Как примитивная земная жизнь стала большой?

Некоторые из самых ранних сложных организмов, существовавших на Земле, стали большими, чтобы распространить свое потомство как можно шире

Представление художника о древних растениях. Источник: Кембриджский университет.

Исследование, проведенное Кембриджским университетом, показало, что наиболее успешные организмы, обитающие в океанах более 500 миллионов лет назад, могли «отбрасывать» свое потомство достаточно далеко от себя, тем самым максимально быстро распространяясь в окружающей среде. Результаты работы представлены в журнале Nature.

До периода Эдиакарий, между 635 и 541 млн. лет назад, формы жизни были микроскопическими по размеру, но во время этого периода впервые появились крупные сложные организмы. Некоторые из этих организмов, например, известные как Рангеоморфы, стали вырастать в высоту до двух метров. Эти организмы были одними из первых сложных организмов на Земле. Хотя они и были похожи на папоротники, но, возможно, являлись одними из первых животных, хотя уверенности у исследователей в этом нет. Эдиакарские организмы, как предполагается, не имели ртов, органов или инструментов для передвижения. Поэтому считается, что они поглощали питательные вещества из воды, которая была вокруг них.

По мере того как эдиакарские организмы становились выше, их формы тела становились все более разнообразными, а развитые стеблеподобные структуры поддерживали их вертикальное положение.

В современных средах, например в лесах, существует интенсивная конкуренция между организмами за такой ресурс, как свет, поэтому более высокие деревья и растения имеют очевидное преимущество перед более низкорослыми соседями.

«Мы хотели бы выяснить, существовали ли аналогичные эволюционные стимуляторы для организмов, живших в эпоху Эдиакарий», – заявила д-р Эмили Митчелл из Кембриджского отдела наук о Земле, ведущий автор статьи.

Митчелл и ее соавтор д-р Шарлотта Кенчингтон из Мемориального университета Ньюфаундленда в Канаде изучили окаменелости, обнаруженные в заповеднике Mistaken Point Ecological Reserve, расположенном на юго-востоке Ньюфаундленда. Это одно из самых богатых мест в мире по залежам окаменелостей эпохи Эдиакарий.

Исследования, проведенные ранее, предполагали, что увеличение размера было обусловлено конкуренцией за питательные вещества на разных глубинах водоемов. Текущая работа показывает, что Эдиакарские океаны больше напоминали шведский стол – «ешьте все, что можете есть».

«В то время океаны были очень богаты питательными веществами, поэтому не было конкуренции за ресурсы, а хищников еще не существовало», – сказала Митчелл. «Поэтому должно быть другая причина тому, почему в этот период формы жизни стали такими большими».

Поскольку Эдиакарские организмы не были мобильны и хорошо сохранились там, где жили, можно проанализировать их целые популяции из летописи окаменелостей. Используя методы пространственного анализа, Митчелл и Кенчингтон обнаружили, что нет никакой корреляции между высотой и конкуренцией за пищу. Различные типы организмов не занимали разные части водного столба, дабы избежать конкуренции за ресурсы – в процессе, известном как многоуровневый.

«Если была конкуренция за еду, тогда нужно было бы ожидать, что организмы со стеблями были бы высокоуровневыми», – сказала Кенчингтон. «Но мы нашли обратное: организмы без стеблей были на самом деле более многообразными, чем те, у которых были стебли, поэтому стебли, вероятно, служили для других целей».

По мнению исследователей, одна из вероятных функций стеблей заключалась в том, чтобы обеспечить большой пространственный разброс потомства, что обеспечивало более широкое распространение вида и подавление других, этим преимуществом не обладающих. Самые высокие организмы были окружены самыми крупными скоплениями потомства, что не давало преимущество в добывании пищи, но позволяло колонизировать участок поверхности.

«Стремление захватить как можно большие пространства, по-видимому, и было основной причиной того, что жизнь на Земле стала укрупняться».

Несмотря на успех такой тактики, рангеоморфы и другие эдиакарские организмы исчезли в начале кембрийского периода около 540 миллионов лет назад, который стал временем быстрого эволюционного развития. Именно тогда большинство основных групп животных впервые появляются в летописи окаменелостей.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Комментировать

Войти с помощью: 

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: