Новые микроокаменелости указывают на более раннее появление сложной жизни
Микроокаменелости из Западной Австралии могут свидетельствовать о скачке в сложности жизни, который совпал с ростом содержания кислорода в атмосфере и океанах Земли.
Результаты, опубликованные в журнале Geobiology, дают редкую возможность заглянуть в период Великого кислородного события — времени примерно 2,4 миллиарда лет назад, когда концентрация кислорода на Земле увеличилась, что фундаментально изменило поверхность планеты.
Считается, что это событие спровоцировало массовое вымирание и открыло путь для развития более сложной жизни, но до обнаружения новых микроокаменелостей в летописи окаменелостей существовало мало прямых доказательств этой связи.
«Мы впервые показываем прямое доказательство, связывающее изменение окружающей среды во время Великого кислородного события с увеличением сложности жизни», — заявила ведущий автор Эрика Барлоу. «Это было гипотезой, но из-за скудности палеонтологической летописи мы не могли её проверить».
По сравнению с современными организмами, микроокаменелости больше напоминали тип водорослей, чем более простые прокариотические формы жизни (например, бактерии), существовавшие до Великого кислородного события. Водоросли, как и все другие растения и животные, являются эукариотами — более сложной жизнью, клетки которой имеют мембраносвязанное ядро.
Требуется дополнительная работа, чтобы определить, были ли микроокаменелости оставлены эукариотическими организмами, но такая возможность имела бы серьёзные последствия. Она отодвинула бы известную летопись эукариотических микроокаменелостей на 750 миллионов лет назад.
«Микроокаменелости имеют поразительное сходство с современным семейством Volvocaceae, — сказала Барлоу. — Это намекает на то, что окаменелость может быть ранней эукариотической. Это серьёзное заявление, требующее дополнительной работы, но оно поднимает захватывающий вопрос».
Учёные проанализировали химический состав и изотопный состав углерода микроокаменелостей и определили, что углерод был создан живыми организмами, подтвердив биологическое происхождение структур. Они также получили представление о среде обитания, размножении и метаболизме микроорганизмов.
Сравнение с микроокаменелостями до Великого кислородного события не выявило сопоставимых организмов. Обнаруженные окаменелости были крупнее и имели более сложное клеточное строение.
«Летопись, кажется, раскрывает всплеск жизни — мы наблюдаем увеличение разнообразия и сложности этой окаменевшей жизни», — отметила Барлоу.
По сравнению с современными организмами, микроокаменелости имеют явное сходство с колониями водорослей, включая форму, размер и распределение как колонии, так и отдельных клеток, а также мембран вокруг клетки и колонии.
«В палеонтологической летописи им нет аналогов, и в то же время они имеют поразительное сходство с современными водорослями», — сказала Барлоу.
Открытие имеет значение как для понимания сроков формирования сложной жизни на ранней Земле (самые ранние бесспорные свидетельства жизни имеют возраст 3,5 млрд лет), так и для поиска жизни в других местах Солнечной системы.
«Находка окаменелости такого относительно крупного размера и сложности на раннем этапе истории жизни на Земле заставляет задуматься: если мы найдём жизнь в другом месте, это может быть не просто бактериальная прокариотическая жизнь», — заключила Барлоу.