Изменения уровня моря повлияли на раннюю жизнь на Земле

Новая хронология ранних ископаемых животных показывает связь между уровнем моря, изменениями содержания кислорода в океане и появлением первых предков современных животных.

Исследование, опубликованное в Science Advances, раскрывает ключевые факторы, которые двигали эволюцию первых организмов, от которых произошли все основные группы животных.

Ископаемые эдиакарского и кембрийского периодов

Команда из Эдинбургского университета изучила совокупность пород и окаменелостей эдиакарско-кембрийского интервала — периода 580–510 миллионов лет назад. Согласно летописи окаменелостей, в это время произошел взрыв биоразнообразия, причины которого оставались загадкой со времен Чарльза Дарвина.

Ранние животные той эпохи были морскими обитателями, а уровень кислорода в атмосфере и океане был значительно ниже современного.

В то время как более ранние формы жизни были в основном одноклеточными и простыми многоклеточными организмами, существа эдиакарского периода стали более сложными. Их множественные клетки были организованы в планы строения тела, позволявшие питаться, размножаться и перемещаться по морскому дну.

В эту эпоху также появились билатеральные животные — с симметричным планом строения тела, как у большинства современных видов, включая человека.

Хронология биоразнообразия

Компилируя данные из разных источников — включая радиоизотопное датирование и геохимическую информацию о слоях пород, в которых найдены окаменелости, — команда нанесла на единую временную шкалу все основные находки ископаемых и различные наборы данных об окружающей среде.

Новая хронология позволила детальнее, чем прежде, изучить тенденции в биоразнообразии за рассматриваемый период.

Эти данные объединили с химическими подсказками из геологической летописи. Это подтвердило связь между крупными изменениями глобального уровня моря, периодами, когда мелководные морские среды получали больше кислорода, и появлением и диверсификацией ранних групп животных.

Эта динамика заложила основу для нескольких значительных всплесков биологического разнообразия, известных как авалонская, беломорская и кембрийская ассоциации. Каждая из них отмечает появление новых групп животных и упадок других.

Реконструкция условий окружающей среды в глубоком прошлом дает новое понимание древних сил и факторов, которые сформировали самую раннюю жизнь на нашей планете.

Команда также выявила пробелы в летописи окаменелостей, что указывает на смещение современных знаний о ранних животных из-за кластеров мест по всему миру, где окаменелости были найдены и изучены.

"Построение временной шкалы ранней эволюции животных с использованием горных пород — сложная задача, возможная только благодаря международным и междисциплинарным исследованиям. Но интегрированный глобальный подход имеет решающее значение. Он выявляет смещения в наших данных, одновременно раскрывая закономерности в появлении окаменелостей, циклах уровня моря и содержании кислорода в среде", — говорит доктор Фред Бойер.

"Знание того, что движет биоразнообразием, является фундаментальным элементом в головоломке жизни. Я чувствую большую привилегию, имея возможность опираться на десятилетия междисциплинарных глобальных исследований и внести вклад в лучшее понимание роли уровня моря в ранней эволюции животных", — говорит Мариана Илалес Агельвис.