Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
В ледяной колыбели: первые животные могли возникнуть во времена глобальных оледенений
Время появления на свет самых древних многоклеточных существ — предмет жарких споров. В новой статье палеонтологи обсуждают смелую гипотезу, которая позволяет объяснить некоторые разночтения в этой области. Согласно ей, первые экосистемы многоклеточных (в том числе так называемый перевернутый бентос) возникли намного раньше, чем принято считать, — в суровых условиях позднего протерозоя, когда Земля как минимум дважды покрывалась льдом от полюсов до экватора.
Появление первых животных (на латыни — Metazoa) и прочих многоклеточных существ — один из ключевых моментов в эволюции биосферы. При этом переход к многоклеточности случился довольно поздно: если первые признаки жизни имеют возраст более 3,4 миллиарда лет, то самые ранние животные (или что-то сильно их напоминающее) возникли всего 600-800 миллионов лет назад — возможно, немного ранее.
Выходит, на протяжении большей части своей истории биосфера Земли была представлена исключительно прокариотами и одноклеточными эукариотами. Однако затем эта «планета микробов» преобразилась до неузнаваемости — и в дальнейшем ее эволюционное развитие определяли многоклеточные существа: животные, различные грибоподобные организмы, водоросли и растения. Спустя пару-тройку сотен миллионов лет, уже в раннем палеозое, они начали осваивать сушу и создали огромное разнообразие наземных и почвенных экосистем.
С чем был связан переход живого к многоклеточной организации? Это сложный вопрос, над которым до сих пор ломают головы биологи и палеонтологи. Если верить геологической летописи, первые многоклеточные животные появились 572-602 миллиона лет назад. Однако, если обратиться к биоинформатике, которая реконструирует эволюцию на основе последовательностей ДНК современных животных (метод «молекулярных часов»), то многоклеточная жизнь возникла еще на 250-286 миллионов лет раньше.
Налицо разночтения в сроках, притом немалые. Дополнительные вопросы связаны с находками отдельных губок и некоторых других организмов возрастом более 800 миллионов лет — впрочем, вызывающих сомнения.
Чтобы разобраться с этой неопределенностью, а также проблемой ранней эволюции многоклеточной жизни в целом, исследователи из Великобритании рассмотрели роль факторов окружающей среды в тех давних событиях. Если точнее, они учитывали исключительно сильные, даже глобальные оледенения — ведь именно тогда, в самом конце протерозоя, Земля дважды превращалась в «планету-снежок» (snowball Earth).
Как известно, самые ранние подробно описанные и при этом довольно разнообразные формы многоклеточной жизни относятся к эдиакарскому периоду (541-635 миллионов лет назад), последнему в протерозойское эре. Это были в высшей степени странные существа, похожие на плетеные циновки, закрученные трехлучевые звезды и фракталы из живой плоти — их назвали вендобионтами. В отличие от более поздних жителей Земли, эдиакарцы сохранились исключительно в виде отпечатков мягких тканей — скелетов у них не было.
Происхождение жителей эдиакарских морей не менее таинственно, чем они сами. Примерно 600 миллионов лет назад они уже присутствовали в разных уголках планеты — от Белого моря до побережья Намибии и канадского Ньюфаундленда (которые, впрочем, находились совсем не там, где мы привыкли видеть их на современной карте).
«Классическим» жителям эдиакарских морей предшествовала не слишком похожая на них, но все же тоже довольно крупная лантианская биота, известная только из отложений в Китае. Когда же однообразный мир бактерий и прочих микробов населили многоклеточные? Может, в тот период неопротерозоя, который предшествовал эдиакарскому, — в криогений?
Вот только криогений (635-720 миллионов лет назад) был непростым временем для всего живого: почти весь период планета провела в виде «Земли-снежка», под покровом глобального оледенения. Мощные, толщиной в среднем один километр льды разрослись от полюсов настолько, что сомкнулись на экваторе. Лишь местами этот лед мог содержать полыньи или по крайней мере был тоньше.
