Фекальный взрыв. Ученые выдвинули неожиданную теорию о развитии сложной жизни на Земле
Международная группа ученых из Австралии и Германии выдвинула новую гипотезу о причинах кембрийского взрыва — периода, который произошел примерно 540 миллионов лет назад и ознаменовал внезапное появление большинства основных групп сложных животных.
Обобщающее исследование, опубликованное в профильном журнале Trends in Ecology & Evolution , свидетельствует о том, что важным катализатором этого эволюционного скачка могли быть продукты жизнедеятельности древнейших организмов.
На протяжении почти 4 миллиардов лет после возникновения первичной жизни на Земле эволюция оставалась на уровне одноклеточных и простейших организмов. Ситуация кардинально изменилась в конце эдиакарского и начале кембрийского периодов, когда за относительно короткое по геологическим меркам время — около 25 миллионов лет — появилось огромное разнообразие сложных форм жизни.
До сих пор основными факторами этого явления считались рост уровня кислорода в воде и атмосфере, формирование озонового слоя и приток питательных веществ в результате таяния ледников. Однако биолог-эволюционист Рассел Бикнелл из Университета Флиндерса и его коллеги обратили внимание на ранее недооцененный фактор — так называемую «фекальную революцию».
Изучая ископаемые экскременты (копролиты), палеонтологи установили, что появление животных с полноценными пищеварительными системами и анальными отверстиями кардинально изменило круговорот веществ в древних океанах. Самые древние копролиты возрастом 540 миллионов лет представляют собой микроскопические комочки или тонкие нити. Однако по мере развития организмов и усложнения их пищеварительных желез в палеонтологической летописи появляются более крупные окаменелости длиной в несколько миллиметров, часто содержащие измельченные остатки раковин.
Массовое оседание экскрементов, обогащенных углеродом, азотом, железом и фосфором, в более глубокие слои воды создало мощный поток питательных веществ. Это сформировало устойчивые трофические связи, ускорило развитие океанических экосистем и запустило механизм положительной обратной связи, позволивший эволюции создать все разнообразие современного животного мира.