Реконструкция гипотетического глубоководного сообщества из нового местонахождения окаменелостей на Северо-Западных территориях Канады, основанная на находках исследователей. Credit: Alex Boersma

Исследователи обнаружили необычайно богатое местонахождение окаменелостей в отдаленном регионе Северо-Западных территорий Канады, раскрывающее новые детали о некоторых из самых ранних сложных животных на Земле. Окаменелости принадлежат эдиакарской биоте — группе преимущественно мягкотелых организмов, обитавших на древнем морском дне более 500 миллионов лет назад.

Некоторые образцы имеют возраст около 567 миллионов лет. Их возраст предполагает, что подвижность животных и половое размножение возникли на 5–10 миллионов лет раньше, чем считалось по предыдущим данным. Исследование, проведенное учеными Американского музея естественной истории и Дартмутского колледжа, опубликовано в журнале Science Advances.

«В течение 3 миллиардов лет жизнь на Земле была представлена в основном микробами. Затем внезапно появляются эти странные морские животные, достаточно крупные, чтобы их можно было увидеть, и способные к поведению, которое мы сочли бы знакомым сегодня», — сказал ведущий автор исследования Скотт Эванс, куратор по палеонтологии беспозвоночных Американского музея естественной истории. «Если мы хотим понять этот переход, когда жизнь впервые стала крупной, сложной и несомненно животной, это новое местонахождение обладает огромным потенциалом».

Редкое окно в мир первых животных

Эдиакарские организмы имели множество непривычных форм, включая плоские диски, листовидные формы и ребристые овалы. Их окаменелости дают самую раннюю прямую запись многоклеточной животной жизни.

Некоторые эдиакарские виды связаны с существующими группами животных, включая моллюсков, нематод, гребневиков и стрекающих (группа, охватывающая медуз и кораллов). Другие виды не похожи ни на что из ныне живущего. Тем не менее, среди них есть древнейшие известные животные, способные передвигаться в поисках пищи или размножаться половым путем.

Большинство этих организмов жили до того, как у животных появились раковины, кости или другие твердые части тела. Их мягкие тела редко окаменевали, что означает, что сохранить их могли только исключительные условия окружающей среды.

Эдиакарские окаменелости найдены на всех континентах, кроме Антарктиды, но местонахождения с более чем 10 видами крайне редки. В результате у ученых было лишь ограниченное количество свидетельств об этом важнейшем периоде, длившемся около 40 миллионов лет.

Беломорское сообщество, найденное в Северной Америке

Исследователи делят эдиакарских организмов на три основные группы, известные как ассамбляжи, в зависимости от их положения в геологической летописи. Это авалонский ассамбляж (575–559 миллионов лет назад), беломорский ассамбляж (559–550 миллионов лет назад) и намаский ассамбляж (550–538 миллионов лет назад).

До этого открытия окаменелости беломорского типа были задокументированы в Европе, Азии и Австралии, но не в Северной Америке. Новые окаменелости были найдены в древних горных породах в горах Маккензи в Канаде.

Местонахождение расположено на традиционных землях народов сахту-дене и метисов. Представители этих общин дали исследователям разрешение и рекомендации для входа и изучения территории.

Работа основана на предыдущих геологических исследованиях региона, но масштаб и разнообразие находок знаменуют значительный прогресс. Ученые идентифицировали более 100 окаменелостей, включая шесть групп, которые ранее никогда не были зарегистрированы в Северной Америке.

Еще более удивительным оказался их возраст. Некоторые образцы датируются примерно 567 миллионами лет, что делает их на 5–10 миллионов лет старше других известных окаменелостей беломорского типа. Это помещает их в тот же широкий временной промежуток, что и более древний авалонский ассамбляж.

Слои с окаменелостями также перекрыты сотнями метров горных пород, которые могут содержать дополнительные образцы, что позволяет предположить, что предстоит открыть гораздо больше.

«Это новое местонахождение не только отличается высоким разнообразием, но и находится в той части разреза горных пород, где нам ранее не хватало ископаемых остатков», — сказал соавтор исследования Джастин Штраус, доцент кафедры наук о Земле и планетах Дартмутского колледжа, который исследует этот район около 15 лет. «Это действительно захватывающе. Учитывая наше понимание региональной геологии северо-западной Канады, здесь есть большой потенциал для пересмотра нашего понимания эдиакарской истории Земли».

Странные существа с древнего морского дна

Некоторые из окаменелостей представляют организмы, никогда ранее не встречавшиеся в Северной Америке.

Дикинсония была плоским животным, которое передвигалось по морскому дну. У нее не было рта, и, по-видимому, она получала питательные вещества, впитывая бактерии и водоросли всей своей нижней поверхностью. Эванс сравнил ее разделенное на сегменты округлое тело с «ковриком для ванной» или «блином».

Фунизия была неподвижным трубчатым организмом, жившим группами особей одинакового размера. Она дает самые древние известные ископаемые свидетельства полового размножения. Подобно современным кораллам, она могла размножаться путем скоординированного выброса сперматозоидов и яйцеклеток в окружающую воду.

Кимберелла передвигалась с помощью мускулистой ноги и соскребала пищу с морского дна. Ученые обычно интерпретируют ее как раннего родственника моллюсков. Новые обнаруженные образцы также могут сделать ее самым древним известным ископаемым двусторонне-симметричным животным — группой животных с отчетливыми передней, задней, верхней и нижней сторонами и симметричными левой и правой сторонами, составляющей более 99% всех известных животных.

На местонахождении также сохранилась эоандромеда — возможный гребневик с восемью щупальцами, расположенными по спирали.

Начались ли инновации животных в глубокой воде?

Окаменелости указывают на то, что эти организмы обитали в более глубокой воде, чем ученые ранее связывали с беломорским ассамбляжем.

Это подтверждает развивающуюся идею о том, что ранние животные могли впервые появиться в удаленных от берега глубоководных морских средах, прежде чем постепенно распространиться в более мелкие прибрежные воды. Эта картина противоположна той, что стала более распространенной в более поздней эволюции животных.

«Эти результаты указывают на картину, где эволюционные инновации начинаются в более глубоких средах и позже распространяются к побережью», — сказал Эванс. «Мы думаем о глубоком океане как о темном, негостеприимном месте, но он также относительно стабилен, с небольшими колебаниями таких факторов, как температура и кислород, необходимых для большинства животных. Эта стабильность могла предоставить ключевые возможности для поддержки ранней животной жизни».

Таким образом, стабильные условия глубокого океана могли предложить благоприятную среду для самых ранних этапов диверсификации животных.

Сохранение ископаемой летописи Канады

Окаменелости в конечном итоге станут частью постоянной коллекции Центра северного наследия принца Уэльского в Йеллоунайфе, Северо-Западные территории.

Другими соавторами исследования являются Эрик Сперлинг из Стэнфордского университета и Кимберли Лау из Университета штата Пенсильвания.

Эта работа была поддержана грантом NASA по экзобиологии (# 80NSSC25K7024); грантом Национального научного фонда США (NSF) (# EAR-20 2143164); и грантами NSF Frontier Research in Earth Science (# EAR-2021324 EAR-2021176).

Источники:

sciencedaily.com

Материалы предоставлены Американским музеем естественной истории.

Scott D. Evans, Erik A. Sperling, Kimberly V. Lau, Justin V. Strauss. Discovery of White Sea assemblage fossils from Laurentia. Science Advances, 2026; 12 (21) DOI: 10.1126/sciadv.aed9916