Жизнь вспыхнула в гигантском снежке

Невероятное разнообразие организмов в Кембрийском периоде на протяжении века являлось загадкой для палеонтологов. Ученые спорили о том, что могло привести к внезапному увеличению числа всевозможной океанической живности 540 млн лет назад. При этом находки, относящиеся к более раннему периоду, свидетельствуют о скудности видов. Существует множество теорий, объясняющих так называемый Кембрийский взрыв, повлекший внезапное развитие организмов. На днях американские исследователи выдвинули свою гипотезу, которая полностью меняет представление об эволюции.

Чтобы понять, что привело к появлению поразительного количества организмов, существенно различающихся как по видам, так и по анатомическому строению внутри каждого вида, палеонтологи из Национального музея естественной истории в Вашингтоне провели серию исследований. Они подробно проанализировали окаменелости и изучили генетический материал животных, произошедших от обитателей Кембрии.

Полученные результаты указывают на то, что ранние организмы начали развивать генетическую программу еще задолго до пресловутого взрыва, во время Криогения, который проходил 635 - 850 млн лет назад. В этот момент Земля была покрыта льдом вплоть до экватора. Вопреки тяжелым условиям, жизнь не вымерла, а продолжала сохраняться в небольших бассейнах жидкой воды под слоем льда. Такие экосистемы находят в Антарктиде - например, озеро Восток, ставшее местом жительства всевозможных микробов.

Когда условия стали более пригодными для жизни, появилось больше кислорода, организмы реализовали генетическую программу, разразившись удивительным многообразием форм. "Мы обнаружили, что древние формы жизни уже готовы были развиваться дальше, Кембрийский взрыв разнообразия будто бы запоздал", - объяснил Дуглас Эрвин, специалист по Палеозою из Национального музея естественной истории.

Но дело не только в уменьшении снежного покроя. "Чтобы понять, что же произошло в раннем Кембрийском периоде, следует взглянуть на взаимодействие между примитивными животными, которое происходило под слоем льда", - выразил свою точку зрения американский палеонтолог. В океане происходила своеобразная гонка вооружений между хищниками и жертвами. Одним нужно было придумывать способы защиты, а вторые изобретали эффективное оружие. А завершение оледенения позволило организмам реализовать эволюционный потенциал, и дать жизнь новым видам.

Организмы, которые существовали в Криогении, в свою очередь, произошли от так называемого последнего универсального общего предка (last universal common ancestor, LUCA), который 2,9 млрд лет назад занимал все воды Мирового океана. Интересную гипотезу относительно образа его жизни высказал американский исследователь Густаво Каэтано-Анольес из университета штата Иллинойс. Он утверждает, что миллиарды лет назад океан был единым глобальным мегаорганизмом. Борьбы за выживание в то время в привычном нам виде не было - древние формы жизни сплотились и функционировали как одно целое.

К такому выводу он пришел в результате многочисленных генетических экспериментов и изучения биологического материала, доставшегося всем ныне существующим организмам в наследство от универсального предка. В ходе эволюции первичная форма жизни дала начало трем новым, которые уже затем стали делиться на отряды, классы и виды. Однако для выживания последний универсальный общий предок использовал необычный способ. Клетки обменивались друг с другом белками и необходимыми молекулами, прилагая совместные усилия, чтобы не исчезнуть.

Лишь когда организмы научились сами вырабатывать нужные им соединения, отпала необходимость сообщаться со своими соседями по океану. Именно тогда общий предок дал жизнь бактериям, археям и эукариотам.