«Апостериори»: Древнейшие эукариоты, возможно, обитали только в насыщенных кислородом областях океана

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Учёные выяснили, что одни из древнейших известных эукариотов, вероятно, обитали преимущественно на морском дне в условиях присутствия кислорода. Это открытие может помочь объяснить, почему сложные формы жизни появились на Земле значительно позднее первых одноклеточных организмов.

Эукариоты – это организмы, клетки которых содержат оформленное ядро и другие внутренние структуры. К ним относятся животные, растения, грибы и множество одноклеточных организмов. Считается, что первые эукариоты появились более полутора миллиардов лет назад. Однако на протяжении сотен миллионов лет после этого они оставались относительно немногочисленными и не отличались большим разнообразием.

Одна из гипотез связывает медленное развитие эукариотов с недостатком кислорода. Хотя первые организмы, способные производить кислород в процессе фотосинтеза, появились значительно раньше, его концентрация в атмосфере и океанах долгое время оставалась низкой. Кислород позволяет клеткам эффективнее получать энергию из органических веществ, что могло способствовать появлению более сложных организмов.

В исследовании, опубликованном 20 мая 2026 года в журнале Nature, международная группа учёных представила новые данные в пользу этой гипотезы. Авторы работы изучили ископаемые микроорганизмы возрастом от 1,75 до 1,4 миллиарда лет, обнаруженные в осадочных породах на севере Австралии. Исследователи сопоставили распространение окаменелостей с условиями, в которых формировались содержащие их породы.

Для этого учёные использовали палеонтологический и геохимический анализ. В частности, соотношение различных форм железа и содержание некоторых других элементов позволяют определить, присутствовал ли кислород в придонных водах древнего океана.

Оказалось, что ископаемые эукариоты встречались в отложениях, сформировавшихся в самых разных условиях – от прибрежных районов до открытого моря. Однако почти все они происходили из пород, образовавшихся при наличии кислорода в придонной воде. При этом окаменелости других микроорганизмов встречались и в бескислородных отложениях.

По мнению исследователей, это указывает на то, что древнейшие известные эукариоты использовали кислород для получения энергии или, по крайней мере, были приспособлены к существованию в его присутствии. Авторы также предполагают, что эти организмы уже обладали митохондриями – клеточными структурами, которые у большинства современных эукариотов обеспечивают производство энергии с использованием кислорода.

Кроме того, распределение окаменелостей позволило учёным сделать вывод о вероятном образе жизни древних эукариотов. Если бы они свободно перемещались в толще воды, их останки должны были бы оседать на морское дно независимо от содержания кислорода в придонных слоях. Однако почти полное отсутствие таких окаменелостей в бескислородных отложениях позволяет предположить, что эти организмы преимущественно обитали на дне или вблизи него.

Таким образом, на протяжении значительной части протерозойского эона эукариоты могли занимать лишь ограниченные области океана, где условия позволяли им существовать. По предположению авторов работы, широкое распространение эукариотов в толще воды началось значительно позднее – в неопротерозое, около миллиарда лет назад или позже.

Новые результаты не доказывают, что первые эукариоты возникли именно в кислородной среде, поскольку отсутствие окаменелостей не позволяет полностью исключить существование эукариотов в других условиях. Тем не менее исследование предлагает возможное объяснение длительного промежутка между появлением первых эукариотов и последующим увеличением их разнообразия. Если ранние представители этой группы действительно были ограничены небольшими участками морского дна, распространение кислорода в океанах могло открыть для них новые экологические ниши.

По мнению авторов работы, дальнейшее изучение древних осадочных пород поможет уточнить, когда эукариоты начали осваивать толщу воды и насколько этот процесс был связан с изменением химического состава океанов. Это, в свою очередь, позволит лучше понять условия, которые сделали возможным появление сложной многоклеточной жизни.