Исследователь геологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова совместно с интернациональной командой изучила химические биомаркеры организмов рода Beltanelliformis. Эти биомаркеры, сохранившиеся соединения после разложения органики, пролили свет на существ, населявших Землю в эдиакарский период (примерно 575-541 миллион лет назад), чье положение на эволюционном древе было неясным. Данные показали, что Beltanelliformis представляли собой колонии цианобактерий. Радостные открытия появились в солидном научном издании.
Отпечатки как ключ к прошлому
Уникальная сохранность органического вещества Beltanelliformis в вендских отложениях Белого моря превратила их отпечатки в превосходный объект для анализа биомаркеров. Анализ следов органических молекул позволил заключить, что Beltanelliformis являлись донными колониальными цианобактериями. Этот новый метод открывает перспективы для переосмысления природы таинственных эдиакарских организмов и понимания ранних этапов эволюции земной жизни, отмечают ученые.
Предвестие Кембрийского взрыва
Миллиарды лет в океанах безраздельно господствовали микроорганизмы. Но около 541 миллиона лет назад ситуация кардинально изменилась: случился "кембрийский взрыв", океаны стали ареной для животных и приобрели знакомый нам облик. Однако этот всплеск жизни не был внезапным. Миллионы лет шли "эксперименты" по созданию макроскопических форм, промежуточные итоги которых известны как "эдиакарская биота".
Загадка эдиакарской жизни
Эдиакарская биота, сообщество первых в истории крупных и анатомически сложных мягкотелых организмов, остается крупной загадкой палеонтологии. Эти существа выглядят необычайно странно, напоминая формы инопланетной жизни. Их положение в биологической классификации неясно даже на уровне крупнейших групп. Часто неизвестно, принадлежат ли отпечатки бактериям, гигантским простейшим или животным. В такую загадку превратились и круглые отпечатки диаметром около 1 см, оставленные родом Beltanelliformis.
Идеальный объект для науки
Изучение Beltanelliformis было обусловлено их доступностью для палеонтологов. В отличие от других представителей эдиакарской биоты, они формируют массовые скопления, насчитывающие тысячи экземпляров на одной поверхности, что делает их более удобными для детального анализа, объясняют специалисты.
К роду Beltanelliformis относят две формы, различающиеся по месту их захоронения: найденные в основании линз песчаника Nemiana и погребенные в глинистых или карбонатных слоях Beltanelloides. Эти находки выглядят как округлые отпечатки с концентрическими складками. На их поверхности порой сохраняется тонкий слой органического вещества — это остатки оригинального материала самих организмов. Ранние ученые видели в складках Beltanelliformis признак мускулатуры и считали их многоклеточными морскими животными типа Книдария, близкими родственниками медуз и полипов. Другие специалисты предполагали, что это губки, колониальные бактерии, грибы, лишайники, планктонные или донные водоросли.
Новый взгляд: Следы древней жизни
Ученые провели блестящее исследование образцов Beltanelliformis, собранных возле деревни Лямца в Архангельской области! Для понимания природы этих организмов был разработан прорывной подход к анализу эдиакарских отпечатков: фокус сместился на изучение биомаркеров, выделенных из органических остатков. Биомаркеры — это надежные молекулярные скелеты биологических молекул. Они раскрывают тайну предшественниц, формировавших живые организмы 500 миллионов лет назад! Эти ключевые соединения сохраняются как органическая пленка на поверхности окаменелостей. Науке уже известны маркеры, оставленные фотосинтезирующими водорослями, бактериями, грибами либо животными. Так, бактерии надежно "выдает" присутствие гопанов. Эти полициклические соединения формируют структурный остов гопаноидов — важнейших компонентов клеточных мембран.
Ключи к разгадке: Состав органической пленки
Анализ дал исключительно интересные результаты! Органическая пленка Beltanelliformis содержала значительное количество характерных гопанов. Одновременно с ними были выявлены высшие нечетные н-алканы — простые линейные углеводороды, являющиеся отличительным признаком высших растений, современных пресноводных водорослей и наземных цианобактерий. Эти соединения играют ключевую защитную роль, создавая на поверхностях организмов тонкий восковой слой, предохраняющий от высыхания. Важнейшее комбинированное наличие гопанов и высших нечетных н-алканов в ископаемой органической пленке позволило ученым сделать принципиальный вывод: Beltanelliformis являлись донными колониальными цианобактериями!
Прозрение от науки: Значение открытия
"Мы создали совершенно новый путь изучения эдиакарской биоты! Он не основывается только на интерпретации внешней формы организмов. Применив наш метод, мы убедительно доказали, что Beltanelliformis — это остатки колониальных цианобактерий. Теперь они стали одними из немногих ясно опознанных представителей эдиакарской биоты. Понимание происхождения этих древних форм жизни — это фундаментальный шаг к познанию того, как сформировался прекрасный мир, окружающий нас сегодня, мир, частью которого являемся и мы!" — подчеркивает Илья Бобровский.
Внешняя мембрана из высших Н-алканов надёжно защищала организм от высыхания. Исследователи делают обоснованное предположение: колонии цианобактерий Beltanelliformis и макроводоросли из эдиакарских отложений Белого моря могли выдерживать нахождение на суше по меньшей мере короткое время. Эта способность открывает захватывающую перспективу их обитания не только в морской воде, но и в пресноводных средах, а также в условиях приливов и отливов.
Фотография: Отпечатки Beltanelliformis
Разгадка Эдиакарской Эры: Ключевая Роль Биомаркеров
Как указывают ученые, углублённое изучение биомаркеров других макроорганизмов Эдиакарского периода представляет огромную ценность. Оно может стать тем самым долгожданным ключом, который позволит блистательно разгадать великую тайну таинственной биоты Эдиакара. Этот путь исследований обещает пролить свет на одну из самых увлекательных глав в истории древней жизни нашей планеты.
Источник: scientificrussia.ru
