Хемосимбиоз между животными и микробами существовал еще до кембрийского периода

Фото из открытых источников

Трубчатое морское существо, обитавшее на морском дне более 540 миллионов лет назад, возможно, выжило в токсичных, богатых серой водах, объединившись с бактериями. Результаты нового исследования были опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Это древнее животное, известное как Conotubus hemiannulatus, обитало на заключительном этапе эдиакарского периода, незадолго до кембрийского взрыва животной жизни.

«Филогенетическая принадлежность Conotubus hemiannulatus остается неопределенной», — заявили Юнбо Пэн из Нанкинского университета, Шухай Сяо из Виргинского политехнического университета и их коллеги.

Его отнесли к семейству Cloudinidae или к неформальной группе клаудиноморфов на основании трубчатой морфологии, напоминающей воронку в воронке, которая характерна для Cloudina — современного трубчатого ископаемого с глобальным распространением.

Окаменелости этого существа были найдены в формации Дэнъин в провинции Шэньси на юге Китая.

Они сохранились в виде пирита («золота дураков»), который быстро образовался в процессе захоронения организмов.

«Длина образцов варьируется от 3 до 80 мм, диаметр устья — от 0,3 до 12 мм, а диаметр вершины — от 0,1 до 4 мм», — сообщили палеонтологи. «У некоторых экземпляров наблюдаются поперечные кольца или апертурные края, что, возможно, отражает периодический рост или тафономические изменения».

В новом исследовании ученые проанализировали изотопы молибдена в образцах.

Они обнаружили, что по сравнению с морской водой эдиакарского периода того же времени, содержание молибдена-98 в окаменелостях было значительно ниже — более чем на 4,6 промилле.

Подобные низкие значения известны и для современных трубчатых червей из глубоководных холодных источников, в тканях которых обитают сероокисляющие бактерии.

Наличие серы в ископаемых останках позволяет предположить, что Conotubus hemiannulatus обитал в местах, где кислород и сульфиды находились на границе раздела, и что бактерии активно перерабатывали серу в своей среде обитания.

Ученые пришли к выводу, что эдиакарское животное, возможно, вступало в хемосимбиоз — партнерство, при котором микробы преобразуют химические вещества, такие как сероводород, в пищу для своего хозяина.

Они описывают это как самый ранний случай, подтвержденный геохимическими данными, в палеонтологической летописи.

Подобное партнерство могло также помочь животному справиться с сульфидом, который токсичен для большинства животных.

«Сегодня в окружающей среде существует множество организмов, которые образуют подобные партнерские отношения», — сказал соавтор исследования профессор Дэвид Файк из Вашингтонского университета в Сент-Луисе. «Ранее мы не знали, является ли это относительно недавним эволюционным событием или же это явление возникло ещё тогда, когда животные только появились».