Изменения уровня моря сформировали раннюю жизнь на Земле
Недавно разработанная хронология ископаемых останков ранних животных выявляет связь между уровнем моря, изменениями содержания кислорода в морской воде и появлением древнейших предков современных животных.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances , раскрывает тайны сил, которые управляли эволюцией древнейших организмов, от которых произошли все основные группы животных.
Группа ученых из Эдинбургского университета изучила подборку пород и окаменелостей из так называемого эдиакарско-кембрийского интервала — отрезка времени 580–510 миллионов лет назад. Согласно палеонтологическим записям, в этот период произошел взрыв биологического разнообразия, причины которого ставили ученых в тупик со времен Чарльза Дарвина.
Все ранние животные, найденные в эту эпоху, были морскими обитателями, поскольку в то время уровень кислорода в воздухе и океане был намного ниже, чем сегодня.
В то время как самые первые формы жизни до этого времени были в основном одноклеточными и простыми многоклеточными организмами, существа в эдиакарский период начали становиться более сложными, с множественными клетками, организованными в структуры тела, которые позволяли им питаться, размножаться и перемещаться по дну океана.
Эта эпоха также ознаменовалась появлением так называемых билатеральных животных, которые демонстрируют симметричное строение тела, характерное для большинства современных видов, включая людей.
Собрав данные из разных источников, включая радиоактивное датирование и геохимическую информацию о слоях горных пород, в которых были обнаружены окаменелости, команда сопоставила все основные находки ископаемых и различные наборы экологических данных на единой временной шкале.
Новая хронология позволила команде более подробно, чем прежде, изучить тенденции биоразнообразия за рассматриваемый период.
Они объединили эти выводы с дополнительными химическими подсказками из геологических данных, подтвердив связь между крупными изменениями уровня мирового океана, интервалами, когда мелководные морские среды получали больше кислорода, а также появлением и разнообразием ранних групп животных.
Эта динамика подготовила почву для нескольких значительных всплесков биологического разнообразия , известных как авалонские, беломорские и кембрийские сообщества, каждое из которых знаменовало появление новых групп животных и упадок других.
Реконструируя условия окружающей среды в самые отдаленные времена, исследование открывает новые возможности понимания древних сил и давлений, которые сформировали самую раннюю жизнь на нашей планете.
Группа также выявила пробелы в летописи окаменелостей, что свидетельствует о том, что современные знания о древних животных искажаются из-за групп мест по всему миру, где были найдены и изучены ископаемые останки.
«Построение временной шкалы ранней эволюции животных с использованием летописи горных пород — сложная задача, которая стала возможной только благодаря международным и междисциплинарным исследованиям . Но комплексный глобальный подход имеет решающее значение. Он выявляет предвзятость в наших записях, а также выявляет закономерности в появлении ископаемых, циклах уровня моря и кислороде окружающей среды», — говорит соавтор исследования Фред Бойер.
«Знание того, что движет биоразнообразием, является основополагающей частью знаний в головоломке жизни. Я чувствую себя очень привилегированной, поскольку опираюсь на десятилетия междисциплинарных глобальных исследований и вношу вклад в лучшее понимание роли, которую уровень моря играет в ранней эволюции животных», — говорит соавтор исследования Мариана Йилалес Агелвис.