• 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.
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
27 ноября, 11:05
Игорь Байдов

Долгое время ученые полагали, что сотни гигантских статуй на острове Пасхи создали представители местной общины под руководством одного вождя. Однако авторы нового исследования поставили эту гипотезу под сомнение. Детальная трехмерная карта главного каменного карьера острова указала на более сложную картину. Вероятно, монументы были плодом творчества и соперничества небольших независимых групп.

26 ноября, 12:39
Игорь Байдов

Что стало настоящим фундаментом власти — умение обрабатывать землю или контроль над некоторыми культурными растениями? Авторы нового исследования пришли к выводу, что появление первых крупных сообществ и государств зависело не от земледелия в целом, а от выращивания определенных злаков. Эти культуры было легко хранить и, еще важнее, невероятно просто облагать налогом, что и дало толчок появлению цивилизации.

26 ноября, 13:12
Александр Березин

Гамма-излучение, зафиксированное гамма-телескопом «Ферми», по мнению исследователя, может объясняться только распадом вимпов, частиц темной материи, в существовании которых множество других физиков уже разуверились. Если независимые проверки подтвердят открытие, это может существенно изменить космологическую картину мира.

21 ноября, 10:02
ПНИПУ

Так называемые зумеры и альфа, несмотря на молодой возраст, уже формируют ключевые поведенческие и потребительские тренды. Ученые Пермского Политеха рассказали, почему обозначение поколений начали с конца алфавита, как альфа и зумеры отличаются в способности к терпеливости, совмещении цифрового и реального «Я», подходу к профессиональной деятельности и отношении к финансам, какое мышление пришло на смену клиповому и как использование искусственного интеллекта повлияет на авторитет родителей.

26 ноября, 16:18
ФизТех

Коллектив российских ученых из МИРЭА — Российского технологического университета, Центра фотоники двумерных материалов МФТИ, Института металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН и ряда других ведущих научных центров провел глубокое исследование кристаллической структуры широко используемых пьезоэлектрических материалов на основе цирконата-титаната свинца. Используя метод рентгеноструктурного анализа, исследователи впервые смогли в деталях установить, как небольшие химические добавки кардинально меняют фазовый состав керамики и напрямую определяют ее электрофизические характеристики. Это открывает путь к целенаправленному дизайну «умных» материалов с заранее заданными свойствами для передовой электроники и сенсорики.

26 ноября, 17:00
Курчатовский институт

Фосфор – элемент, играющий ключевую роль в росте растений. В сельском хозяйстве он используется в составе многих минеральных удобрений. В то же время фосфор, содержащийся в сточных водах — серьезный загрязнитель, который при попадании в водоемы нарушает баланс экосистем и вызывает цветение водорослей. Ученые Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и Южного федерального университета предложили новый экологичный способ выделения фосфора из сточных вод с помощью фотосинтезирующих микроорганизмов.

20 ноября, 13:12
Полина Меньшова

Человеческие языки разнообразны, но это разнообразие ограничивается повторяющимися закономерностями. Пытаясь описать правила, которым подчиняются различия в грамматике, лингвисты сформулировали ряд так называемых грамматических универсалий — утверждений, предположительно верных для всех или большинства языков мира. Международная команда ученых провела статистический анализ на материале 2430 языков и обнаружила, что соответствующими действительности можно считать около трети таких утверждений.

8 ноября, 18:29
Адель Романова

По расчетам, большинство «гостей» из других звездных систем летят к Земле примерно со стороны созвездия Геркулес. Скорее всего, они время от времени падают на нашу планету, просто мы еще не научились это замечать. Как удалось вычислить, чаще всего они должны падать зимой и где-то в окрестностях экватора.

12 ноября, 10:47
Максим Абдулаев

Ученые открыли новый, ранее неизвестный способ передвижения бактерий по поверхностям, для которого не нужны жгутики. Эти микроорганизмы на краю колонии переваривают сахара, выделяют метаболиты и создают осмотическое давление. Оно вызывает микроскопическое «цунами», и на нем бактерии катятся вперед.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно