Кембрійський вибух почався раніше ніж вважали вчені

Міжнародна група палеонтологів провела ґрунтовне дослідження викопних слідів організмів перехідного періоду між едіакарським та кембрійським періодами, що дозволило по-новому поглянути на час початку знаменитого кембрійського вибуху. Результати дослідження, опубліковані у престижному журналі Geology, свідчать про те, що складні багатоклітинні організми з витонченими профілями тіл існували значно раніше, ніж припускали попередні наукові роботи.

Доктор Олмо Мігес Салас з Університету Барселони та доктор Цзекунь Ван з Музею природної історії у Лондоні проаналізували профілі тіл едіакарсько-кембрійських організмів, використовуючи викопні сліди як замінники скам'янілих решток тіл. Цей підхід дозволив вченим отримати унікальну інформацію про організми, які не мали твердих частин і тому рідко зберігалися у традиційному вигляді скам'янілостей.

Кембрійський вибух зазвичай визначається як період в історії Землі, коли плани будови тварин раптово з'являються у геологічному записі. Більшість досліджень припускають, що ця подія відбулася між 541 та 530 мільйонами років тому на початку кембрійського періоду. Однак нове дослідження кидає виклик цим часовим рамкам.

«Кембрійський вибух є унікальним періодом в історії життя, який ставить багато питань без відповідей», — зазначив доктор Мігес Салас. Він пояснив, що більшість досліджень у палеонтології зосереджуються на вивченні організмів, які мали тверді частини, але дослідження викопних слідів відкриває можливість виявити активність організмів з твердими тілами, м'якими тілами або тих, що мали недостатньо розвинений скелет.

Викопні сліди надають цінну інформацію про еволюційні періоди, коли домінувала м'якотіла фауна. Ці сліди відображають поведінку організму, який їх створив, що визначається середовищем існування та реакціями на екологічні стимули. Таким чином, вони є індикатором палеоекологічних умов, у яких жили організми, що їх створили.

У своєму дослідженні автори зосередилися на викопних слідах едіакарсько-кембрійського переходу — періоду визнаного палеоеволюційного інтересу, який став поворотним моментом в еволюції складного життя на Землі. У цьому переході відбулася радикальна зміна біорізноманіття та структури організмів і екосистем.

Едіакарська фауна була представлена складними багатоклітинними м'якотілими організмами. Перехід до кембрійського періоду супроводжувався вимиранням значної частини едіакарської фауни та швидкою диверсифікацією складних багатоклітинних форм життя з твердими частинами, такими як екзоскелети. Це еволюційне ядро, з якого виникли більшість сучасних типів тварин, і є тим, що відоме як кембрійський вибух.

Результати дослідження показують, що організми з витонченими профілями тіл процвітали приблизно 545 мільйонів років тому під час едіакарського періоду. Доктор Мігес Салас пояснив, що ці організми, ймовірно, мали целомічні гідростатичні тіла з передньо-заднім осьовим напрямком, м'язами та можливо сегментацією.

Крім того, ці організми могли рухатися у певному напрямку, демонструючи спрямовану локомоцію, і ймовірно володіли сенсорними здібностями для пересування та живлення на неоднорідних субстратах у середовищі, де домінували мікробні мати. Ці адаптації у профілі тіла та мобільності дозволили ранім тваринам процвітати у все більш динамічних та складних середовищах.

Дослідники використали кількісні методи для декодування морфології едіакарських локомоторних викопних слідів, що дозволило їм отримати докази появи витончених передньо-задніх профілів тіл. Цей підхід є інноваційним у палеонтології, оскільки дозволяє вивчати організми, які зазвичай не зберігаються у скам'янілому вигляді.

Важливість цього дослідження полягає у тому, що воно може кардинально змінити наше розуміння часових рамок кембрійського вибуху. Якщо складні багатоклітинні організми з розвиненими системами руху та сенсорними здібностями існували вже 545 мільйонів років тому, це означає, що так званий кембрійський вибух та його еволюційні наслідки могли відбутися значно раніше, ніж оцінювалося раніше.

Екологічна інженерія, яку демонстрували ці ранні тварини, могла сприяти еволюційним інноваціям. Здатність рухатися спрямовано та взаємодіяти з різноманітними субстратами створювала нові екологічні ніші та можливості для подальшої еволюційної диверсифікації.

Це дослідження також підкреслює важливість вивчення викопних слідів як джерела інформації про давнє життя. Традиційна палеонтологія часто обмежується вивченням організмів з твердими частинами, які краще зберігаються, але викопні сліди можуть розповісти про поведінку та екологію м'якотілих організмів, які становили значну частину давньої біоти.

Результати роботи команди вчених відкривають нові перспективи для розуміння ранньої еволюції тваринного життя на Землі та можуть стимулювати подальші дослідження едіакарсько-кембрійського переходу з використанням сучасних кількісних методів аналізу викопних слідів.