Криогений начался с грандиозного стертского оледенения (sturtian glaciation), которое положило начало этому периоду 720 миллионов лет назад и продлилось 50-60. Завершило это период следующее, мариноанское оледенение (marinoan glaciation) длительностью 15 миллионов лет. Таким образом, до 75 из 85 миллионов лет общей продолжительности этого периода Земля провела в «глубоко промороженном» состоянии.
На фоне чудовищных морозов криогения гаскиерское оледенение (gaskier glaciation) наступившего следом эдиакария кажется умеренным — «всего» 340 тысяч лет сплошных льдов, доходящих до субтропиков. Это оледенение также известно как «слякотная Земля» (slashball Earth).
Мерзлая Земля позднего протерозоя, мягко говоря, не кажется подходящим местом для процветания новых жизненных форм. Однако это не вполне так — и это обстоятельно описывают авторы новой статьи в журнале Global Change Biology.
Обсудив драматические события на Земле в криогении, они отмечают, что именно она могла стать местом небывалого эволюционного скачка — появления многоклеточности. И ее негостеприимные условия могли этому поспособствовать.
В качестве своеобразной модели авторы обратились к примеру современных полярных экосистем, а именно — Антарктиды (которая провела под двухкилометровым слоем льда более 15 миллионов лет) и окружающих ее шельфовых и плавучих льдов. Эти экстремальные местообитания и их жители напоминают планету времен криогения и, даже в большей степени, гаскиерского оледенения в эдиакарском периоде.
Под толстым слоем льда (свыше 20 метров) фотосинтез невозможен, а доступ кислорода сильно затруднен. Однако сейчас в Антарктиде в таких условиях процветают сообщества микробов, связанные с ними неподвижные фильтраторы и активные хищники. Подобные экосистемы могут формироваться даже на расстоянии сотен километров от ближайшей полыньи, к тому же в темноте.
Здешние жители питаются либо органическими останками (детритом), которые циркуляция воды приносит издалека, либо за счет хемосинтеза — использования энергии химических превращений автотрофными прокариотами. То же могло происходить в позднем протерозое.
Описанная гипотеза в какой-то степени объясняет подозрительно ранние датировки «молекулярных часов», согласно которым в те времена многоклеточные уже существовали и даже активно образовывали новые систематические группы.
В статье также высказано оригинальное предположение: некоторые эдиакарские экосистемы могли формироваться… под водой у нижней поверхности льда. К нему могли крепится специфические организмы-фильтраторы вроде чарний (Charnia sp.), прочих рангеоморф и другие удивительные вендобионты.
Подобное сообщество можно условно назвать «перевернутым бентосным», в котором роль «дна» играет лед наверху. Аналоги таких экосистем найдены в современной Антарктике: в них к поверхности льда снизу прикрепляются анемоны Edwardsiella andrillae и некоторые равноногие ракообразные. Там же обнаружены бактериальные сообщества и питаются плавающие хищники.
Помимо этого, дно эдиакарских морей на большой глубине тоже могло быть обитаемо — благодаря притоку кислорода с опускающимися с поверхности солеными водами. Питанием для местного бентоса могла служить тонущая органика. Из статьи следует, что глубокие части океана были более безопасным местом для самых первых животных, в том числе из-за меньшего риска быть раздавленными льдом. И именно оттуда могло начаться расселение животных в другие местообитания.
Исследователи также предполагают, что океан позднего протерозоя активно перемешивался даже на большой глубине.
Разумеется, переносить происходящее в современной Антарктике на древние замерзшие моря можно лишь с оговорками. Однако следует помнить, что основные экологические закономерности — те, что описывают связи живых существ между собой и с окружающей средой — носят универсальный характер и справедливы в самых разных уголках Земли и в различные периоды геологической истории.
