Двенадцать тысяч окон в глубокое время
Исследователи извлекли более 12 000 микроскопических окаменелостей из пород возрастом 1,7 млрд лет на севере Австралии. Клетки являются ранними эукариотами — группой, включающей все растения, животных и грибы, живущие сегодня, — и они существовали более чем за миллиард лет до появления первых животных.
Большая часть того, что учёные знают о жизни такой древности, происходит из горстки образцов. Коллекция такого размера позволяет исследователям сравнивать формы клеток и видеть, какие формы были распространёнными, а какие редкими.
Кислород установил предел
Химический состав окружающей породы указывает на кислород как на привратника. Эукариоты появлялись только в мелкой, насыщенной кислородом прибрежной воде. В более глубокой воде, куда кислород не доходил, ископаемые сообщества содержали только простые одноклеточные бактерии.
Эта закономерность соответствует биологии. Эукариотические клетки имеют ядро и внутренние компартменты и нуждаются в гораздо большей энергии, чем бактерии, для функционирования. Аэробное дыхание даёт эту энергию, но только там, где доступен кислород. По мере накопления кислорода в мелких морях сложные клетки могли распространяться — а там, где его не было, не могли.
Что показывают формы
Окаменелости неоднородны. Некоторые представляют собой простые сферы. Другие гораздо более замысловаты, с выступающими придатками и пластинами, или поверхностями, испещрёнными, как завиток отпечатка пальца. Это разнообразие говорит о том, что ранние эукариоты уже экспериментировали с разными планами строения тела и способами существования.
Поскольку эти клетки относятся к числу древнейших известных эукариот, они находятся близко к основанию ветви, которая в конечном итоге произвела животных, растения и грибы. Понимание того, где они могли жить и почему, помогает объяснить длительную задержку между возникновением сложных клеток и взрывом сложной жизни.
Работа была опубликована в открытом исследовательском отчёте и освещена научными изданиями в конце сентября.
Образцы происходят из Северной территории — района, который дал несколько важнейших находок ранней жизни за последнее десятилетие. Более точное датирование и химический анализ превратили эти породы в летопись того, как кислород перемещался через мелкие моря.