У підручниках еволюції часто пишуть, що складні тварини з’явилися раптово під час так званого кембрійського вибуху. Але нові знахідки з Китаю, описані в матеріалі SciTechDaily, показують іншу картину: наші найближчі безхребетні «родичі» вже жили на Землі мільйони років до цього.
Що відомо коротко
- У породах едіакарського періоду віком близько 554–539 мільйонів років знайдено нову спільноту скам’янілостей, відому як біота Цзянчуань.
- Серед них виявили найдавніші відомі деутеростоми – групу тварин, до якої належать і люди, і морські зірки, і деякі черви.
- Знайдені істоти поєднують риси як «дивних» едіакарських організмів, так і типових мешканців кембрійського вибуху.
- Відкриття свідчить, що складні тварини існували ще до кембрію, а не з’явилися раптово «з нізвідки».
- Серед нових форм описано й химерного «трубного черва», який жив, прикріпившись до дна, і вивертав хобот назовні, щоб збирати їжу.
Як виглядала Земля до «вибуху» життя
Перші 3,7 мільярда років історії Землі життя було переважно мікроскопічним. Планету населяли прості мікроорганізми, здебільшого в океанах, а поверхню дна вкривали мікробні «килими».
Лише близько 538 мільйонів років тому, в кембрійський період, у викопному літописі раптово з’являється безліч складних тварин: членистоногі, голкошкірі, різні черви. Цю подію назвали кембрійським вибухом – ніби хтось різко вмикнув «турборежим» еволюції.
Попередній едіакарський період (635–538 млн років тому) виглядав зовсім інакше. Багато його істот нагадували безформні мішки чи «стьобані подушки» і не мали очевидних аналогів серед сучасних тварин. Через це їх намагалися віднести то до грибів, то до лишайників, то взагалі до окремого вимерлого «царства» життя.
Ці організми жили на дні, тісно пов’язані з мікробними матами, які вкривали океанічне дно суцільним шаром. Такий тип екосистеми зник, коли з’явилися тварини, здатні рити й «переорювати» осад.
Чому деутеростоми важливі для нашого родоводу
Серед кембрійських тварин особливо виділяється група двобічно-симетричних істот – білатерій. Це всі тварини, у яких є лівий і правий бік, мозок і складна мускулатура. До цієї великої гілки належать і деутеростоми – тварини, серед яких наші найближчі безхребетні родичі.
Деутеростоми включають, зокрема, голкошкірих (морські зірки, морські їжаки, голотурії) та деяких червів, а також усіх хребетних, включно з людиною. Тобто, коли палеонтологи знаходять найдавніших деутеростомів, вони фактично заглядають у найглибші корені нашого власного еволюційного дерева.
Довгий час здавалося, що такі складні тварини з’явилися лише під час кембрійського вибуху. До того в породах знаходили переважно дивні едіакарські форми та сліди риття – ходи й борозни, які натякали на існування рухливих тварин, але не показували самих «винуватців».
Що знайшли в біоті Цзянчуань
Навесні 2023 року дослідниця Гаожун Лі (Gaorong Li), тоді ще аспірантка лабораторії палеобіології в Юньнані, разом із науковими керівниками Вей Фаном (Wei Fan) та Пейюнь Цун (Peiyun Cong) вирушила в Східний Юньнань. Вони шукали викопні водорості в добре відомих за збереженням скам’янілостей відкладах, які називають біотою Цзянчуань.
Замість одних лише водоростей команда натрапила на щось значно дивніше: червоподібну істоту, яка жила, прикріпившись до дна за допомогою диска-якоря. Вона могла вивертати свій химерний хобот назовні, щоб збирати їжу, а потім знову втягувати його.
Цю істоту прозвали «трубним червом». Раніше за окремими дископодібними скам’янілостями її відносили до роду Cycliomedusa, але тепер вдалося побачити весь організм цілком – і він виявився набагато складнішим, ніж очікували.
У 2024 році до китайських дослідників приєдналася команда з Оксфордського університету. Разом вони продовжили розколювати породи й відновлювати картину давньої екосистеми Цзянчуань.
