Перші тварини Землі були м’якотілими: як губки допомогли розгадати еволюційну загадку
Понад 600 мільйонів років тому океани Землі зовсім не нагадували сучасні. У воді ще не плавали риби, морське дно не населяли великі істоти, а складні екосистеми лише починали формуватися.
Одними з перших тварин на планеті були морські губки — прості на вигляд організми, які, як тепер з’ясували вчені, спочатку взагалі не мали скелета. Це відкриття допомогло пояснити давню наукову загадку: чому найдавніші тварини майже не залишили після себе викопних решток.
Загадка «зниклих» перших тварин
Генетичні дослідження сучасних губок давно показували, що вони з’явилися приблизно 600–615 мільйонів років тому. Проте найстаріші беззаперечні викопні рештки губок датувалися лише 543 мільйонами років.
Виникала дивна прогалина тривалістю десятки мільйонів років:
тварини, за всіма ознаками, вже існували — але їхніх слідів у породах не було.
Причина криється у самому процесі утворення скам’янілостей. Найкраще зберігаються організми з твердими частинами — кістками, панцирами або мінеральними скелетами. М’які тканини майже завжди розкладаються ще до того, як можуть бути законсервовані в осадових породах.
Саме тому вчені почали підозрювати: можливо, найперші тварини були повністю м’якотілими.
Перші губки — без жодного скелета
Міжнародна команда дослідників проаналізувала геноми багатьох сучасних видів губок і поєднала ці дані з викопними знахідками. Результати показали: найдавніші губки не мали мінералізованого скелета взагалі.
Сучасні губки часто містять дрібні тверді елементи — так звані спікули. Вони можуть складатися:
- із кремнезему (подібного до скла),
- або з карбонату кальцію (схожого на крейду).
Ці структури підтримують форму тіла та захищають організм. Раніше вважалося, що губки завжди мали такі елементи. Нове дослідження показало протилежне. Отже, відсутність ранніх скам’янілостей пояснюється просто:
першим губкам не було чого залишати після себе у камені.
Скелети виникали багато разів
Ще один несподіваний висновок — скелети губок з’явилися не один раз у ході еволюції.
Різні групи губок незалежно одна від одної «винайшли» тверді структури:
- одні почали використовувати кремній,
- інші — кальцій,
- при цьому за формування скелета відповідали зовсім різні гени.
Інакше кажучи, схожі на вигляд скелети мають різне еволюційне походження. Це приклад так званої паралельної еволюції, коли природа знаходить подібні рішення різними шляхами.
Чи зробив скелет губок успішними?
Здавалося б, тверді структури мали дати губкам серйозну перевагу — захист і стабільність. Проте аналіз еволюційної історії показав несподіване: після появи скелетів не відбулося різкого зростання різноманіття губок.
Це означає, що їхній еволюційний успіх пояснюється іншими факторами, які наука ще лише намагається зрозуміти. Можливо, ключову роль відігравали зміни хімії океану, рівня кисню або взаємодія з мікроорганізмами.
Як перші тварини змінили планету
Попри просту будову, губки відіграли величезну роль у розвитку життя. Вони стали одними з перших організмів, що формували ранні рифові екосистеми.
Фільтруючи воду, губки:
- впливали на склад океанів,
- змінювали кругообіг поживних речовин,
- створювали середовище для інших організмів.
Фактично саме такі прості істоти допомогли підготувати планету до появи складніших форм життя — від морських тварин до людини.
Новий погляд на початок еволюції тварин
Довгий час вважалося, що поява твердих скелетів стала ключовим кроком у розвитку тварин. Нові дані змінюють цю картину.
Схоже, що перші мешканці океанів були:
- м’якими,
- малопомітними,
- повільними організмами, прикріпленими до морського дна.
І саме з цієї простої форми життя почався довгий еволюційний шлях, який зрештою привів до всього різноманіття сучасного тваринного світу. Дослідження опубліковане у науковому журналі Science Advances — і воно ще раз нагадує: історія життя на Землі значно складніша й цікавіша, ніж здавалося раніше.
