Мікроскопічні скам'янілості ховалися на видноті: древні еукаріоти здивували вчених (фото)

Дослідження було зосереджено на еукаріотах — групі організмів, до якої входять тварини, рослини, гриби та водорості. На відміну від бактерій та архей, еукаріоти мають більш розвинену клітинну структуру, що включає ядра та мітохондрії.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідники Максвелл Лехте з Сіднейського університету та Лі Енн Рідман з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі пояснили, що прокаріоти, такі як бактерії, були набагато простішими і існували на Землі мільярди років до того, як еволюціонували складні форми життя.

Дослідницька група вивчила зразки стародавнього мулового каменю, що зберігаються в Геологічній службі Північної території в Дарвіні. Після подрібнення та розчинення зразків вони вивчили органічні рештки під мікроскопами та ідентифікували понад 12 000 скам'янілостей.

За словами дослідників, "скам'янілості еукаріотів були знайдені в середовищах, що варіюються від прибережних мулових рівнин до відкритого моря", але вони з'являлися лише в районах, багатих на кисень. Зразки, взяті з безкисневих середовищ, містили лише прості прокаріотичні організми.

Це відкриття поставило під сумнів наукову гіпотезу, згідно з якою ранні еукаріоти могли еволюціонувати без кисню. Деякі експерти раніше стверджували, що стародавні складні клітини більше залежали від водню, ніж від кисню. Тім Лентон у своїх попередніх роботах припускав, що аеробне дихання, ймовірно, стало поширеним набагато пізніше в історії Землі. Однак нові скам'янілості переконливо вказують на те, що кисень був необхідним для виживання та росту ранніх еукаріотів.

Атмосфера Землі мільярди років тому виглядала зовсім інакше. До Великого окислювального події, що сталася близько 2,5 мільярда років тому, рівень кисню був надзвичайно низьким. Навіть після того, як кількість кисню почала збільшуватися, атмосфера все ще містила лише близько 1 відсотка від сучасного рівня.

Палеонтологічні дані також допомогли розгадати іншу давню загадку. Упродовж сотень мільйонів років еукаріоти демонстрували незначну різноманітність. Скам'янілості віком 800 мільйонів років часто були дуже схожими на ті, що датуються 1,7 мільярдами років тому. Зараз дослідники вважають, що ранні еукаріоти виживали лише в ізольованих, багатих на кисень регіонах, що обмежувало їхнє поширення та еволюцію. Лише пізніше, коли кисень став більш поширеним, а екологічні умови змінилися після великих вимирань, складні форми життя почали швидше поширюватися.

Вчені також відзначили, що ці стародавні скам'янілості вже мали напрочуд розвинені форми як на той час. Вчені заявили, що різноманітність, яку можна побачити у скам'янілостях, свідчить про те, що еукаріоти, ймовірно, мали ще давнішу еволюційну історію, яка ще чекає на своє відкриття.

Дослідники вважають, що майбутні дослідження геологічних кернів можуть розкрити більше підказок про те, як найперші складні організми жили та пристосовувалися до мінливого середовища Землі.

Ці висновки допомагають пояснити одне з найважливіших питань науки: як прості форми життя зрештою перетворилися на складні організми, що населяють Землю сьогодні. Стародавні геологічні керни діють як природні історичні архіви, зберігаючи свідчення про світи, що зникли мільярди років тому. Вивчаючи їх, вчені продовжують складати чіткішу картину найглибших біологічних витоків людства.

Інші новини науки

• В Антарктиді вчені виявили зразки льоду, яким приблизно 6 мільйонів років. Дослідники заявили, що ці знахідки є найдавнішим льодом, який коли-небудь було вилучено на планеті.
• Тюлені змінили свою поведінку через зростання туристичної активності у Греції. Дослідники виявили, що середземноморські тюлені-монахи стали все частіше уникати людей під час напруженого літнього сезону.

Під час написання цього матеріалу використано матеріали IFLScience, Nature.