Первые животные на Земле могли быть морскими губками, свидетельствуют химические окаменелости

Группа геохимиков MIT обнаружила новые свидетельства в очень древних породах, указывающие на то, что одними из первых животных на Земле, вероятно, были предки современных морских губок.

В исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences, сообщается об идентификации «химических окаменелостей», которые могли быть оставлены древними губками в породах возрастом более 541 миллиона лет. Химическая окаменелость — это остаток биомолекулы, происходящей от живого организма, который был погребен, преобразован и сохранен в осадке.

Свидетельства в стеранах

Новые химические окаменелости — это особые типы стеранов, геологически стабильной формы стеролов (например, холестерина), содержащихся в клеточных мембранах сложных организмов. Исследователи проследили эти особые стераны до класса морских губок, известных как демоспонгии.

Открытие химических окаменелостей, специфичных для губок, является веским доказательством того, что предки демоспонгий были среди первых животных, эволюционировавших на Земле, и сделали это гораздо раньше других основных групп животных.

Построение доказательной базы

Исследование основано на находках 2009 года, когда в породах эдиакарского периода (примерно 635–541 млн лет назад) были впервые обнаружены стераны, предположительно происходящие от древних губок. Это были стераны с 30 атомами углерода (C₃₀), редкая форма стероидов.

В новом исследовании команда сосредоточилась на химии этих соединений и поняла, что тот же ген, характерный для демоспонгий, мог производить еще более редкий стерол с 31 атомом углерода (C₃₁). Анализ образцов пород выявил C₃₁ стераны в неожиданном изобилии, наряду с C₃₀ стеранами.

Для проверки исследователи:

1. Проанализировали современные демоспонгии и обнаружили в них C₃₁ стеролы.
2. Синтезировали в лаборатории восемь различных C₃₁ стеролов в качестве стандартов.
3. Смоделировали процессы, которые претерпевают стеролы при захоронении на сотни миллионов лет.

Оказалось, что продукты только двух синтезированных стеролов точно соответствовали форме C₃₁ стеролов, найденных в древних породах. Это доказывает, что соединения имеют биологическое, а не геологическое происхождение.

«Это комбинация того, что в породе, что в губке и что можно сделать в химической лаборатории. У вас есть три взаимодополняющие линии доказательств, указывающие на то, что эти губки были среди самых ранних животных на Земле», — говорит Роджер Саммонс.

Теперь, когда показано, что C₃₀ и C₃₁ стеролы являются надежными сигналами древних губок, команда планирует искать эти химические окаменелости в древних породах по всему миру, чтобы точнее определить время появления первых животных.