Кембрийский взрыв: новый взгляд на эволюцию
Кембрийский взрыв — это выдающееся явление в эволюции жизни на планете, которое привело к появлению многих типов животных и диверсификации видов. В этот период, около 530 миллионов лет назад, сформировались большинство основных планов строения организмов, которые сохранились до наших дней. Однако этот великий взрыв жизни, изменивший эволюционный ландшафт Земли, мог произойти на миллионы лет раньше, чем предполагалось ранее. Это гипотеза, подкреплённая исследованием, опубликованным в журнале Geology.
Основные выводы исследования
Авторы статьи — эксперты Ольмо Мигес Саласа с факультета наук о Земле Барселонского университета и Зэкун Ван из Музея естественной истории в Лондоне (Великобритания).
Исследование анализирует профили организмов — симметрию, сегментированные тела, экзоскелеты и т. д. — примерно 545 миллионов лет назад, изучая следы окаменелости, которые представляют собой ископаемые следы в горных породах и отложениях, оставленные деятельностью организмов в прошлом.
Авторы сосредоточились на изучении следов окаменелости в переходе от эдиакарского к кембрийскому периоду — времени, которое представляет палеонтологический интерес и стало поворотным моментом в эволюции сложной жизни на Земле.
В этом переходе произошло радикальное изменение биоразнообразия и структуры организмов и экосистем. Эдиакарская фауна была представлена сложными многоклеточными организмами с мягким телом. Переход к кембрию сопровождался вымиранием большей части эдиакарской фауны и быстрой диверсификацией сложных многоклеточных форм жизни с твёрдыми частями (например, экзоскелетами). Это эволюционное ядро, из которого появились большинство современных типов животных, — то, что известно как кембрийский взрыв.
Исследование количественно показывает, что организмы с тонкими профилями тела процветали около 545 миллионов лет назад. «Эти организмы, вероятно, обладали целомическими гидростатическими телами с переднезадней осью, мышцами и, возможно, сегментацией», — говорит эксперт.
«Кроме того, эти организмы могли двигаться в определённом направлении (направленное передвижение) и, вероятно, обладали сенсорными способностями для передвижения и питания на неоднородных субстратах в среде, где доминировали микробные маты. Поэтому так называемый кембрийский взрыв и его эволюционные последствия могли произойти гораздо раньше, чем предполагалось».
Эти адаптации в профиле тела и мобильности позволили ранним животным процветать во всё более динамичной и сложной среде, что могло способствовать эволюционным инновациям.
Методология исследования была основана на анализе линейной пропорциональности, которую демонстрируют траектории следов современных и окаменелых животных. Впоследствии этот закон масштабирования был применён к следам передвижения эдиакарских и кембрийских окаменелостей (например, Archaeonassa, Gordia, Helminthopsis и Parapsammichnites).
Хотя некоторые предыдущие исследования описывали следы окаменелости, связанные с мобильными бентосными двусторонними организмами в эдиакарской фауне, детальные количественные подходы отсутствовали, и оставалось много неизвестного о форме тела этих организмов (длина, ширина, цефализация и т. д.).
Выводы нового исследования устанавливают инновационный количественный подход к анализу следов окаменелости передвижения из древности, ранней анатомии животных и палеэкологической динамики.
«Это новое открытие открывает двери для количественного изучения будущих эдиакарских следов окаменелости, обнаруженных в ближайшие годы, и подтверждения того, что кембрийский взрыв произошёл не в кембрии, а за много миллионов лет до этого», — заключает Мигес Саласа.
«Более того, законы масштабирования, полученные в этом исследовании, позволяют изучать морфологическую эволюцию различных фаунистических типов, генерирующих следы окаменелости передвижения, не только в этот эволюционный период, но и в другие эволюционные периоды аналогичной важности, такие как великое событие диверсификации в ордовике», — заключает Мигес Саласа.
Предоставлено: [Университет Барселоны](https://phys.org/partners/university-of-barcelona/)