Почему размер имел значение в доисторических морях

Исследователи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) совместно с международной командой ученых изучили древнейшие сообщества крупных многоклеточных организмов, чтобы понять, почему жизнь начала увеличиваться в размерах и какие преимущества это давало.

Методология

Ученые применили новое использование моделей потока на разных масштабах для реконструкции процессов, происходивших в глубоком море 580 миллионов лет назад. Исследование было вдохновлено находками в Ньюфаундленде (Канада), где на побережье обнаружены древнейшие ископаемые сообщества крупных многоклеточных организмов — рангеоморфов. Эти организмы, имевшие перьевидную или кистевидную форму, достигали размеров от нескольких миллиметров до десятков сантиметров.

Для реконструкции океанических течений в этом древнем сообществе использовались "модели потоков в пологе" — особый класс моделей, соответствующий плотному расположению организмов на древнем морском дне.

Ключевое открытие

Исследование, опубликованное 23 января в журнале Current Biology, показало, что увеличение размера давало доступ к потоку океанической воды, несущему питательные вещества. Это было критическим преимуществом для многоклеточных эукариот, существовавших до Кембрийского взрыва животной жизни.

Рангеоморфы жили на такой глубине, куда не проникал свет, и не могли фотосинтезировать. Их сложная поверхность указывает на прямое поглощение растворенных питательных веществ из воды. Моделирование показало, что, вырастая вверх от морского дна, рангеоморфы оказывались в зоне более высокой скорости потока, что многократно увеличивало "поглощение питательных веществ".

Механизм эволюционного давления

Как пояснил старший автор исследования, профессор Дэвид Джейкобс, стимул к "росту вверх" является функцией полога (сообщества организмов), который контролирует скорость океанической воды, протекающей через сообщество рангеоморфов. По мере того как особи росли вверх, свойства водного потока менялись, что способствовало дальнейшему вертикальному росту.

Значение исследования

Моделирование потоков в пологе и поглощения поверхностью представляет собой значительный прогресс в понимании экологии как ископаемых, так и современных сообществ. Этот подход может оказаться ключевым для изучения процессов, влияющих на современную океаническую жизнь, таких как обесцвечивание кораллов.