Как животные могли покорить Землю Snowball | Наука

Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

Планета Земля когда-то была чем-то средним между морозильной камерой и автомобильной дробилкой. На протяжении обширных отрезков истории планеты все, от полюса до полюса, было раздавлено ледяным покровом толщиной в километр и более. Ученые называют этот снежный ком Землей.

Некоторым ранним животным удалось пережить эту холодную эру примерно от 720 до 580 миллионов лет назад, но у них не было работы. Несмотря на их доблестные успехи, постоянное расширение и сжатие гигантских ледяных щитов превратило в пыль останки выносливых экстремофилов, не оставив почти никаких следов в палеонтологической летописи, а ученые практически не представляли, как им удалось выжить.

«Это похоже на гигантский бульдозер, — говорит Хью Гриффитс из Британской антарктической службы. «Следующее ледниковое расширение просто стерло бы все это и превратило бы в кашу».

Несмотря на отсутствие прямых доказательств из-за взбалтывания ледников, Гриффитс утверждает, что разумно предположить, что разнообразные животные населяли Землю, как снежный ком. Он предполагает, что этот расцвет предшествовал так называемому кембрийскому взрыву, периоду около 540 миллионов лет назад, когда на Земле появилось огромное и беспрецедентное разнообразие животной жизни. «Это не огромный скачок воображения, что до этого существовали гораздо более мелкие и простые вещи», — говорит Гриффитс.

Полная картина жизни животных того времени утеряна, но Гриффитс и его коллеги взять удар в недавней газете пытаясь понять, что это мощь были похожи.

Команда рассмотрела три разных замороженных периода. Первым был Стуртовский снежный ком Земли, начавшийся около 720 миллионов лет назад. Это продолжалось до 60 миллионов лет. Это умопомрачительно долгое время — почти столько же, сколько период между концом эры динозавров и сегодняшним днем. Затем наступила мариноанская Земля-снежок, которая началась 650 миллионов лет назад и продолжалась всего 15 миллионов лет. В конечном итоге за ним последовало оледенение Гаскьера около 580 миллионов лет назад. Это третье оледенение было еще короче, и его часто называют снежным комом, а не снежным комом Земли, потому что ледяной покров, вероятно, был не таким обширным.

Хотя лед раздавил большую часть окаменелостей этих периодов, ученые нашли несколько останков. Эти редкие окаменелости изображают странных животных, которые существовали во времена оледенения Гаскьера. Среди этих древних обитателей слякоти-земли были фрондоморфы — организмы, которые немного напоминали листья папоротника. Фрондоморфы жили прикрепленными к морскому дну подо льдом и, возможно, поглощали питательные вещества из воды, когда она обтекала их.

Не имея прямых доказательств, Гриффитс и его коллеги вместо этого утверждают, что стратегии выживания животных во время великих морозов прошлого, вероятно, перекликаются с жизнью, которая сегодня обитает в наиболее похожей среде на Земле — в Антарктиде.

Некоторые современные обитатели Антарктики, такие как анемоны живут вверх ногами, прикрепленные к нижней части морского льда. Одна из излюбленных стратегий кормления криля — поедание микроорганизмов на этой перевернутой плоскости. Гриффитс и его коллеги предполагают, что, возможно, первые животные также добывали пищу и находили убежище в таких местах.

Также возможно, что увеличение и уменьшение морского льда привело к тому, что водоросли или другие микроорганизмы, живущие на льду, попали в морскую воду, позволив им зацвести, что могло стать пищей для других ранних животных.

Одной из проблем, с которой столкнулись обитатели снежного кома Земли, была возможная нехватка кислорода, как из-за низкого уровня кислорода в воздухе, так и из-за ограниченного смешивания атмосферы с водой. Но насыщенная кислородом талая вода высоко в толще воды могла поддерживать животных, которые от нее зависели. Некоторые обитатели, которые сегодня живут на морском дне Антарктики, такие как некоторые виды перо звезда, решить эту проблему, полагаясь на водные потоки, обеспечивающие устойчивый поток кислорода и питательных веществ из небольших участков открытой воды на поверхности глубоко под шельфовыми ледниками. Нет никаких оснований думать, что этого не произошло и во время земного шара Гаскьера.

«На самом деле мы говорим об очень простых формах жизни… но в то время это все, что вам нужно, чтобы быть королем животных», — говорит Гриффитс.

Наряду с фрондоморфами на морском дне могли обитать и губки. По словам Гриффитса, некоторые ископаемые свидетельства существования губок датируются задолго до Стуртовской Земли-снежка, хотя по этому поводу ведутся споры.

Эшли Худ, седиментолог из Мельбурнского университета в Австралии, которая не участвовала в исследовании, шутит, что «у всех, включая нас, есть самая старая губка, которую они нашли в летописях, и никто им не верит».

Некоторые современные губки живут симбиотически с бактериями, что может помочь им получить доступ к питательным веществам, когда другой пищи не хватает. «Это, вероятно, основано на стратегии выживания, которую они использовали в самом начале своей истории», — предполагает Худ.

Эндрю Стюарт, помощник куратора Новозеландского музея Те Папа Тонгарева, который также не участвовал в написании статьи, изучил бесчисленное количество видов из суровых антарктических условий. Многие из этих организмов приживаются в невероятно темных, холодных или химически токсичных местах. Для Стюарт антарктические экстремофилы — это напоминание о том, насколько устойчива жизнь на Земле на самом деле — и, возможно, всегда была такой.

«Это просто удивительное место», — говорит он. «Ты иди, Нет, чушь, там ничего не выживет! Ну, вообще-то может».

Эта статья из журнала Hakai Magazine, интернет-издания о науке и обществе в прибрежных экосистемах. Читайте больше подобных историй на hakaimagazine.com.

Похожие истории из журнала Hakai:

Рекомендуемые видео