Почему суровая "Земля-снежок" дала толчок нашим древнейшим многоклеточным предкам
Миллиард лет на планете господствовали одноклеточные эукариоты. Затем, около 700 миллионов лет назад, во время эпохи "Земли-снежка" — геологического периода, когда ледники, возможно, достигали экватора, — появилось новое существо: многоклеточный организм.
Новая статья в Proceedings of the Royal Society B показывает, как специфические физические условия "Земли-снежка" — особенно вязкость океана и дефицит ресурсов — могли заставить эукариотов стать многоклеточными.
«Кажется почти нелогичным, что эти действительно суровые условия, эта замерзшая планета, могли фактически отбирать более крупные, сложные организмы, а не вызывать вымирание видов или уменьшение их размеров», — говорит ведущий автор Уильям Крокетт.
Используя теории скейлинга, авторы обнаружили, что гипотетический ранний предок животных (напоминающий плавающие водоросли, которые поедают добычу, а не фотосинтезируют) увеличился бы в размере и сложности под давлением условий "Земли-снежка". В отличие от этого, одноклеточный организм, который двигается и питается за счет диффузии (как бактерия), стал бы меньше.
«Мир после "Земли-снежка" другой, потому что на планете появилась новая форма жизни. Один из центральных вопросов эволюции — как перейти от ничего на планете к таким существам, как мы, и к обществам? Все это случайность? Мы считаем, что это не удача: есть способы предсказать эти крупные переходы», — говорит старший автор Кристофер Кемпес.
Исследование показывает, как покрытые льдом океаны во время "Земли-снежка" блокировали солнечный свет, снижая фотосинтез и истощая море питательных веществ. Более крупные организмы, которые процеживали больше воды, имели больше шансов съесть достаточно для выживания. После таяния ледников эти крупные организмы могли расшириться дальше.
«Наше исследование предлагает гипотезы о чертах организмов-предков, которые следует искать в летописи окаменелостей», — говорит Крокетт.
Работа также представляет новые инструменты для изучения физических эффектов на физиологию организмов.
«Мы предоставляем полезную основу для интерпретации прошлого Земли, понимания современной экологии и изучения физиологии организмов в лаборатории», — говорит Кемпес.