Эдиакар становится понятнее
3 мин чтения
Современные колонии цианобактерий. Источник: Robert Petley-Jones

Современные колонии цианобактерий. Источник: Robert Petley-Jones

Биомаркеры расскажут всю историю Земли

Аспирантке МГУ им. М.В. Ломоносова удалось раскрыть одну из тайн самого загадочного периода существования планеты Земля – эдиакарского. Объяснить, чьи мелкие круглые отпечатки массово встречаются на древних породах побережья Белого моря.

С момента образования Земли и на протяжении миллиардов лет в океанах царили бактерии, однако около 541 миллиона лет назад всё изменилось: произошел «кембрийский врыв», океаны были захвачены растениями и животными, и стали по набору населяющих организмов примерно такими, какими мы их знаем сегодня. Однако «взрыв» произошёл отнюдь не случайно. До него миллионы лет жизнь «экспериментировала» над созданием многоклеточных организмов, и промежуточные результаты этих экспериментов получили название «эдиакарской биоты».

Эдиакарская биота — сообщество первых в палеонтологической летописи крупных, анатомически сложных мягкотелых организмов и в то же время одна из самых больших загадок палеонтологии. Они выглядят настолько странно, насколько могла бы выглядеть жизнь на другой планете, и потому их филогенетическое положение — место в биологической систематике — остаётся неясным даже на уровне надцарств. В некоторых случаях неизвестно даже, принадлежат их отпечатки бактериям, гигантским простейшим или животным?

Анна Краснова, аспирантка кафедры Нефтегазовой седиментологии и морской геологии Геологического факультета МГУ и лаборант-исследователь лаборатории Докембрийских организмов Палеонтологического института РАН, в составе международного коллектива исследовала округлые отпечатки диаметром около 1 см на камнях представителей рода Beltanelliformis.

Эти организмы существовали на Земле как раз в эдиакарский период (примерно 575–541 миллион лет назад), и их положение на эволюционном древе до сегодняшнего дня было неизвестным.

«Мы выбрали Beltanelliformis, так как их проще всего изучать. В отличие от остальных представителей эдиакарской биоты они образуют массовые местонахождения с тысячами экземпляров на одной поверхности», — пояснил один из участников исследования, выпускник Геологического факультета МГУ Илья Бобровский, ныне PhD-студент Австралийского национального университета в Канберре.

Отпечатки Beltanelliformis. Источник: Сергей Багиров

В данном случае были исследовали образцы Beltanelliformis, отобранные в окрестностях деревни Лямца Архангельской области. Чтобы разобраться, кем же был этот организм, исследователи придумали принципиально новый подход: они стали изучать биомаркеры, выделенные из остатков органического вещества. Биомаркеры — это скелеты биологических молекул, позволяющие вычислить молекул-предшественниц, из которых состоял живший полмиллиарда лет назад организм. Биомаркеры содержатся в виде органических соединений, покрывающих поверхность ископаемых отпечатков. Учёные, например, уже знают, какие соединения остаются после фотосинтезирующих водорослей, бактерий, грибов или животных. Бактерий «выдают» гопаны — эти полициклические соединения являются структурной основой гопаноидов, входящих в состав клеточных мембран.

Оказалось, что органическая пленка Beltanelliformis содержит большое количество гопанов. В то же время в ней были обнаружены и высшие нечётные н-алканы (молекулы с нечётным количеством атомов углерода) — линейные углеводороды с простыми связями. Они характерны для высших растений, современных пресноводных водорослей и наземных цианобактерий, и играют важную роль в образовании на поверхности организмов тонкого воскового слоя, защищающего их от высыхания. Сам факт сочетания гопанов и высших нечётных н-алканов в составе органической пленки позволил предположить, что Beltanelliformis скорее всего были донными колониальными цианобактериями.

«Новый метод поможет по-новому взглянуть на природу загадочных эдиакарских организмов и раннюю эволюцию жизни на Земле», — прокомментировала свою работу Анна Краснова.

К роду Beltanelliformis относятся две формы, различающиеся по месту захоронения: найденные в основании линз песчаника Nemiana и погребённые в глинистых или карбонатных слоях Beltanelloides. Это округлые отпечатки с концентрическими складками, на поверхности которых иногда сохраняется тонкая плёнка органического вещества — остатки материала, из которого состояли эти организмы. Некоторые учёные принимали складки на Beltanelliformis за свидетельство наличия у них мышц и поэтому относили их к многоклеточным морским животным типа Cnidaria, то есть считали родственниками медуз и полипов. Другие исследователи относили Beltanelliformis к губкам, колониальным бактериям, грибам, лишайникам, планктонным и донным водорослям.

«Нам удалось разработать принципиально новый подход к изучению эдиакарской биоты, не базирующийся только на интерпретации морфологии организмов — того, как они выглядят. Исследуя биомаркеры, мы выяснили, что Beltanelliformis являются остатками колониальных цианобактерий, и теперь они заняли полагающееся им место среди очень немногих представителей эдиакарской биоты, природа которых понятна учёным. А это важный шаг к разгадке того, как получился мир, окружающий нас теперь, и частью которого мы являемся», — заключил Илья Бобровский.

Результаты работы опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

Если у Вас возник вопрос по материалу, то Вы можете задать его специальной рубрике Задать вопрос Космический блокчейн Далее в рубрике Космический блокчейнИскать редкие космические частицы помогут смартфоны Читайте в рубрике «Инновации» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»Сооснователь IT-гиганта представил в Технопарке МФТИ настоящий гоночный болид «Формулы-1» Станислав Протасов: «Технологии Acronis спасают миллионы»
Комментарии
Авторизуйтесь чтобы оставлять комментарии.
Загрузка...
Читайте самое важное в вашей ленте
Подпишитесь на «Русскую планету» в социальных сетях и читайте наиболее актуальные материалы
Каждую пятницу мы будем присылать вам сборник самых важных
и интересных материалов за неделю. Это того стоит.
Закрыть окно Вы успешно подписались на еженедельную рассылку лучших статей. Спасибо!
Станьте нашим читателем,
сделайте жизнь интереснее!
Помимо актуальной повестки дня, мы также публикуем:
аналитику, обзоры, интервью, исторические исследования.
личный кабинет
Спасибо, я уже читаю «Русскую Планету»