Британские палеонтологи сообщили о находке ископаемых свидетельств процесса полового размножения многоклеточных живых существ, который может считаться одним из самых древних в истории. В романтических отношениях они уличили рангеоморфов – загадочных организмов, 565 млн лет назад населявших моря эдиакарского периода.
Fractofusus. Реконструкция: CG Kenchington
Специалисты Кембриджского университета изучали следы докембрийской жизни, сохранившиеся до наших дней в геологических отложениях канадского полуострова Бонависта. Это местонахождение содержит обильные остатки загадочных ископаемых – рангеоморфов, которые не принадлежали ни к растениям, ни к животным, и не оставили после себя потомков.
«Рангеоморфы не имеют аналогов в летописи окаменелостей, и это делает их такими загадочными. Практически все, что мы о них знали – это что они жили в глубинах моря и имели относительно большую площадь поверхности, поскольку получали необходимые питательные вещества непосредственно из воды. О том же, как они размножались, до нашего исследования ученые не имели ни малейшего представления, – рассказала ведущий автор новой работы доктор Эмили Митчелл с факультета наук о Земле Кембриджского университета. – Но мы разработали совершенно новый способ их изучения, который помог намного лучше понять их самих, и, что самое интересное — то, как они размножались».
Для изучения представителей рода Fractofusus Митчелл вместе с группой коллег воспользовалась методом пространственной статистики и моделирования, построенных на данных GPS высокого разрешения. Поскольку взрослые рангеоморфы были неподвижными существами, а Бонависта считается одним из самых богатых в мире местонахождений эдиакарских ископаемых, ученым осталось только нанести на картографическую основу послойные дислокации отдельных особей с указанием их характерных особенностей – и схема исчезнувшей больше чем полмиллиарда лет назад экосистемы появилась на экранах их компьютеров.
В этой реконструкции Митчелл увидела несомненные признаки смены полового и бесполого поколений, хорошо известной по современным примерам. Причем в наши дни такой тип полового процесса свойственен как растениям, так и животным. Вполне возможно, что первыми чередовать два эти типа размножения научились именно вендобионты, жившие около 565 млн лет назад на территории современной Канады.
К сожалению, британские ученые не сообщают о материальных доказательствах своих выводов, делая их лишь на основании анализа пространственного распределения отдельных особей Fractofusus. Каждый такой организм представлял собой овальное образование, состоящее из нескольких сомкнутых или переплетенных ветвей, и достигал примерно 40 см по длинной оси. Некоторые особи оказались объединены в группы, диаметр которых превышал два метра. Именно на этих группах доктор Митчелл и сосредоточила основное внимание.
Она выяснила, что, во-первых, каждая группа фрактофузусов состоит обычно из особей двух размерных классов – крупного «дедушки», занимающего центральное положение в колонии, и более мелких «пап» и «сыновей», разместившихся по периферии от него. Во-вторых, если расположение «дедушек» на субстрате выглядит хаотичным и случайным, то все «папы» размещены недалеко вокруг них так, словно бы отпочковались или отделились посредством особого побега-столона. В свою очередь «сыновья» точно так же отделялись от «пап», образуя ореолы вокруг них.
На основании этих закономерностей Эмили Митчелл предположила, что брутальные «дедушки» являются представителями полового поколения, предназначенного природой для колонизации еще не занятых рангеоморфами участков морского дна. Они начинали свой жизненный путь в виде плавающей личинки, оседали на грунт в подходящем месте и давали начало будущей колонии. Со временем от них отделялись бесполые поколения – клоны, заселяющие новое место и со временем производящие новых личинок.
«Такая модель размножения сделала рангеоморфов достаточно успешными, так как они могли и колонизировать новые районы, и быстро заселять их, если условия оказывались подходящими, – говорит доктор Митчелл. – Способность этих организмов переключаться между двумя различными типами размножения показывает, насколько сложной была их биология уже в те времена, когда большинство других форм жизни оставалось невероятно просто устроенными».
Но феноменальные успехи в сексуальной жизни оказались недостаточными для того, чтобы выжить. Вместе с другими эдиакарскими организмами Fractofusus исчез из геологической летописи, не оставив потомков. На смену этим неподвижным, ориентированным на извлечение питательных веществ из воды организмам пришли закованные в прочные панцири и отлично вооруженные кембрийские формы – трилобиты, брахиоподы и другие.
Стоит отметить, что хотя жизненный цикл Fractofusus чрезвычайно напоминает клубнику или хлорофитум, считать их растениями невозможно уже по той причине, что обитали рангеоморфы на значительных глубинах, на которых ключевой признак растений – фотосинтез – попросту невозможен. От беспозвоночных животных, также нередко использующих сходные схемы репродуктивного процесса, они также отличаются – в первую очередь отсутствием пищеварительной системы в каком-либо виде. Скорее всего, предполагают палеонтологи, рангеоморфы усваивали необходимые для жизни химические соединения, впитывая их всей поверхностью тела.
Статья Reconstructing the reproductive mode of an Ediacaran macro-organism опубликована в журнале Nature
Doi: 10.1038/nature14646
