Биомаркер, найденный в Бразилии, помог исследователям понять, как жизнь на нашей планете пришла в нормальное состояние после глобального ледникового периода, случившегося приблизительно 700 миллионов лет назад. Научная работа на эту тему была опубликована в журнале Nature Communications.
Согласно гипотезе “Земля-снежный ком”, около 700 миллионов лет назад наша планета была полностью покрыта льдом и представляла собой ледяную пустыню. Температура упала настолько низко, что на экваторе было так же холодно, как сейчас в Антарктиде (от -75°C до -35°C, в зависимости от времени года и части континента). Из-за своего высокого альбедо лед отражал большую часть приходящего солнечного света обратно в космос и таким образом поддерживал низкую температуру. “Холодный эффект” усиливало малое количество облаков (водяной пар был заморожен).
Долгое время ученые не могли понять, как жизнь на Земле продолжила развиваться после такого катаклизма.
Команда исследователей из США обнаружила в горных породах в Бразилии несколько молекул, датируемых 635 миллионами лет, то есть тем периодом, когда закончилась эра “Земля-снежный ком”. Среди этих молекул ученые нашли неизвестный ранее биомаркер. При помощи спектроскопии ядерного магнитного резонанса они смогли определить его химическую структуру. Выяснилось, что этот биомаркер-молекула, который назвали 25,28-бисноргаммацераном (BNG) — тип жирового соединения.
“Все высшие формы жизни животных, включая людей, производят холестерин”, — говорит автор исследования, Леннарт ван Малдегем. — “Водоросли и бактерии тоже производят характерные жировые молекулы. Такие жировые молекулы могут выживать в породах в течение миллионов лет как старейшие химические остатки организмов. Теперь они могут рассказать нам, какой тип жизни процветал в древнейших океанах”
Чтобы понять, какому именно типу организмов принадлежит BNG, исследователи попытались поискать следы этой молекулы в других местах. После изучения сотен образцов древних горных пород специалисты обнаружили, что BNG оказалась распространенным соединением, особенно часто встречающимся в Гранд-Каньоне (США).
Изучив другие молекулы, которые могли быть предшественниками BNG, распределение стероидов и стабильные изотопы углерода, команда пришла к выводу, что молекула принадлежит гетеротрофному планктону, одному из представителей ранних хищников.
“В отличие, например, от зеленых водорослей, которые участвуют в фотосинтезе и, следовательно, принадлежат к автотрофным организмам, эти гетеротрофные микроорганизмы были настоящими хищниками, которые получали энергию, охотясь и пожирая другие водоросли и бактерии”, — говорит ван Малдегем
Ученые полагают, что после окончания глобального катаклизма этот планктон уменьшил количество бактерий, которые в то время были доминирующей формой жизни, и, следовательно, позволил появиться более сложной органике, такой как водоросли. Хищник и водоросли, объясняют ученые, запустили пищевую цепочку, которая привела к распространению и развитию более крупных организмов.
“Параллельно с появлением загадочной молекулы BNG мы наблюдаем переход от мира, в котором главенствовали бактерии, к “миру водорослей”, — объясняет ван Малдегем. — “Мы считаем, что охота планктона помогла «очистить» океаны от бактерий и освободить место для водорослей, запустив новую и более сложную пищевую цепочку”
Полученные данные хорошо вписываются в гипотезу “Земля-снежный ком”. Считается, что к оледенению на планете привело глобальное смещение тектонических плит, которые пришли в движение 700-650 миллионов лет назад. Подвижность плит способствовала увеличению сейсмической и вулканической активности: появились горные цепи, начались землетрясения и извержения вулканов. Этих катастроф достаточно, чтобы вызвать экстремальное оледенение планеты.
Примерно через 50 миллионов лет снег и лед начали таять и огромное количество питательных веществ “смыло” в океан. Это, в свою очередь, дало ранним формам жизни, таким как планктонные водоросли, благоприятные условия для существования. В течение следующих 15 миллионов лет часть этого планктона превратилась в хищников, проложивших путь к более сложной пищевой цепи, которая в конечном итоге привела к появлению животных, а потом и человека.
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Связь с редакцией по электронной почте