Тайны древнейших животных Земли сохранились в древних подводных каньонах

Фото из открытых источников

В течение первых нескольких миллиардов лет жизнь на Земле оставалась преимущественно крошечной, пока в эдиакарский период, около 600 миллионов лет назад, не начали появляться причудливые гиганты.

Долгое время на Земле господствовала микробная жизнь, но наконец-то появились первые животные. В новом исследовании ученые обращаются к этому переломному периоду, изучая не только самих животных, но и то, как в некоторых средах сохранились свидетельства об их мягких, трудноокаменевающих телах, которые мы смогли обнаружить спустя полмиллиарда лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Это были первопроходцы, но многие из них не были похожи ни на одно из ныне живущих существ. В совокупности известные как эдиакарская биота, они включали в себя широкий спектр преимущественно мягких организмов беспрецедентных размеров и сложности.

Однако вскоре они исчезли в результате массового вымирания примерно 550 миллионов лет назад, которое подготовило почву для кембрийского взрыва. По мере размножения новых видов животных эдиакарская биота, казалось, бесследно исчезла.

На самом деле, удивительно, что мы вообще что-то знаем об этих древних животных, учитывая, как давно они жили и как мало твердого материала они оставили после себя для окаменения.

Как объясняется в новом исследовании, особенности эдиакарских ландшафтов, побережий и климата в совокупности позволили сохранить следы их существования.

«Более полумиллиарда лет назад ландшафт современной Южной Австралии выглядел совсем иначе», — говорит ведущий автор исследования Кароль Фейнрих из Университета Аделаиды.

Исследование сосредоточено на горных породах хребта Флиндерс в Южной Австралии, горного региона, известного своим редким кладом разнообразных, хорошо сохранившихся ископаемых, относящихся к эдиакарскому периоду, который длился примерно от 635 до 538,8 миллионов лет назад.

Биота эдиакарского периода остается окутана тайной. Неясно, как она вписывается в более широкое генеалогическое древо Земли – то есть, в какой степени она является предковой или эволюционным тупиком, – а также почему вообще произошла ее быстрая радиация, за которой последовал ее загадочный упадок.

Как отмечают Фейнрих и его коллеги, предыдущие исследования связывали эдиакарскую биоту с глобальными изменениями уровня моря, происходившими в то время, и эти изменения рассматривались как потенциальные движущие силы эволюционных инноваций, а также как факторы, способствующие сохранению эдиакарских ископаемых.

Однако это лишь предположения; мы до сих пор не знаем, почему эти существа эволюционировали, почему они вымерли и какую роль в их судьбе сыграло изменение уровня моря.

В новом исследовании ученые составили карту геологических особенностей хребта Флиндерс, чтобы узнать, каким был ландшафт около 550 миллионов лет назад, в том числе, как он изменился в конце эдиакарского периода и как накапливались осадочные породы, содержащие окаменелости.

В результате были обнаружены следы колоссальных каньонов, ориентированных на юго-восток, уходящих на глубину 280 метров и простирающихся в некоторых местах более чем на 6 километров в ширину.

Как сообщают исследователи, каньоны, по всей видимости, образовались в основном в результате подводной эрозии, начавшейся со значительного понижения уровня моря. Когда уровень моря впоследствии поднялся, каньоны заполнились осадочными породами, и ландшафт затопило.

В этих условиях слой кварцита Роунсли, называемый эдиакарским пластом, сохранил редкие свидетельства об историческом населении этого региона. 

«Мы обнаружили свидетельства того, что огромные подводные каньоны пересекали континентальный шельф, прежде чем их быстро затопило по мере повторного повышения уровня моря», — говорит Фенрих. «Это затопление создало условия, которые позволили сохраниться одному из самых богатых в мире эдиакарских ископаемых».

Судя по характеристикам осадочных отложений в каньонах, регион, по всей видимости, подвергался мощным водным потокам, способным перемещать большие объемы материала.

На основании данных, полученных при изучении современных подводных каньонов, исследователи пришли к выводу, что подводная эрозия, по всей видимости, в большей степени способствовала этому процессу, чем одни лишь речные процессы.

«Полученные данные указывают на сочетание изменений уровня моря и локальных геологических процессов, сформировавших древний бассейн», — говорит соавтор исследования Диего Гарсия-Беллидо из Университета Аделаиды. «Эта необычайная эволюция проложила путь к сохранению богатых ископаемыми горизонтов. Многие эдиакарские окаменелости сохранились в виде тонких отпечатков мягкотелых организмов. Такие окаменелости сохраняются только при благоприятных условиях окружающей среды. Наша работа показывает, что повышение уровня моря сыграло важную роль в создании периода исключительной сохранности».