Исследование, в которое вовлечен Университет Кембридж, использовало виртуальные реконструкции самых ранних животных экосистем, чтобы показать, как организмы меняли свою среду обитания.
Во время Эдиакарского периода (примерно от 635 до 542 миллионов лет назад), ископаемые, найденные первоначально в холмах Эдиакары, Австралия, свидетельствуют о появлении первых многоклеточных животных. Это были обитающие на дне моря животные, прикрепленные к морскому дну корнеподобными органами или покоящиеся на поверхности осадка.
Используя современные компьютерные симуляции, авторы нового исследования обнаружили, как эти животные перемешивали окружающую морскую воду. Это могло повлиять на распределение важных ресурсов, таких как пищевые частицы, и могло увеличить местные уровни кислорода, что и изменило окружающую среду, способствуя эволюции более сложных животных.
“Узнавать, что самые первые животные от 580 миллионов лет назад оказали значительное влияние на свою среду, неспособные двигаться или плавать, это захватывающе. Мы обнаружили, что они перемешивали воду и способствовали распространению ресурсов в более широком диапазоне, что, вероятно, способствовало более сильной эволюции,” – объясняет соавтор исследования Эмили Митчелл из кафедры зоологии Университета Кембриджа.
Ученые знают из современных морских сред что питательные вещества, такие как пища и кислород, переносятся с морской водой, и что животные могут влиять на поток воды таким образом, что влияют на распределение этих ресурсов.
Чтобы проверить, насколько далеко это процесс концентрируется в истории Земли, команда изучила некоторые из первых примеров морских животных сообществ, известных из пород в Мистэйкен-Пойнт, Ньюфаундленд, Канада. Этот всемирно известный местонахождение ископаемых идеально сохраняет формы ранней жизни благодаря покрову вулканического пепла (иногда называемого “Эдиакарским Помпей”).
Благодаря исключительной сохранности ископаемых, ученые смогли воссоздать цифровые модели ключевых видов, которые были использованы в дальнейших вычислительных анализах.
“Мы использовали экологическое моделирование и компьютерные симуляции, чтобы исследовать, как 3D-виртуальные сообщества Эдиакарских форм жизни влияли на поток воды. Наши результаты показали, что эти сообщества были способны выполнять экологические функции, аналогичные тем, которые видны в современных морских экосистемах,” сообщает первый автор Сусана Гутара, научный сотрудник Лондонского естественно-исторического музея.
Исследование показало, что одним из наиболее важных Эдиакарских организмов для нарушения потока воды было капустоподобное животное Брадгатия. Брадгатии из Мистэйкен-Пойнт являются одними из самых крупных известных ископаемых с этого местонахождения, достигая диаметров более 50 сантиметров (или 20 дюймов).
Изменяя течения и вызывая перемешивание, ученые считают, что эти организмы Эдиакары могли способствовать увеличению местной концентрации кислорода и доступности питательных веществ. Это биологическое перемешивание также могло повлиять на широкую среду, возможно, сделав другие области морского дна более пригодными для обитания и, возможно, даже способствуя эволюционному развитию путем развития более сложных пищевых поведений, таких, как ветвистые щупальца для фильтрации потоков.
Фауна Эдиакары вымерла примерно от 539 до 500 миллионов лет назад, отмечая конец эры Протерозойского эона и начало Фанерозойского эона – времени в истории Земли, правящемся современными животными группами.
Имран Рахман, ведущий автор и главный исследователь Музея естественной истории, заключает: “Подход, который мы разработали для изучения сообществ ископаемых Эдиакары, вносит новшество в палеонтологию, предоставляя нам мощный инструмент для изучения того, как прошлые и современные морские экосистемы могут формировать и влиять на свою среду.”
Полный научный доклад “Морские животные Эдиакары и вентиляция океанов” был опубликован в журнале Current Biology и может быть найден в Интернете.
Дополнительные материалы и интервью предоставлены Университетом Кембридж.
