Стэнфордские ученые, проведя серию экспериментов над актиниями, укрепили точку зрения, согласно которой первая сложная жизнь на Земле появилась в холодной, бедной кислородом воде на большой глубине, а не на мелководье, где много тепла, света и кислорода.
Окаменелость представителя вендской биоты в Котельничском палеонтологическом музее.
По надписи на табличке примерно понятна ситуация с классификацией этой фауны.
© Максим Абдулаев / Chrdk
До того как на Земле появились хордовые, членистоногие, иглокожие, моллюски и другие понятные и знакомые человеку типы животных, в морях эдиакарского периода — примерно 570 миллионов лет назад — обитали непонятные и довольно невразумительные живые существа. Для описания этих созданий используют сравнения с мешками, стегаными одеялами и дисками. Все эти живые «одеяла», «диски» и «мешки» до сих пор не имеют определенного места в классификации живых организмов, так что называют их всех без затей эдиакарской, или вендской, биотой (или же, по старинке, вендобионтами).
Вендобионты не умели плавать, а значит, жили на дне, если судить по окаменелостям, оставшимся от них. Они были одними из первых многоклеточных животных, причем не такими уж и мелкими, достигая полутора метров в размере. Еще одна деталь о вендобионтах, важность которой будет понятна чуть позже: судя по геохимическим данным, они жили в условиях частой нехватки кислорода.
На вопрос о том, почему и как многоклеточные животные, которые жили на дне океана, смогли развиться и вырасти в то, с чем теперь имеем дело мы с вами, попытались ответить ученые Стэнфордского университета. Для ответа на эти вопросы ученые прибегли не к методам палеонтологии, а к исследованию физиологии.
Найти живого вендобионта и исследовать его затруднительно: уже 540 миллионов лет они существуют только в виде окаменелостей. Поэтому ученые взяли их приблизительный аналог — древнее, но более живучее животное, которое тоже сидит на дне и имеет радиально-лучевую симметрию, — актинию, или морской анемон.
Потребление кислорода живыми организмами из воды зависит от ее температуры: чем вода холоднее, тем сложнее дышать. Эксперименты с актинией показали, что как при понижении, так и при повышении температуры потребление кислорода осложняется, и животное затрачивает больше энергии на дыхание: при 25 °C потребление кислорода было оптимальным, но при 20 °C или 28 °C уже были заметны проблемы.
Температура в толще морской воды меняется в зависимости от глубины: чем глубже, тем холоднее. Соответственно, чем холоднее, тем тяжелее живым организмам получать из воды кислород. Тем не менее ученые предположили, что животному будет комфортнее там, где перепады между температурами меньше, особенно если учесть, что эдиакарские живые «одеяла» были далеко не теплокровными и целиком зависели от температуры окружающей их среды.
А стабильнее всего температурный режим на глубине: в одном километре под поверхностью моря сезонные колебания не превышают 1 °C.
По мнению ученых, для спокойного развития примитивной жизни была важнее стабильная прохлада глубоких вод, чем переменчивое тепло мелководий — это демонстрирует то, что актинии тяжело дышать как при температуре выше, так и ниже привычной ей. Исходя из этого, исследователи заключают, что примитивные организмы скорее развились бы там, где все время мало кислорода, чем там, где его доступность постоянно колеблется вместе с температурой. В пользу этой гипотезы говорят и данные о нехватке кислорода в воде в эдиакарском периоде.
Возможно, глубоко под водой зародилась «та самая» жизнь, в привычном нам виде. Еще глубже этого жизни и сейчас немало. На других планетах в пучине гипотетических океанов тоже, возможно, есть жизнь, а в глубинах под кавказскими горами ученые ловят нейтрино. И это тоже имеет отношение к жизни на нашей планете, хотя и, скорее, к ее концу, чем к началу.
Источник: chrdk.ru
