Ископаемый холестерин объяснил восстановление биосферы после тотального обледенения Земли

Знаменитый ледниковый период, завершившийся около 12 тысяч лет назад, можно назвать умеренно теплым в сравнении с эпохой криогения. Предполагается, что в то время, между 635 и 720 миллионами лет назад, ледники достигали экватора и на всей планете царил настоящий арктический климат. Гипотезу полностью заледеневшей «Земли-снежка» поддерживают не все специалисты. Тем не менее жестокое глобальное похолодание криогения — факт, и оно не могло не привести к очередному глобальному вымиранию живых организмов.

Предполагается, что вечная зима практически уничтожила жизнь, прежде всего, подавив всякую растительность, за исключением отдельных слабых «оазисов»: например, в периодически оттаивавших участках открытого океана. Впрочем, выживание биосферы в эту эпоху и ее быстрое последующее восстановление остаются недостаточно понятны. Важную деталь этой проблемы выяснили ученые из Германии и Нидерландов, статья которых опубликована в журнале Nature Communications.

«Все высшие животные, включая и нас, людей, производят холестерин, — объясняет Леннарт Ван Мальдегем (Lennart van Maldegem), один из авторов новой работы. — А вот водоросли и бактерии производят собственные, характерные для них жировые молекулы (стероиды. — Прим. NS). В окаменелостях эти молекулы могут сохраняться миллионами лет, позволяя нам выяснить, какая именно жизнь существовала в древнем океане».

Ученые обратились к древним отложениям, найденным на территории Бразилии и относящимся к эпохе сразу после предполагаемого таяния «Земли-снежка». Выделив и изучив остатки стероидных молекул, с помощью метода ядерного магнитного резонанса авторы выяснили их структуру. Подобного соединения прежде не доводилось находить в живых организмах; авторы определили его как 25,28-бис-нор-гаммацеран (Bisnorgammacerane, BNG) — полициклическое соединение, содержащее пять углеродных колец.

«Мы, конечно, стали искать это вещество в других образцах», — продолжает Ван Мальдегем. К большому удивлению ученых, этот поиск оказался успешным: в породах североамериканского Большого каньона, которые миллионы лет назад лежали под толстым слоем льда, обнаружился и BNG, и другие стероиды. Их изотопный состав показал, что вещества эти имеют биогенное происхождение и образованы гетеротрофным планктоном, мелкими водными организмами, питающимися другими организмами и органикой.

Ученые предполагают, что таяние «Земли-снежка» могло привести к буму таких гетеротрофных эукариотических организмов, одноклеточных хищников, которые быстро «зачистили» воду от доминировавших прежде бактерий. Таким образом, их деятельность освободила экологические ниши для бурного развития сложных эукариот и продолжения их эволюции.