Наша современная жизнь может быть обязана своим существованием древней куче экскрементов

Ученые назвали ключевой причиной кембрийского взрыва «фекальную революцию»

Если бы самые ранние животные так много не испражнялись, жизнь на Земле, возможно, не развилась бы до всех тех странных и удивительных форм, которые мы видим сегодня. К такому выводу пришли авторы нового обзорного исследования, опубликованного в журнале Trends in Ecology & Evolution.

Группа специалистов по палеобиологии и эволюционной биологии из Австралии и Германии заявила, что так называемый кембрийский взрыв — случившийся около 540 миллионов лет назад относительно короткий период, в течение которого развились первые морские экосистемы и появились предки большинства основных групп животных — мог быть запущен мощным накоплением небольших экскрементов, оставленных их примитивными предшественниками в предыдущем, эдиакарском периоде.

Исследователи назвали этот решающий поворотный момент в эволюции животных и окружающей среды на Земле «фекальной революцией».

Причина кембрийского взрыва

Принято считать, что кембрийский взрыв был вызван увеличением содержания кислорода в атмосфере и воде, образованием нового защитного озонового слоя или притоком питательных веществ, вымытых в океаны в результате эрозии при таянии «Земли-снежка» (согласно некоторым научным концепциям, в отдельные геологические эпохи Земля была полностью покрыта льдом).

Но авторы статьи считают, что ключевой фактор до сих пор был упущен, и это фекалии. «Наряду с повышением уровня кислорода и другими факторами, важность экскрементов в древних экосистемах часто недооценивается», — пояснил соавтор исследования Рассел Бикнелл, эволюционный биолог из Университета Флиндерса в Австралии.

В современном океане плавающие в воде фекалии играют ключевую роль в круговороте питательных веществ, таких как углерод, железо, азот и фосфор. Благодаря экскрементам эти элементы проникают из поверхностных вод в самые глубокие слои океана. При этом «фекальные» питательные вещества более доступны для морских организмов, чем поступающие из других источников.

Подобный цикл, как предполагают Бикнелл и его коллеги, существовал и в древности. «В кембрийском периоде количество твердых органических веществ, достигающих более глубоких слоев воды, должно было постоянно увеличиваться по мере значительного роста биомассы и появления все большего числа животных с кишечником», — пишут исследователи.

После возникновения первых животных около 600 миллионов лет назад, в эдиакарском периоде, в начале кембрийского периода начинают появляться все более сложные пищеварительные системы и первые окаменелые экскременты (копролиты).

Питательные копролиты

Изучение копролитов показало, что самые древние окаменелые фекалии, датируемые началом кембрийского периода, представляют собой микроскопические комочки. Но по мере роста живых организмов увеличиваются и их экскременты. Более поздние копролиты уже выглядят как «бревна» длиной в несколько сантиметров, внутри которых находятся измельченные раковины или фрагменты других животных.

«Соответственно, мы наблюдаем все более сложные пищеварительные системы, особенно у ранних членистоногих, у которых развились специализированные передние отделы кишечника и пищеварительные железы, способные перерабатывать более широкий спектр пищи», — объяснил Бикнелл.

Таким образом, появление все более разнообразных экскрементов неосознанно проложило путь для будущих форм жизни.

via

Фото