Палеонтологи из России, Германии и Австралии исследовали повреждения на клеточных стенках ископаемых микроорганизмов, найденных в местонахождении возрастом более 1 млрд лет.

Протерозойские отложения (период от 2500 до 541,0 млн лет назад) лахандинской серии на берегу реки Мая в Сибири.

Перфорированные микрофоссилии из Лахандинского лагерштетта: Majasphaeridium, Valeria и другие древние эукариоты. Повреждения представляют собой круглые или овальные отверстия от 2,5 до 20 мкм в диаметре с ровной кромкой. Морфология перфораций говорит об их биогенной природе.

О древнейших одноклеточных, формировавших облик биосферы Земли до наступления эры явной жизни — фанерозоя*, когда произошло резкое увеличение числа биологических видов, мы знаем ещё крайне мало. Как древнейшие организмы выглядели, в каких условиях обитали, как питались, защищались и размножались — всё это важнейшие вопросы современной палеонтологии докембрия — огромного временного интервала 4,5—0,5 млрд лет назад. Кроме того, до сих пор идут споры, что стало причиной взрывной эволюции эукариот — ядерных организмов — в позднем протерозое (рифее).

Реконструкция древних пищевых цепей может прояснить причину этого, одного из наиболее значимых событий в эволюции биосферы.

Отчасти несформированность единого мнения о том, что вызвало взрывную эволюцию (диверсификации) эукариот, определяется недостатком информации, связанной в первую очередь с отсутствием твёрдого минерального скелета у подавляющего большинства докембрийских организмов (бактерий, водорослей, грибов), мягкотелые остатки которых сохраняются только при определённых условиях захоронения и дальнейшего преобразования осадка в горную породу. Лишь в особых местонахождениях, так называемых лагерштеттах, благодаря редкому сочетанию химических, экологических и геологических факторов, в том числе отсутствию кислорода, сохранились мельчайшие детали строения бесскелетных организмов.

Одно из таких редчайших местонахождений, открытое отечественными палеон-тологами ещё в середине XX века, — Лахандинский лагерштетт, — расположено на границе Якутии и Хабаровского края. Здесь в береговых обрывах среднего течения реки Мая вскрываются морские глинистые породы, возраст которых оценивается в 1030—1000 млн лет. В этих породах обнаружены остатки разнообразных древних микроорганизмов.

В ходе новых исследований специалисты из Палеонтологического института им. А. А. Борисяка РАН (Москва), Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А. А. Трофимука СО РАН (Новосибирск), Технологического университета Суинберна (Хоторн, Австралия) и Университета Эберхарда и Карла (Тюбинген, Германия) смогли не только уточнить, какие организмы захоронены в Лахандинском лагерштетте, но и узнать больше о строении клеточной стенки этих ископаемых и обнаружить различные типы её повреждений.

Судя по размеру и расположению отверстий на оболочках одноклеточных водорослей, акритарх, примитивных эукариот, их могли оставить различные организмы, в том числе зооспоровые грибы**, остатки которых также обнаружены в этих же отложениях. Подобные перфорации — следы, оставленные живыми организмами. Об этом говорит их морфология. Повреждения имеют разные размеры, и закономерностей в их распределении не наблюдается — некоторые фоссилии покрыты сетью соприкасающихся отверстий, а на других представителях того же вида отверстия относительно редки. Это убедительно показывает, что данный вид перфораций не является морфологическим элементом оболочки ископаемых.

К сожалению, характер исследованных перфораций не позволил определить, были ли древние организмы атакованы при жизни или по-вреждены уже после смерти. Но результаты исследования однозначно указывают на то, что Лахандинский лагерштетт содержит одну из самых древних биот со следами пищевых цепей, в которые были вовлечены ядерные организмы — эукариоты.

Ещё один важнейший результат работы палеонтологов — установленное разнообразие состава «жертв», включая возможных прокариот (безъядерных организмов), что не позволяет говорить о строго избирательном хищничестве среди протерозойских микроорганизмов. То есть о том, что сверлильщиками были непременно эукариоты. Тем самым одна из центральных гипотез причин взрывной эволюции эукариот в позднем протерозое, высказанная ранее зарубежными исследователями, на данный момент не подтверждается.

Результаты исследования опубликованы в «Докладах РАН. Науки о жизни», 2021.

Фото предоставлены пресс-службой ПИН РАН.

Комментарии к статье

* Эра фанерозоя началась приблизительно 542 млн лет назад и продолжается до сих пор.

** Зооспоровые, или водные, грибы часто паразитируют на водорослях. Размножаются они вегетативно.

№4, 2021