Палеонтологи обнаружили в Австралии отложения древних морских осадочных пород, которые содержат в себе включения, похожие на так называемые тилакоиды, фотосинтезирующие структуры в клетках цианобактерий. Их открытие указывает на то, что фотосинтез появился на Земле как минимум 1,7-1,8 млрд лет назад, пишут исследователи в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы обнаружили пока самые древние на Земле тилакоиды внутри цилиндрических микроокаменелостей, которые были найдены в отложениях пород из австралийской формации Макдермотт. Их открытие отодвигает время появления цианобактерий с тилакоидами назад в прошлое как минимум на 1,2 млрд лет и говорит в пользу того, что подобные микробы появились примерно 1,75 млрд лет назад", - пишут исследователи.

Данное открытие было совершено группой европейских палеонтологов под руководством профессора Льежского университета (Бельгия) Эммануэль Яво при изучении необычных микроскопических окаменелостей, которые были найдены на севере Австралии у берегов реки Макартур. Здесь залегают породы австралийской формации Макдермотт, которые сформировались на дне древнего моря примерно 1,78-1,73 млрд лет назад.

В этих отложениях присутствуют цилиндрические структуры, похожие по размерам и форме на бактерий или архей. Профессор Яво и ее коллеги впервые изучили внутреннее устройство этих микроокаменелостей при помощи трансмиссионного электронного микроскопа, для чего они разрезали несколько цилиндров на тонкие слои и просканировали их при помощи этого устройства.

По этой причине находка профессора Яво и ее коллег пока является самым древним на Земле свидетельством существования фотосинтезирующих организмов в целом и цианобактерий в частности. Последующее изучение этих окаменелостей, а также поиски их аналогов в других древних породах помогут ученым уточнить то, как и когда на нашей планете появились первые существа, способные использовать солнечную энергию для получения питательных веществ.

Ископаемая история фотосинтеза

По текущим представлениям палеонтологов и геологов, первые фотосинтезирующие организмы появились на Земле примерно 2,4-2,1 млрд лет назад. Многие ученые считают, что свидетельством этого является то, что в это время произошла так называемая "великая кислородная катастрофа", во время которой концентрация кислорода в водах первичного океана Земли и ее атмосферы за очень короткое время выросла на несколько порядков.

Другие исследователи пока сомневаются в этом, так как у исследователей пока нет однозначных свидетельств существования фотосинтезирующих организмов в начале палеозойской эры. По этой причине "скептики" считают, что данные резкие сдвиги в концентрации газов могли породить абиогенные процессы, в том числе перемены в характере круговорота пород в недрах Земли.

Палеонтологи обнаружили в Габоне останки древнейших многоклеточных живых существ, живших в морях примерно 2,1 миллиарда лет назад. Их фотографии опубликованы в журнале PNAS.

Окаменелые остатки и следы первых многоклеточных существ"Примерно в это же время произошло одно из важнейших событий в истории Земли, Великая кислородная катастрофа. Мы давно спорим о том, связаны ли они между собой. Наши окаменелости, несмотря на расхождения с данными генетиков, могут говорить в пользу подобной связи", — пишут Дональд Кэнфилд (Donald Canfield) из Центра изучения эволюции Земли в Оденсе (Дания) и его коллеги.

Сегодня ученые считают, что жизнь могла появиться на Земле уже три миллиарда лет назад, однако первые 2,5 миллиарда лет своего существования она провела исключительно в одноклеточной форме. Первые многоклеточные существа предположительно появились лишь 600-650 миллионов лет назад, во время эдиакарского периода, и об их жизни, благодаря почти полному отсутствию их останков, мы почти ничего не знаем.

Недавно эти представления начали подвергаться сомнениями. К примеру, год назад ученые нашли в Китае крайне необычные отложения "угля", внутри которых сохранились отпечатки потенциально первых многоклеточных живых существ, населявших первичный океан Земли примерно 1,5 миллиарда лет назад.

Кэнфилд и его коллеги отодвинули эту дату примерно на 600 миллионов лет назад в прошлое, анализируя необычные структуры, найденные в породах палеопротерозойской эры, сформировавшихся в окрестностях города Франсвилль примерно 2,1 миллиарда лет назад.

Эти отложения, как отмечает Кэнфилд, привлекли внимание публики около шести лет назад, когда его коллеги из университета Пуатье обнаружили здесь множество причудливых структур, похожих на отпечатки тел многоклеточных животных.

Это открытие вызвало массу споров. Часть коллег посчитала находки французских палеонтологов следами "обычных" бактериальных колоний необычной формы, а другие вообще отрицали их органическое происхождение, списывая их на отложения пирита, соединения серы и железа.