У цих шарах знайшли як типових представників едіакарської фауни, так і форми, раніше відомі лише з кембрійського вибуху. Серед них – примітивну тварину, схожу на кембрійський організм Mackenzia, різні черви та плаваючих хижаків – гребневиків (ктенофор).
Найвражаючіша знахідка – скам’янілості, які належать до деутеростомів. Декілька екземплярів мають стебло й щупальця та дуже нагадують кембрійську групу вимерлих тварин, відомих як камброрніди. Ці істоти споріднені з сучасними морськими зірками та жолудевими червами – найближчими безхребетними родичами людини.
Отже, наш еволюційний «рід» простежується не лише до кембрію, а ще глибше – в едіакарський період.
Що це змінює в уявленнях про еволюцію
Відкриття в біоті Цзянчуань показує, що світ наприкінці едіакару був не лише «дивною галереєю» незрозумілих форм. Поруч із ними вже жили цілком впізнавані складні тварини, які згодом домінуватимуть у кембрійських морях.
Це означає, що кембрійський вибух був не стільки миттєвим «вибухом з нуля», скільки різким проявом процесів, які почалися раніше. Складні тварини, включно з нашими безхребетними родичами, уже існували й еволюціонували в тіні едіакарських екосистем.
Знахідки також допомагають зрозуміти перехід між двома епохами. Геологи формально проводять межу між едіакаром і кембрієм за появою слідів активного «перемішування» осаду тваринами. Тепер стає зрозуміліше, які саме істоти могли це робити.
Автори роботи роблять висновок: різноманітне й складне тваринне життя має значно давнішу історію, ніж вважалося, а наші власні корені сягають у часи, коли океанське дно ще було вкрите мікробними килимами й дивними «подушкоподібними» істотами.
Цікаві факти
- 🌀 Деякі едіакарські організми настільки незвичні, що їх пропонували виділити в окреме, повністю вимерле «царство» життя, не схоже ні на рослини, ні на тварин.
- 🪱 «Трубний черв’як» з Цзянчуань раніше був відомий лише за круглими дисками-якорями, і лише тепер стало ясно, що це частина набагато складнішого організму.
- ⭐ Камброрніди, на яких схожі нові скам’янілості, споріднені з морськими зірками та жолудевими червами – найближчими безхребетними родичами людини.
FAQ
Це відкриття вже остаточно доводить, що складні тварини існували до кембрію?
Дослідження надає дуже переконливі викопні свідчення, але наука завжди працює з новими знахідками й уточненнями. Наразі ці скам’янілості є найдавнішими відомими представниками груп, пов’язаних із сучасними складними тваринами, однак подальші відкриття можуть ще деталізувати цю картину.
Чому вчені не побачили цих «родичів» людини раніше?
Едіакарські породи рідко зберігають дрібні й ніжні тіла тварин, тож довгий час дослідники бачили лише сліди їхньої активності або окремі фрагменти. Лише завдяки винятковому збереженню біоти Цзянчуань та ретельному польовому пошуку вдалося знайти цілі організми.
Чи змінить це шкільні підручники з біології?
Ймовірно, так. У розділах про кембрійський вибух і походження тварин можуть з’явитися згадки про едіакарські деутеростоми та інші складні форми, які передували «вибуху». Це допоможе показати еволюцію як більш поступовий процес.
Чи можна вважати ці істоти прямими предками людини?
Ні, це не наші прямі предки, а радше дуже далекі «двоюрідні пращури» в еволюційному дереві. Вони належать до тієї ж великої гілки деутеростомів, що й ми, тому допомагають зрозуміти, якими були найдавніші представники нашої лінії.
🤯 Виявляється, наш еволюційний родовід починається не з яскравого «вибуху» кембрійського життя, а в тихій, дивній ері едіакару – серед мікробних килимів і химерних істот, які лише готували сцену для подальшого розквіту тварин. Це змушує дивитися на власне походження не як на раптову появу складності, а як на довгу історію прихованих експериментів природи.
???????: SciTechDaily