• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
26.12.2024, 20:07
Любовь С.
1,9 тыс

Глобальные оледенения подстегнули эволюцию земной жизни

❋ 5.2

Первые живые организмы на земле — одноклеточные-прокариоты, лишенные клеточного ядра — возникли более четырех миллиардов лет назад, вскоре после образования нашей планеты. По мере медленного накопления кислорода в земной атмосфере (необходимого ингредиента для более сложных форм жизни) доминирующими организмами стали эукариоты. Впервые точно оценить их глобальное разнообразие в длительном отрезке земной истории смогла международная исследовательская группа, создавшая наиболее подробную на сегодня «карту жизни».

Полностью покрытая льдом земная суша во время одного из глобальных оледенений в представлении художника / © earth.com

К организмам с ядром в клетках — эукариотам — относятся грибы, растения и животные (а также группы организмов под названием «протисты»). Несмотря на различия, считается, что у них общее происхождение: согласно наиболее распространенным гипотезам, эукариоты возникли 1,6-2,1 миллиарда лет назад.

Чтобы понять, как на эволюцию этих организмов повлияли изменение климата, колебания уровня кислорода в океане и другие геохимические процессы, международная команда ученых из Китайской академии наук, Технологического института Виргинии (США), Нанкинского университета (Китай) и Российской академии наук собрала и проанализировала данные о присутствии древних морских эукариот с начала протерозоя (примерно 2,5 миллиарда лет назад) вплоть до начала кембрийского периода (около 539 миллионов лет назад) в геологических слоях по всему миру.

Исследователи под руководством Цин Тана (Qing Tang) и Шухая Сяо (Shuhai Xiao) сопоставили интервалы появления и исчезновения видов, учитывая данные радиометрического датирования пород с помощью программы Constrained Optimization (CONOP). Такой подход позволил выстроить подробный и точный график колебания числа видов эукариот во времени.

Результаты научной работы, опубликованной в журнале Science, показали, что с 1,8 до 0,8 миллиарда лет назад численность и разнообразие эукариотических форм жизни оставались на довольно стабильном, но невысоком уровне. Значит, эволюция шла очень медленно, позволяя видам существовать без значительных изменений миллионы лет.

Все изменилось после двух глобальных криогенных ледниковых периодов (примерно от 720 до 635 миллионов лет назад): когда вся земная суша была полностью покрыта льдом, динамика эволюции древних эукариот заметно ускорилась. Более того, участились как массовые вымирания, так и всплески видообразования (в промежутках между оледенениями).

Упрощенная диаграмма относительного разнообразия окаменелостей эукариот на протяжении протерозоя / © Qing Tang of Nanjing University and Shuhai Xiao of Virginia Tech

Авторы нового исследования пришли к выводу, что виды начали «сменять» друг друга чаще и активнее приблизительно 635-539 миллионов лет назад, это стало предпосылкой для последующего кембрийского взрыва — массового появления новых живых существ.

Полученная «карта жизни» показала, что после протяженного периода «застоя» резкие климатические изменения, в частности сильные оледенения, способствовали ускорению эволюционных процессов и возникновению новых групп организмов. Таким образом, древние виды могли эволюционировать гораздо медленнее и существовать дольше, но после глобальных оледенений темпы эволюции заметно возросли.

Наблюдаемые закономерности в чередовании подъемов и спадов в истории древней земной жизни поднимают множество вопросов для будущих исследований: ученым придется объяснить затянувшуюся «стабильность» до оледенений, роль климатических катаклизмов, колебания уровня кислорода в морях, а также понять, могла ли межвидовая конкуренция запустить эволюционную «гонку вооружений».

Результаты исследования также помогут предсказать, как современные экосистемы могут справляться с глобальными климатическими изменениями, и лучше понять причины и механизмы массовых вымираний и крупных «скачков» в эволюции.

«Наши результаты — наиболее полная и детализированная картина разнообразия протерозойских эукариот. Мы надеемся, что это исследование станет точкой отсчета для последующих исследований», — подытожили авторы научной работы.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

26 августа, 17:01
Татьяна Зайцева

Ни один регион на Земле не обладает стопроцентной устойчивостью ко всем возможным глобальным катастрофическим рискам. Тем не менее существует место, имеющее максимальный запас прочности в такой ситуации, — и это Австралия.

26 августа, 06:57
Мария Азарова

Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.

24 августа, 16:26
Илья Гриднев

Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

25 августа, 06:18
Мария Азарова

Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий