Идентифицирована окаменелость древнейшего известного обитателя суши
Обнаружен самый ранний пример организма, жившего на суше – это древний вид гриба. Организм возрастом 440 миллионов лет, вероятно, запустил процессы гниения и формирования почвы, что способствовало последующему росту и разнообразию жизни на суше.
Окаменелость возрастом 440 миллионов лет является не только древнейшим примером окаменелого гриба, но и древнейшей окаменелостью любого сухопутного организма из когда-либо найденных. Этот организм и подобные ему сыграли ключевую роль в создании условий для существования на суше более сложных растений, а позже и животных, запустив процессы гниения и формирования почвы, жизненно важные для всей наземной жизни.
Этот ранний пионер, известный как Tortotubus, демонстрирует структуру, сходную с той, что встречается у некоторых современных грибов, что, вероятно, позволяло ему запасать и транспортировать питательные вещества в процессе разложения. Хотя его нельзя назвать первым организмом, жившим на суше, это древнейшая найденная окаменелость наземного организма. Результаты опубликованы в Botanical Journal of the Linnean Society.
«В период существования этого организма жизнь была почти полностью ограничена океанами: на суше ещё не эволюционировало ничего сложнее простых мшистых и лишайниковых растений. Но прежде чем могли появиться цветковые растения, деревья или зависящие от них животные, должны были установиться процессы гниения и почвообразования», – сказал автор статьи доктор Мартин Смит.
Работая с крошечными микроокаменелостями из Швеции и Шотландии (каждая меньше ширины человеческого волоса), Смит попытался реконструировать рост двух разных типов окаменелостей, впервые идентифицированных в 1980-х годах. Сначала считалось, что они представляют части двух разных организмов, но, обнаружив другие окаменелости с «промежуточными» формами, Смит показал, что на самом деле это части одного организма на разных стадиях роста. Реконструировав его рост, он смог доказать, что окаменелости представляют собой мицелий – нитевидные структуры, с помощью которых грибы извлекают питательные вещества из почвы.
Сложно точно определить, когда жизнь впервые вышла из морей на сушу, поскольку в летописи окаменелостей мало полезных признаков, но общепринято, что переход начался в раннем палеозое, между 500 и 450 миллионами лет назад. Однако прежде чем сложные формы жизни смогли существовать на суше, там должны были появиться питательные вещества. Грибы сыграли ключевую роль в этом переходе, поскольку, запустив процесс гниения, они способствовали формированию плодородного почвенного слоя, что позволило укорениться растениям, которые, в свою очередь, могли поддерживать животную жизнь.
Грибы жизненно важны для азотного цикла. Эти ранние грибы начали процесс, насыщая почву азотом и кислородом.
Смит обнаружил, что у Tortotubus была шнуровидная структура, похожая на структуру некоторых современных грибов, где основной гиф выпускает первичные и вторичные ветви, которые прикрепляются обратно к основному гифу, в конечном итоге обволакивая его. Такая структура часто встречается у наземных организмов, позволяя им распространяться и колонизировать поверхности. У современных грибов она связана с разложением материи и позволяет колонии перемещать питательные вещества туда, где они нужны, – полезная адаптация в среде, где питательные вещества скудны и распределены неравномерно.
В отличие от ранних растений, у которых не было корней и, следовательно, ограниченного взаимодействия с подповерхностной активностью, грибы играли важную роль в стабилизации осадка, стимулировании выветривания и формировании почв.
«То, что мы видим в этой окаменелости, – это сложное "поведение" грибов в одних из самых ранних наземных экосистем, способствующее формированию почвы и запускающее процесс гниения на суше», – сказал Смит.
Вопрос, однако, в том, что же разлагал Tortotubus. По словам Смита, вероятно, в тот период на суше уже были бактерии или водоросли, но эти организмы редко встречаются в виде окаменелостей.
Кроме того, характер роста Tortotubus повторяет рост грибов, образующих плодовые тела (шляпочные грибы), хотя однозначных свидетельств существования таких грибов в палеозойской летописи окаменелостей пока не найдено.
«Эта окаменелость намекает, что грибы, образующие плодовые тела, могли колонизировать сушу ещё до того, как первые животные вышли из океанов. Она заполняет важный пробел в эволюции жизни на суше», – заключил Смит.