Как странные древние организмы превратились в исключительные окаменелости
Мягкотелые организмы, такие как медузы, редко сохраняются в летописи окаменелостей. Особенно сложно детально сохраниться в песчаниках — крупнозернистых, пористых породах, формирующихся в бурных условиях. Однако около 570 миллионов лет назад, в эдиакарский период, странные мягкотелые организмы погибли на морском дне, были погребены песком и окаменели с невероятной детализацией.
Эти фантастические окаменелости, известные как Эдиакарская биота, найдены по всему миру. Учёные стремятся понять причины их уникальной сохранности в виде отпечатков в песчанике, чтобы заполнить критический пробел в эволюции макроскопической жизни на Земле.
"Эдиакарская биота выглядит совершенно причудливо. У одних трёхлучевая симметрия, у других — спиральные "руки", у третьих — фрактальный узор", — говорит палеонтолог доктор Лидия Тархан из Йельского университета. Эдиакарская биота существовала за несколько десятков миллионов лет до Кембрийского взрыва (~540 млн лет назад), ознаменовавшего расцвет разнообразия и сложности. Новые исследования указывают на "долгий фитиль" этого взрыва, где эдиакарская биота — ключевая стадия.
Почему эдиакарские окаменелости так хорошо сохранились
Понимание механизмов исключительной сохранности этих организмов важно для определения их эволюционного контекста и происхождения сложных форм жизни. Исследование Тархан и её коллег, опубликованное в журнале Geology, помогает заполнить этот пробел.
Учёные применили новый подход, измерив изотопы элемента лития в окаменелостях Эдиакарской биоты из Ньюфаундленда и северо-запада Канады. Анализ изотопов лития позволил определить роль глинистых минералов в процессе фоссилизации и выяснить их происхождение: были ли они детритовыми (смытыми с континентов) или аутигенными (образовавшимися на месте).
Исследователи обнаружили, что в осадках, погребавших организмы, присутствовали детритовые глинистые частицы. Они стали центрами кристаллизации для аутигенных глин, которые осаждались из богатой кремнезёмом и железом морской воды в верхнем слое дна благодаря необычной химии эдиакарского моря. Эти глины действовали как цемент, скрепляя частицы песка в песчанике и сохраняя очертания и реплики мягких тел Эдиакарской биоты.
Это опровергает давнюю идею о том, что исключительная сохранность связана с уникально прочным веществом самих тел. Согласно выводам Тархан и коллег, ключевую роль сыграла химия окружающей среды.
Значение для будущих исследований
В дальнейшем Тархан планирует применить метод изотопов лития к другим окаменелостям из разных мест и геологических эпох, чтобы проверить универсальность механизма. Полученные данные помогают воссоздать картину мира в критический момент эволюции сложной животной жизни.
"Трудно переоценить, насколько драматичным был переход от мелких микробных форм жизни, доминировавших в докембрии, к резкому увеличению размера и сложности", наблюдаемому в Эдиакарской биоте и Кембрийском взрыве, — говорит Тархан.
Более чёткое понимание процессов фоссилизации в этот интервал позволит надёжнее оценить давние гипотезы о причинах не только появления Эдиакарской биоты, но и её исчезновения в конце эдиакарского периода.