и сейчас: например, глубоководные погонофоры и некоторые моллюски в процессе питания задействуют бактерий-хемоавтотрофов.

Интересно, что эдиакарская биота не является самой древней в истории нашей планеты. В конце 80-х – начале 90-х годов в Китае были обнаружены окаменелые организмы возрастом около 600 и 740 млн. лет. Они такие же бесскелетные, но принципиально отличаются от представителей Эдиакария.

Вокруг вендобиотов не утихают многочисленные споры, но то, что все эти существа населяли моря и океаны, до недавнего времени сомнениям не подвергалось. Поэтому когда ещё в 1990 году палеоботаник Грегори Реталлак (Gregory Retallack) из Орегонского университета (University of Oregon) сделал предположение о том, что некоторые виды эдиакарской биоты вели наземный образ жизни и были скорее лишайниками, чем животными, это произвело эффект разорвавшейся бомбы. Однако на тот момент доводы учёного были признаны несостоятельными.

Палеопочвы в Brachina Gorge, Южная Австралия

Но Реталлак всё-таки не сдался и продолжил исследование. Он полностью пересмотрел комплекс горных пород Эдиакарских холмов, где были найдены одни из первых вендобионтов, и обнаружил там несколько слоёв палеопочв. Небольшой размер и плохая окатанность зёрен в них более характерны для отложений, образовавшихся под действием ветра. Неоднородная поверхность эдиакарских слоёв с трещинами усыхания могла скорее возникнуть в условиях пустынь (например, арктического типа).

Кроме того, окаменевшие остатки некоторых организмов буквально пронизывали эти слои. А радиоуглеродный анализ показал высокую обогащённость эдиакарских слоёв лёгкими изотопами кислорода и углерода.

Эти и многие другие особенности окаменелостей и горных пород, по мнению Реталлака, однозначно свидетельствуют об их наземном происхождении, о чём исследователь подробно сообщил в своих статьях в журналах Nature и Sedimentology.

Новая волна жёсткой критики не заставила себя ждать. Вскоре на страницах тех же журналов вышли сразу три статьи, которые ставили под сомнение или даже полностью опровергали доводы Реталлака. Например, палеонтолог Шухай Сяо (Shuhai Xiao) из Политехнического университета Виргинии в своей заметке подчеркнул некорректность термина «почва» для эдиакарских отложений. Кроме того, палеонтолог привёл ряд фактов, доказывающих возможность морского происхождения этих слоёв.

Сяо также отметил, что подобные австралийским окаменелости были обнаружены по всему миру в весьма разнообразных отложениях. Геолог Пол Нот (Paul Knauth) из Университета штата Аризона упрекнул Реталлака в отсутствии серьёзных седиментологических доказательств наличия эдиакарских палеопочв, но отметил, что допускает возможность существования некоторых видов на суше в позднем докембрии.

В пользу последнего довода свидетельствуют данные радиоуглеродного анализа и содержание лёгких изотопов углерода.

A) Avalofractus abaculus B) Beothukis sp. C) Vinlandia antecedens D) Charnia masoni E) Fractofusus misrai F) Bradgatia sp.

Британские коллеги во главе с палеонтологом Мартином Бразье (Martin Brasier) из Оксфордского университета также не остались в стороне и развернули научную полемику на станицах журнала Sedimentology о возможности существования эдиакарской биоты на суше.

Несмотря на неутихающие споры и поиски новых доказательств, учёные всё-таки сходятся во мнении, что если допустить правомерность выводов Реталлака, то придётся признать, что жизнь вышла на сушу значительно раньше, чем это было принято считать. А из этого следует, что и приблизительная дата её зарождения под водой отодвигается на несколько десятков миллионов лет.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Металлургия Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2019.