Судьбой древнейших животных заинтересовался международный научный коллектив
Ученые Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А.Трофимука Сибирского отделения РАН вместе с иностранными коллегами готовятся к осуществлению интереснейшего проекта. Его целью будет выявление причин исчезновения первых в истории Земли животных. Работы будут проходить в рамках нового проекта РНФ «В поисках Чеширского Кота: появление и исчезновение первых в истории биосферы эуметазой». Ученые исследуют первых животных, населявших Землю более 540 миллионов лет назад.
В состав научного коллектива войдут восемь сотрудников ИНГГ СО РАН (из лаборатории палеонтологии и стратиграфии докембрия и лаборатории геохимии нефти и газа), а также зарубежные ученые. Интерес к проекту уже проявили профессор Алан Джей Кауфман (Мэрилендский университет, США) и профессор Йохен Брокс (Австралийский национальный университет).
О том, что предстоит сделать, рассказал руководитель проекта, заведующий лабораторией палеонтологии и стратиграфии докембрия ИНГГ СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Дмитрий Гражданкин.
— История современной биосферы ведет свой отсчет с «кембрийского взрыва» морфологического и экологического разнообразия, произошедшего 530 миллионов лет назад, — говорит Дмитрий Владимирович. — Примерно за 100 миллионов лет до этого планета Земля вышла из состояния глубокой заморозки. Зажатый между этими двумя событиями эдиакарский период является самым загадочным интервалом геологической летописи, который позволяет понять происхождение и миропорядок современной биосферы.
Наш проект направлен на расшифровку истории становления эволюционного древа животных, которая осложнена не имеющими современных аналогов обстоятельствами. Впервые ископаемая летопись эдиакария станет объектом столь пристальных геобиологических исследований с привлечением разработок современной теоретической экологии, новейших аналитических методов и инновационных экспериментальных подходов.
Наш коллектив объединил ведущих специалистов по палеобиологии и стратиграфии докембрия, седиментологии, палеокеанографии, элементной, изотопной и органической геохимии — с богатым опытом проведения междисциплинарных геобиологических исследований. Ранее ученые ИНГГ СО РАН уже показали, что в позднем эдиакарии (580-540 миллионов лет) древнейшие в истории биосферы животные формировали устойчивые сообщества, однако факторы, под действием которых происходила экологическая дифференциация, оставались неизученными. Есть основания предполагать, что первые животные были приспособлены к жизни в условиях низкого содержания кислорода (наподобие «зоны кислородного минимума» в современном Мировом океане) и экологическая дифференциация обусловлена сложным, динамично меняющимся окислительно-восстановительным ландшафтом среды обитания.
Также специалистам предстоит выяснить, почему ископаемые остатки первых животных неожиданно исчезают из геологической летописи. Пока что в научном мире считается, что это могло произойти по нескольким причинам: в результате природной катастрофы («гипотеза массового вымирания») или же из-за биологических факторов («гипотеза биологического замещения»), связанных с эволюцией и появлением новых типов экологических взаимодействий (хищничества, биотурбации осадка и конкуренции за пищевые ресурсы). Однако на этом отрезке геологической истории не зафиксировано никаких природных катастроф (излияний базальтов или падения болидов) либо резких экосистемных перестроек.
Поэтому не исключается вероятность того, что как такового вымирания организмов не было, — вместо этого сменились условия, которые прежде отвечали за сохранность мягких тканей. Чтобы проверить основные положения, которые следуют из «гипотезы Чеширского Кота», ученые из ИНГГ СО РАН и планируют провести этот проект.
Специалисты предполагают сделать комплексное изучение ископаемых остатков, изотопного состава вмещающего осадка и биомаркеров захороненного органического вещества, условий обитания во время «массового вымирания», а также попробовать воспроизвести его экспериментальным путем, используя модели древнейших организмов, распечатанные на 3D-принтере из деградируемых биоматериалов.
Участники проекта готовы привести убедительные доводы в пользу того, что первые животные вовсе не вымерли (иначе бы они не оставили потомков, в том числе и нас), а появлялись и исчезали, как Чеширский Кот, благодаря уникальной адаптации к бескислородным условиям обитания. Предполагается, что нестабильные окислительно-восстановительные условия способствовали раннедиагенической цементации осадка (осадок затвердевал до того, как мягкие ткани начинали разлагаться), а стабилизация редокс-среды приводила к более поздней цементации осадка, когда захороненные в нем организмы уже разложились. Ученые ИНГГ СО РАН предполагают, что в ходе выполнения проблему вендэдиакарских мягкотелых организмов удастся решить раз и навсегда.
Исследования планируется вести в нескольких точках. В частности, ученые будут изучать разрезы хатыспытской и туркутской свит Оленекского поднятия Сибири, разрезы никольской и ченчинской свит по реке Лена, разрез чернокаменской свиты по реке Сылвица западного склона Среднего Урала и разрезы венда юго-восточного Беломорья. Эти отложения богаты ископаемыми остатками эдиакарской фауны. Их изучение позволит специалистам составить наиболее объективную картину жизни и причин исчезновения мягкотелых организмов.
Проект рассчитан до 2022 года, его бюджет составляет 8 миллионов рублей. Каждый год предполагается участие разных зарубежных ученых. Они присоединятся к сотрудникам ИНГГ СО РАН, как только позволит эпидемиологическая ситуация. Во время визитов зарубежные ученые смогут прочитать лекции, принять участие в семинарах, школах молодых исследований по тематике проекта, а также проводить исследования.
Павел Красин
Нет комментариев