До кембрийского взрыва: В Китае найдены окаменелости, переписывающие историю сложных животных

Новое массовое захоронение окаменелостей на юго-западе Китая сдвигает временную шкалу того, когда на Земле появились сложные животные.

Считается, что разнообразие и сложность животного мира резко возросли примерно 539 миллионов лет назад во время эволюционного взрыва, известного как кембрийский взрыв. Однако новое местонахождение окаменелостей позволяет предположить, что некоторая сложность уже существовала за несколько миллионов лет до этого — в конце эдиакарского периода (примерно 635–539 миллионов лет назад).

Среди найденных ископаемых — двусторонне-симметричные червеобразные существа, которые, возможно, закреплялись на морском дне, древние гребневики, а также родственники морских звёзд и голотурий (морских огурцов), которые, вероятно, использовали щупальца на голове, чтобы ловить пищу. Некоторые другие окаменелости почти не похожи ни на современных животных, ни на известные эдиакарские или кембрийские виды.

«Один из образцов очень напоминает песчаного червя из „Дюны“», — заявила в пресс-релизе соавтор исследования Фрэнки Данн, исследователь эдиакарских организмов из Музея естественной истории Оксфордского университета.

Некоторые простые многоклеточные существа, например губки, появились ещё в эдиакарский период. Но большинство современных типов животных — включая хордовых, к которым относятся люди и другие позвоночные — возникли позже, в течение кембрийского взрыва, длившегося от 13 до 25 миллионов лет.

Новая находка — часть коллекции окаменелостей Цзянчуань-Биота на юго-западе Китая. В ней собрано более 700 экземпляров ископаемых животных и водорослей возрастом от 554 до 539 миллионов лет. Исследователи сообщили об открытии в четверг (2 апреля) в журнале Science.

«Когда мы впервые увидели эти образцы, стало ясно: перед нами нечто совершенно уникальное и неожиданное», — отметил в заявлении соавтор исследования Люк Пэрри, палеобиолог из Оксфордского университета.

Окаменелости с этого участка представляют собой в основном плоские отпечатки организмов на окружающей породе, известные как углистые плёнки. В отличие от трёхмерных отпечатков, оставленных твёрдыми частями тела (костями или раковинами), углистые плёнки сохраняют детали мягких тканей — например, кишечник и ротовые органы. Этот редкий способ сохранения может объяснять, почему учёные не находили следов этих сложных животных в других местах эдиакарского периода.

«Наши результаты показывают, что отсутствие этих сложных групп животных на других эдиакарских местонахождениях может отражать различия в сохранности, а не реальное биологическое отсутствие», — пояснил соавтор исследования Росс Андерсон, изучающий эволюцию сложной жизни в Музее естественной истории Оксфорда. — «Углистые компрессии, подобные тем, что найдены в Цзянчуане, редки в породах такого возраста. Это означает, что похожие сообщества животных просто не сохранились больше нигде».

Открытие ставит перед учёными новые вопросы. Если сложные животные — включая билатерий (двусторонне-симметричных) и ранних иглокожих — уже существовали за 10–15 миллионов лет до кембрийского взрыва, то что именно послужило триггером для их последующего массового распространения? Возможно, дело не во внезапной эволюционной вспышке, а в постепенном накоплении инноваций, которые просто не фиксировались в летописи окаменелостей из-за несовершенства методов.

«Это как если бы мы всю жизнь смотрели на мир через мутное стекло, а потом вдруг протёрли его, — комментирует находку доктор Эмили Чжан, палеонтолог, не участвовавшая в исследовании. — Цзянчуань показывает нам, что эдиакарский мир был гораздо богаче и сложнее, чем мы думали. Возможно, кембрийский взрыв был не зарождением сложной жизни, а её первым „золотым веком“, когда эволюционные эксперименты миллионов лет наконец стали массовыми и разнообразными».

Команда исследователей уже планирует новые экспедиции в провинцию Юньнань, где расположено местонахождение. Они надеются найти ещё более древние слои с аналогичной сохранностью мягких тканей. Если такие находки будут сделаны, человечеству, возможно, придётся переписать не только главу о кембрии, но и всё введение в учебники по эволюции многоклеточных.

«А пока, — заключает Люк Пэрри, — мы можем смотреть на этих червей и гребневиков с благоговением: они были нашими далёкими предками, которые ползали по дну океана задолго до того, как жизнь на Земле стала по-настоящему „сложной“ по нашим меркам».