Причудливая группа организмов уникальной формы, известная как рангеоморфы, возможно, была одним из первых животных, появившихся на Земле и уникально приспособленных к условиям океана 575 миллионов лет назад.Новая модель, разработанная исследователями из Кембриджского университета, разрешила многие загадки, связанные со структурой, эволюцией и исчезновением этих «прото-животных».
Результаты опубликованы сегодня (11 августа) в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.Рангоморфы были одними из первых крупных организмов на Земле, существовавших в то время, когда большинство других форм жизни были микроскопическими по размеру.
Большинство ранджоморфов были высотой около 10 сантиметров, хотя некоторые были до двух метров в высоту.Эти существа были обитателями океана, которые жили в эдиакарский период, между 635 и 541 миллионами лет назад. Их тела состояли из мягких ветвей, каждая из которых имела множество более мелких боковых ветвей, образующих геометрическую форму, известную как фрактал, которую можно увидеть во многих знакомых ветвящихся формах, таких как листья папоротника и даже речные сети.
Рангоморфы были непохожи ни на один современный организм, что затрудняло определение того, как они питались, росли или размножались, и, следовательно, затрудняло их привязку к какой-либо конкретной современной группе. Однако, несмотря на то, что они были похожи на растения, свидетельства указывают на то, что рангеоморфы на самом деле были одними из самых ранних животных.«Мы знаем, что рангеоморфы жили слишком глубоко в океане, чтобы они могли получать свою энергию посредством фотосинтеза, как это делают растения», — сказала доктор Дженнифер Хойал Катхилл из Кембриджского Департамента наук о Земле, руководившая исследованием. «Более вероятно, что они поглощали питательные вещества непосредственно из морской воды через поверхность своего тела. В современном мире таким крупным животным было бы сложно выжить только за счет растворенных питательных веществ».
«Океаны в эдиакарский период были больше похожи на слабый суп — полный питательных веществ, таких как органический углерод, тогда как сегодня взвешенные частицы пищи быстро собираются множеством животных», — сказал соавтор исследования профессор Саймон Конвей Моррис.Начиная с 541 миллиона лет назад, условия в океанах быстро изменились с началом кембрийского взрыва — периода быстрой эволюции, когда большинство основных групп животных впервые появляются в летописи окаменелостей, а конкуренция за питательные вещества резко усиливается.Рангоморфов часто считали «неудавшимся экспериментом» эволюции, поскольку они вымерли так быстро, как только всерьез начался кембрийский взрыв, но этот новый анализ показывает, насколько успешными они когда-то были.
Рангоморфы почти полностью заполнили окружающее их пространство с огромной общей площадью поверхности. Это сделало их очень эффективными кормушками, способными извлекать максимальное количество питательных веществ из океанской воды.«Эти существа были удивительно хорошо приспособлены к окружающей среде, поскольку в то время океаны были богаты питательными веществами и не конкурировали», — сказал доктор Хойал Катхилл. «С математической точки зрения, они заполнили свое пространство почти идеально».Доктор Хойал Катхилл исследовал окаменелости рангеоморфов из ряда мест по всему миру и использовал их для создания первых компьютерных реконструкций развития и трехмерной структуры этих организмов, показывая, насколько хорошо они подходят для своей эдиакарской среды.
Однако с началом кембрийского взрыва рангеоморфы превратились в «сидящих уток», поскольку у них не было известных средств защиты от хищников, которые начинали развиваться, а изменение химического состава океана означало, что они больше не могли получать необходимые им питательные вещества. кормить.«Когда начался кембрий, эти эдиакарские специалисты больше не могли выжить, и ничего подобного им больше не видели», — сказал доктор Хойал Катхилл.