Окаменелые скелеты и раковины ясно показывают, как развивались эволюция и вымирание в течение последних полумиллиарда лет, но анализ Virginia Tech расширяет диаграмму жизни почти до 2 миллиардов лет назад. Исследование опубликовано в журнале Science.
Благодаря этому новому исследованию диаграмма жизни теперь включает формы жизни из протерозойского эона, 2500 миллионов - 539 миллионов лет назад. Протерозойская жизнь была в целом меньше и скользче — как морские губки, которые не развили минеральные скелеты — и изначально оставляла меньше следов для окаменения.
Геобиолог из Политехнического университета Вирджинии Шухай Сяо и его коллеги опубликовали высокоточный анализ глобального разнообразия протерозойской жизни, основанный на глобальной компиляции данных об ископаемых. Этот анализ был опубликован в журнале Science.
Сяо и его команда специально изучали записи древних морских эукариот — организмов, клетки которых содержат ядро. Ранние эукариоты позже эволюционировали в многоклеточные организмы, которым приписывают начало совершенно новой эры жизни на Земле, включая животных, растения и грибы.
«Это самый полный и актуальный анализ этого периода на сегодняшний день», — сказал Сяо. «И что еще важнее, мы использовали графическую программу корреляции, которая позволила нам достичь большего временного разрешения».
Хореография видов дает критически важное представление о параллельных путях эволюции жизни и Земли.
Наблюдаемые закономерности и выводы, сделанные в ходе анализа:
- Первые эукариоты появились не позднее 1,8 миллиарда лет назад и постепенно достигли стабильного уровня разнообразия в период примерно с 1450 миллионов до 720 миллионов лет назад. Этот период справедливо называют «скучным миллиардом», когда темпы смены видов были необычайно низкими.
- Эукариотические виды «скучного миллиарда» могли развиваться медленнее и существовать дольше, чем те, которые появились позже.
- Затем катаклизм: Snowball Earth, спираль падающих температур, запечатала планету во льду по крайней мере дважды между 720 и 635 миллионами лет назад. Когда лед в конце концов растаял, эволюционная активность возобновилась, и все стало не таким скучным.
«Ледниковые периоды были основным фактором, который перенастроил эволюционный путь с точки зрения разнообразия и динамики», — сказал Сяо. «Мы видим быструю смену эукариотических видов сразу после оледенения. Это важное открытие».
По словам Сяо, эти закономерности поднимают множество интересных вопросов, в том числе:
- Почему эукариотическая эволюция была вялой во времена «скучного миллиарда»?
- Какие факторы способствовали ускорению темпов эволюции после ледниковых периодов?
- Были ли это экологические факторы, такие как изменение климата и повышение уровня кислорода в атмосфере?
- Может ли быть, что эволюционная гонка вооружений между различными организмами заставила существа быстро эволюционировать?
Будущие ученые смогут использовать количественную модель, чтобы ответить на эти вопросы и лучше понять сложное взаимодействие жизни на Земле и самой Земли.
