Геологи объяснили механизм возникновения минерального скелета у животных - Гранит науки - 2016-12-05

До 550-ти миллионов лет назад скелетных организмов не существовало, а затем, как предполагают ученые, с увеличением содержания атмосферного кислорода и изменением химического состава океанов у животных появилась возможность получать минералы, необходимые для построения твердых структур их тела. Анализ древних слоев сибирских пород у реки Юдома, проведенный недавно группой британских исследователей под руководством Рейчел Вуд (Rachel Wood) из Эдинбургского университета (University of Edinburgh) – авторами статьи в последнем номере журнала Geology - подтвердил это предположение. В сегодняшней атмосфере кислорода около 20%, но так было не всегда. До 800 миллионов лет назад его доля составляла одну десятую процента от нынешнего количества. А потом по причинам, пока полностью необъяснимым, уровень кислорода начал расти, и это совпало с изменением фауны на планете. На химические сдвиги, происходившие в составе воды во времена появления первых скелетных организмов, указывают породы, образованные слоями отложений в древних океанах. Вуд с коллегами зафиксировала серию химических изменений в эдиакарском и кембрийском периодах, которые вместе охватывали интервал от 635 до 485 миллионов лет назад. До 545 миллионов лет назад породы были богаты доломитами, которые, как принято считать, сформировались в океанах при низком содержании кислорода. После того, как только уровень атмосферного кислорода повысился, стали доминировать известняки. В сибирских известняках, описанных Вуд с коллегами, содержатся минералы арагонит и кальцит, необходимые животным для построения скелета. Кристаллы арагонита и кальцита образуются быстрее и с меньшими затратами энергии, чем доломиты, и, как считают авторы, по этой причине животные предпочли вовлекать в построение скелета их, а не доломиты. Кроме того, вследствие интенсивной эрозии континентальной суши, кальций, необходимый для образования кальцита и арагонита, стекал в океан, что также стимулировало эволюцию скелетных организмов. Этап в развитии органического мира, когда в эволюционно короткий период множество генетически далеких организмов приобрели минеральный скелет, называется скелетной революцией, и она отражена в самих породах. Так, в богатых доломитами слоях преобладают окаменелости мягкотелых организмов, таких как дискообразная Aspidella, но в следующих за ними известняках обнаруживаются представители рода Cloudina, чьи миллиметровые окаменелости представляют собой цепочку вставленных друг в друга конических образований. С них начинается эволюция скелетных организмов, приведшая к знакомым нам рыбам, моллюскам, динозаврам и, конечно, человеку. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».