Биология

«Звезда смерти» помогла понять, как мягкотелые предки человека окаменели на 550 миллионов лет

Дикинсонии из коллекций Музея Южной Австралии

Илья Бобровский

Международный коллектив исследователей с участием сотрудника МГУ имени М. В. Ломоносова выяснил, как образовывались окаменелые остатки эдиакарских животных. Эти организмы жили сотни миллионов лет назад и массово сохранились в виде окаменелостей. Ученые предложили новый механизм образования этих окаменелостей и проверили его на ледяной модели звезды, которую сами исследователи прозвали «звездой смерти». Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Ecology&Evolution.

Эдиакарская фауна, широко известная в отечественной литературе как вендская, населяла дно океана 571—541 миллиона лет назад. Это первые многоклеточные организмы, чьи ископаемые останки массово сохранились. Достоверно неизвестно, как они были устроены и кем они были, однако многочисленные факты свидетельствуют, что среди них были и животные, такие как Dickinsonia и Kimberella — самые древние предки современных животных (и, соответственно, человека), сохранившиеся в горных породах.

Судя по окаменелостям, некоторые представители эдиакарской фауны достигали в длину 1,5 метра. Однако как эти животные столь хорошо законсервировались в палеонтологической летописи, ученым до сих пор непонятно: обычно окаменевают только твердые остатки животных вроде раковин или скелета.

Эдиакарские организмы были мягкотелыми: ни раковиной, ни скелетом, ни какими-либо еще твердыми частями их тело снабжено не было. Относительно происхождения многочисленных окаменелостей этих животных не было единого мнения. Доминирующей гипотезой была версия «посмертной маски»: как только организм умирал, над ним сразу формировалась этакая минеральная корка, которая и сохранялась на миллионы лет. Международный коллектив ученых под руководством аспиранта Австралийского национального университета и выпускника геологического факультета МГУ Ильи Бобровского показал, что вряд ли окаменелости эдиакарской биоты формировались именно таким образом, предложил новый механизм и продемонстрировал его на ледяной фигурке в форме звезды, которую исследователи прозвали «звездой смерти».

Согласно гипотезе ученых, эдиакарские окаменелости образовались из-за простого физического процесса. Как только животное умирало и засыпалось песком, нижняя поверхность слоя песка облегала его и принимала форму этого организма. Когда организм разлагался, песок не сыпался вниз. Вместо этого под давлением осадка получившаяся «формочка» из песка заполнялась материалом снизу, а сам отпечаток на песке сохранял тончайшие детали организма.

«Я изучала породы с отпечатками дикинсоний и искала минералы, которые могли бы создать "маску смерти", — рассказывает одна из авторов исследования, аспирант геологического факультета МГУ Анна Краснова. — Мы не только не нашли "маски смерти", но и смогли доказать, что ее никогда не существовало».

Модель также подразумевает, что то, что отпечатывается в породе, абсолютно необязательно было внешней поверхностью животного. Это мог быть как низ, так и верх или внутренняя часть организма. Наблюдая, как и куда тек осадок вокруг отпечатков 550 миллионов лет назад, ученые показали, что именно так и случилось в случае дикинсоний — самых древних найденных животных. Наиболее устойчивая к разложению ткань этих животных двигалась вверх вместе с подстилающим осадком и в итоге отпечаток того, как они выглядели снаружи, заменялся на песке отпечатком этой ткани. Это позволяет сказать, что эволюционная линия, которой принадлежит Dickinsonia, привела к появлению настоящих животных (Eumetazoa) и человека.

«Хотя мы теперь не знаем, как именно дикинсонии и многие другие эдиакарские организмы выглядели, наличие разных типов тканей в дикинсониях позволяет лучше понять, кем же были эти загадочные существа», — говорит один из авторов исследования Илья Бобровский.

Чтобы проверить свою теорию, ученые поставили эксперимент. Они изготовили из льда «звезду смерти» (это был разлагающийся организм), внутрь которой был помещен гофрированный картон (имитировавший наиболее устойчивую к разложению ткань организма). Потом ледяную фигуру клали на глину, засыпали песком и смотрели, что происходит. По мере таяния, форма Звезды Смерти заполнялась глиной снизу, картон двигался вверх и создавал отпечаток на нижней поверхности песка.

Вероятно, так происходило и со многими эдиакарскими организмами. Их наиболее нежные и мягкие части разлагались, не оставляя никаких следов в породе. А то, что мы видим, — лишь самая устойчивая часть их тела. Возможно, и все гипотезы о внешнем виде этих древних организмов, основанные на ископаемых отпечатках, далеки от истины, а истинный облик эдиакарских животных был совершенно иным.

Понравился материал? Добавьте Indicator.Ru в «Мои источники» Яндекс.Новостей и читайте нас чаще.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.