Кроме того, эта «антарктическая модель» может подойти для описания происходящего за пределами нашей планеты. Как известно, целый ряд спутников газовых гигантов имеет под толстым ледяным покровом бескрайние океаны. Таковы Европа, Каллисто и Ганимед (луны Юпитера) и Энцелад, вращающийся вокруг Сатурна. Не исключено, что в далеких космических океанах могут возникать похожие условия, подходящие для развития примитивной жизни. Известно, что для некоторых из этих лун, напоминающих древнюю «Землю-снежок», характерны и вулканизм, и гейзеры, и наличие биогенных элементов — важных ингредиентов «рецепта живой клетки».
Telegram 
Дзен 
VK В поиске сигналов от внеземных цивилизаций ученые решили сосредоточиться не на целенаправленных посланиях человечеству, а на случайных «утечках информации» из межпланетного пространства гипотетической обитаемой системы. По расчетам, в определенные моменты до нас могут доходить сигналы внеземной космической связи. Кстати, благодаря «общению» Земли с марсианскими и другими зондами мы тоже постоянно невольно сообщаем о себе в глубокий космос.
Группа ученых из Индии с помощью дронов впервые задокументировала полный цикл брачного поведения горбатых дельфинов вида Sousa plumbea. Исследователи полагают, что наблюдения помогут в сохранении этих животных, обитающих в прибрежных водах Индийского океана и страдающих от деятельности человека.
Модель, представленная учеными из коллаборации DESI и Мичиганского университета (США), может перевернуть представления о происхождении темной энергии. Авторы нового исследования полагают, что черные дыры, поглощая вещество, постепенно преобразовывают его в энергию, гипотетически ответственную за расширение Вселенной.
К 2025 году около 30 стран приняли программы по развитию водородной энергетики, а совокупный объем инвестиций в эту область превысил 150 миллиардов долларов. Эксперты полагают, что замена дизельных авто на водородные снизит выбросы на 80-90%, а водородные самолеты способны уменьшить углеродный след на 50-75%. Но при использовании водорода в двигателях внутреннего или внешнего сгорания, происходит взаимодействие с металлом, что наиболее опасно при высоких температурах. Это может вызвать их разрушение, в результате чего возникает риск пожара или взрыва с тяжелыми последствиями для пассажиров. Ученые Пермского Политеха впервые выяснили, как водород влияет на металлы в условиях экстремальных температур (800 градусов и выше), в которых работают двигатели самолетов и машин. Это продвинет авиационную, машиностроительную и нефтегазовую отрасли в безопасном использовании водорода в качестве источника энергии.
Ученые обнаружили косвенные доказательства существования мира размером с Землю за орбитой Нептуна. Эта гипотетическая планета отличается от предполагаемой Девятой планеты не только размером, но и гравитационным влиянием на другие объекты.
Большие кошки (Pantherinae) обычно охотятся на животных своего или меньшего размера. У снежных барсов, как выяснилось, другие предпочтения. Новое исследование показало, что ирбисы чаще нападают на взрослых горных козлов, которые как минимум вдвое превосходят хищников в весе. Ученые объяснили, с чем может быть связан такой выбор добычи.
Примерно 12 800 лет назад в Северном полушарии началось резкое изменение климата, которое сопровождалось вымиранием мегафауны и угасанием культуры Кловис. Такое могло произойти, например, из-за прорыва пресных вод в Атлантику или мощного вулканического извержения. Несколько лет назад ученые обнаружили места на суше с повышенным содержанием элементов платиновой группы, прослоями угля, микрочастицами расплава. По их мнению, это может быть признаком пребывания Земли в потоке обломков кометы или астероида. В новой работе впервые представлены доказательства кометного события в позднем дриасе из морских осадочных толщ.
Возраст находок — около 5500 лет, они лежат во множестве круглых ям, чьи стены укреплены кирпичом. Среди обнаруженных орудий из кремня есть и сотни неиспользованных, которые могут быть ритуальным подношением богам.
Гостингом (от английского «призрак») называют ситуацию, когда человек прекращает общение или отношения, «пропадая с радаров» без объяснения причин. Исследователи из США сымитировали такое поведение, а затем проанализировали реакцию людей на него.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии