Древний взрыв фекалий назван причиной появления сложной жизни на Земле

Ученые выяснили, что плодовитые кишечники кембрийских животных создали запустивший эволюционный бум питательный цикл.

Скриншот: YouTube

Новое обзорное исследование предполагает, что кембрийский взрыв (период около 540 миллионов лет назад, когда появились предки большинства групп животных), мог быть частично вызван выбросом органических отходов, которые обогащали океаны питательными веществами и создавали условия для дальнейшего развития экосистем. По словам учёных, эта «фекальная революция», как назвали её, сыграла не меньшую роль, чем повышение уровня кислорода или появление озонового слоя.

Группа ученых из Австралии и Германии во главе с биологом-эволюционистом Расселом Бикнеллом изучила древние диеты, пищеварительные системы и трофические взаимодействия, чтобы понять, как в древние океаны поступало больше органического вещества и питательных веществ, ускоряющих развитие экосистем в конце эдиакарского и начале кембрийского периодов. 

Ученые пришли к выводу, что по мере того, как эволюция экспериментировала с целым рядом новых форм жизни, эти существа также экспериментировали с новыми способами избавления от отходов жизнедеятельности, и количество твердых органических веществ, попадающих в глубокие воды, постоянно увеличивалось, поскольку биомасса значительно выросла и появилось больше животных с кишечником. 

Исследователи изучили древние окаменелые экскременты, известные как копролиты, и обнаружили, что древнейшие образцы датируются ранним кембрием около 540 миллионов лет назад. По мере того, как ископаемая летопись становилась более разнообразной, росло и количество сохранившихся экскрементов. Отмечается, что самые ранние образцы представляли собой крошечные гранулы, но по мере того, как формы жизни становились крупнее, их отходы жизнедеятельности тоже увеличивались в размерах.

Бикнелл отметил, что в летописи окаменелостей становится ясно, как эволюция стратегий питания согласуется с производством и распределением органического углерода и питательных веществ, что привело к созданию условий, которые мы наблюдаем в современных океанах. По мере того, как появлялось все больше разнообразных организмов, они, сами того не ведая, помогали прокладывать путь для будущих форм жизни, поскольку сложные морские системы могут развиваться только при наличии сочетания температуры, питания и биологических факторов. Так, быстрое увеличение размеров организмов во время кембрийской радиации привело к увеличению размера копролитов, что создало положительную обратную связь, еще больше ускорившую формирование этих экосистем. 

«Эта фекальная революция, наряду с повышением уровня кислорода и другими факторами, помогла запустить тот биологический взрыв, который в конечном итоге привел к появлению всех современных групп животных, включая нас самих», — заключают эволюционисты.