Похожие на червей окаменелости открывают окно в жизнь до появления животных

Фото из открытых источников

Исследователи сообщают, что ископаемые трубки, похожие на червей, в древних китайских породах сохраняют следы жизни, существовавшей задолго до того, как животные заполонили моря. Результаты исследования были опубликованы в Journal of the Geological Society.

Ископаемые остатки свидетельствуют о существовании небольшого слоистого сообщества, где водорослеподобные образования, возможно, служили пищей для крошечных организмов-соседей и изменили устройство раннего морского дна.

Внутри формации Чанлинцзи на северо-востоке Китая в плоских, богатых углеродом окаменелостях были обнаружены диски, трубки и темные поверхностные отметины, относящиеся к гораздо более древнему миру. Прослеживая эти формы как свидетельство существования когда-то живых поверхностей, Гуанцзинь Ли из NIGPAS связал образцы со сложной жизнью, существовавшей до появления богатых животными морей.

Темные диски и трубки не доказывают существование экосистемы современного типа, но они показывают, что древние организмы неоднократно делили пространство. Эта граница определяет ценность ископаемых, поскольку следующий шаг — отнесение их к более глубокому периоду времени, когда сложные клетки стали более заметны.

Геологи используют Международную хроностратиграфическую карту, глобальную геологическую шкалу времени, чтобы определить возраст тонийского периода в диапазоне от примерно одного миллиарда до 720 миллионов лет назад. В течение этого периода в горных породах становилось все более заметны крупные клетки с внутренними частями, хотя большинство тел оставались простыми.

Их возвышение не привело к немедленному появлению современных экосистем, но способствовало распространению более крупных тел и новых поверхностей. Ископаемые остатки из Чанлинцзи важны, потому что они запечатлели эти изменения до того, как раковины, скелеты и известные животные стали доминировать в геологической летописи.

В тех же слоях исследователи-окаменелостники обнаружили круглые диски Chuaria, вытянутые тела Tawuia и узкие кольцеобразные трубки Protoarenicola. В каждой из этих форм сохранился углерод — темный остаток некогда живого материала, образовавшийся после того, как мягкие тела сплющились под слоем грязи, а затем затвердели, превратившись в камень.

На некоторых поверхностях темные пятна представляли собой эпибионтов — более мелкие организмы, которые жили, прикрепляясь к более крупным телам. Эти соединения превращают окаменелости из изолированных фрагментов в свидетельство того, что организмы использовали друг друга в качестве среды обитания.

Размер позволяет связать круглые диски с вытянутыми телами, а не рассматривать их как несвязанные между собой окаменелости. Для сравнения форм и размеров команда использовала биометрический анализ, основанный на сравнении по измерениям, а не полагалась только на имена.

Диски диаметром всего в миллиметр стали важными, поскольку меньшие по размеру образцы не демонстрировали той же закономерности. Этот порог сужает разрыв между двумя загадочными формами, не доказывая полного жизненного цикла.

Трубчатая структура, напоминающая червя, может звучать как нечто, похожее на животное, однако одних только колец недостаточно, чтобы разрешить этот вопрос. Более ранние исследования кольчатых трубчатых окаменелостей — трубок, окаймленных повторяющимися полосами, — ослабили утверждения о том, что Protoarenicola и ее родственники были ранними животными.

Их плоские углеродные стенки лучше подходят для организмов, похожих на водоросли, или их фрагментов, чем для мышц, кишечника или роющего поведения. Эта осторожность важна, потому что старые породы могут придавать простым складкам более реалистичный вид, чем они были на самом деле.

Changlingzi Protoarenicola выделялся тем, что его трубки были необычно узкими по сравнению с более известными образцами из других мест. Повторяющиеся полосы, называемые поперечными кольцами, образовывали непрерывный рисунок расположения вдоль трубок, а не отдельные группы по размеру.

«Образцы Protoarenicola , характеризующиеся узкой шириной трубок и непрерывным распределением поперечного расстояния между кольцами, могут представлять собой экотип в пределах рода», — написали Ли и его коллеги.

Местные условия могут формировать экотип — форму, определяемую условиями жизни, поэтому рисунок может отражать среду обитания, а не отдельный вид.

Прикрепленные темные диски показывают, что некоторые организмы использовали более крупные ископаемые тела в качестве живых поверхностей на морском дне. Когда более крупные тела поднимались или распространялись по морскому дну, они создавали пространство, где могли поселиться более мелкие организмы.

Возможно, макроводоросли — крупные водоросли, видимые невооруженным глазом, — также производили пищу посредством фотосинтеза, используя свет для превращения углекислого газа в живую материю. Увеличение количества пищи может способствовать повышению первичной продуктивности, созданию новой биомассы и предоставить мелким организмам больше возможностей для диверсификации.

Кольцевые трубки также помогают геологам выравнивать древние породы из отдаленных регионов, имеющих общие ископаемые признаки. Такой подход называется биостратиграфией, то есть сопоставлением слоев по общим ископаемым останкам, когда прямое датирование затруднено.

В данном случае Protoarenicola, Pararenicola и Sinosabellidites усиливают сравнения между тонийскими разрезами, то есть скоплениями родственных слоев горных пород. Более точное сопоставление может показать, возникли ли схожие экосистемы одновременно или же они распространились по бассейнам в разное время.

Другие ископаемые находки из Северного Китая, обширного региона на севере страны, показывают, что крупные, необычные тела не были редкими экспериментальными образцами в этот период. В расположенных неподалеку тонийских породах сохранились следы хородискии — бусинообразного организма, который интерпретируется как одна из древнейших крупных многоклеточных форм.

Подобные находки позволяют отнести комплекс Чанлинцзи к более широкой группе крупных ячеек, трубок, дисков и прилегающих к ним структур. Тем не менее, данные остаются фрагментарными, поскольку мягкие тела сохранились только там, где грязь, химический состав и давление способствовали их сохранению.

Сложные формы жизни формировались на поверхностях, устанавливали соседские связи и создавали пищевые цепи еще до того, как их стали воспринимать привычные морские животные, а не просто ждали их появления. Дальнейшие исследования позволят проверить эту картину, обнаружив больше слоев, изучив химический состав и сравнив формы трубок, не пытаясь вписать окаменелости в историю, связанную с животными.