Микроскопические окаменелости прятались на виду: древние эукариоты удивили ученых (фото)

Исследование было сосредоточено на эукариотах — группе организмов, в которую входят животные, растения, грибы и водоросли. В отличие от бактерий и архей, эукариоты имеют более развитую клеточную структуру, включающую ядра и митохондрии.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Исследователи Максвелл Лехте из Сиднейского университета и Ли Энн Ридман из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре объяснили, что прокариоты, такие как бактерии, были намного проще и существовали на Земле миллиарды лет до того, как эволюционировали сложные формы жизни.

Исследовательская группа изучила образцы древнего илового камня, хранящиеся в Геологической службе Северной территории в Дарвине. После измельчения и растворения образцов они изучили органические остатки под микроскопами и идентифицировали более 12 000 окаменелостей.

По словам исследователей, "окаменелости эукариот были найдены в средах, варьирующихся от прибрежных иловых равнин до открытого моря", но они появлялись лишь в районах, богатых кислородом. Образцы, взятые из бескислородных сред, содержали лишь простые прокариотические организмы.

Это открытие поставило под сомнение научную гипотезу, согласно которой ранние эукариоты могли эволюционировать без кислорода. Некоторые эксперты ранее утверждали, что древние сложные клетки больше зависели от водорода, чем от кислорода. Тим Лентон в своих предыдущих работах предполагал, что аэробное дыхание, вероятно, стало распространенным гораздо позже в истории Земли. Однако новые окаменелости убедительно указывают на то, что кислород был необходим для выживания и роста ранних эукариот.

Атмосфера Земли миллиарды лет назад выглядела совсем иначе. До Великого окислительного события, произошедшего около 2,5 миллиарда лет назад, уровень кислорода был чрезвычайно низким. Даже после того, как количество кислорода начало увеличиваться, атмосфера все еще содержала лишь около 1 процента от современного уровня.

Палеонтологические данные также помогли разгадать другую древнюю загадку. На протяжении сотен миллионов лет эукариоты демонстрировали незначительное разнообразие. Окаменелости возрастом 800 миллионов лет часто были очень похожи на те, что датируются 1,7 миллиардами лет назад. Сейчас исследователи считают, что ранние эукариоты выживали только в изолированных, богатых кислородом регионах, что ограничивало их распространение и эволюцию. Лишь позже, когда кислород стал более распространенным, а экологические условия изменились после крупных вымираний, сложные формы жизни начали быстрее распространяться.

Ученые также отметили, что эти древние окаменелости уже имели удивительно развитые формы как на то время. Ученые заявили, что разнообразие, которое можно увидеть в окаменелостях, свидетельствует о том, что эукариоты, вероятно, имели еще более древнюю эволюционную историю, которая еще ждет своего открытия.

Исследователи считают, что будущие исследования геологических кернов могут раскрыть больше подсказок о том, как первые сложные организмы жили и приспосабливались к изменчивой среде Земли.

Эти выводы помогают объяснить один из важнейших вопросов науки: как простые формы жизни в конце концов превратились в сложные организмы, населяющие Землю сегодня. Древние геологические керны действуют как природные исторические архивы, сохраняя свидетельства о мирах, исчезнувших миллиарды лет назад. Изучая их, ученые продолжают составлять более четкую картину глубочайших биологических истоков человечества.

Другие новости науки

• В Антарктиде ученые обнаружили образцы льда, которым примерно 6 миллионов лет. Исследователи заявили, что эти находки являются самым древним льдом, который когда-либо был изъят на планете.
• Тюлени изменили свое поведение из-за роста туристической активности в Греции. Исследователи обнаружили, что средиземноморские тюлени-монахи стали все чаще избегать людей во время напряженного летнего сезона.

При написании этого материала использованы материалы IFLScience, Nature.