И те, и другие скептики отмечали, что "габонобиота", как ее назвали первооткрыватели, не оставила никаких физических и эволюционных следов, бесследно исчезнув в последующие эпохи.

Подобные претензии не остановили ученых, и они продолжили вести раскопки на территории Габона. За последующие годы они нашли несколько новых отпечатков различных предположительно "многоклеточных" существ, похожих по форме на нити и листообразные структуры.

Два года назад Кэнфилду и его коллегам улыбнулась удача – им удалось найти не только восемь дюжин окаменелых останков "габонобиоты", но следы их перемещений по бактериальным "одеялам", устилавшим тогда дно мелководий в первичном океане Земли.

Изучив их структуру и химический состав, ученые доказали, что листообразные окаменелости действительно содержат в себе следы органики и веществ, характерных для эукариот, многоклеточных обитателей Земли. Вдобавок, часть из них не содержала в себе серы, что опровергло позицию одной из групп скептиков.

Форма этих окаменелостей и оставленных ими следов, как отмечают исследователи, говорит о том, что древние многоклеточные существа двигались примерно так же, как амебы в "миграционной" фазе развития или примитивные слизни, вырабатывая слизь и используя ее для скольжения по поверхности бактериального "одеяла".

"Пока не понятно, были ли эти организмы своеобразной прелюдией для дальнейшей эволюции эукариот или неудавшимся экспериментом, не получившим продолжения. С другой стороны, они в любом случае говорят о том, что сложные формы жизни появились за миллиард лет до того, как первые настоящие животные появились в конце неопротерозоя", — заключают палеонтологи.

Источник: РИА Новости

Ученые нашли в протерозойских отложениях на юге Африки окаменелость, похожую на мицелий гриба. Находка доказывает, что древнейшие грибы жили на дне моря.

Об этом говорится в статье палеонтологов из Швеции и Австралии, опубликованной в журнале Nature Ecology & Evolution.

В осадочных породах нередко встречаются образования, напоминающие клубок переплетенных нитей. Обычно их интерпретируют как окаменевшие грибницы. Авторы статьи обнаружили нечто подобное, но только в весьма неожиданном месте - в базальтовых породах возрастом 2,4 млрд лет, которые явились результатом деятельности подводных вулканов.

Открытие было сделано при бурении 900-метровой толщи древних базальтов в ЮАР. В образцах породы ученые заметили переплетение нитей толщиной 2-12 микрометров. Некоторые из нитей соединяются, другие несут округлые вздутия, похожие на грибные споры. Судя по размерам, эти образования больше напоминают именно грибницу, а не бактериальные нити.

Исходя из молекулярных данных, по возрасту первые грибы в 2-3 раза уступают найденной окаменелости. Поэтому ученые не исключают, что перед ними всё же не настоящий гриб, а представитель какой-то неизвестной группы эукариотических организмов. Если же это гриб, то остается предположить, что древнейшие грибы заселяли вулканические породы в морских глубинах.

Напомним, недавно британские ученые заявили, что им удалось найти в канадских породах возрастом 4,3 млрд лет возможные остатки микроорганизмов. Подобно некоторым современным бактериям, они могли обитать в гидротермальных источниках на дне океана.

Источник: infox.ru

Необычная окаменелость из Китая говорит о том, что первые многоклеточные существа появились на Земле примерно 1,56 миллиарда лет назад, почти на миллиард лет раньше, чем считалось ранее, пишут ученые в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

Найденные первые многоклеточныеСегодня ученые считают, что жизнь могла появиться на Земле уже три миллиарда лет назад, однако первые 2,5 миллиарда лет своего существования она провела исключительно в одноклеточной форме. Первые многоклеточные существа предположительно появились лишь 600-650 миллионов лет назад, во время эдиакарского периода, и об их жизни, благодаря почти полному отсутствию их останков, мы почти ничего не знаем.

Шисин Чжу (Shixing Zhu) из Университета геологических наук Китая в Вухане и его коллеги из Норвегии и США проводили раскопки на севере Китая, где залегают породы формации Гаоюйчжуан, сформировавшиеся в середине протеозойской эры, примерно 1,5-1,6 миллиарда лет назад.

Изучая эти породы, ученые натолкнулись на необычные залежи "угля" – пород, состоявших преимущественно из углерода, указывавшего на их органическое происхождение. Заинтригованные палеонтологи изучили их структуру при помощи Рамановского спектрометра и нескольких микроскопов, после чего попытались понять, какие микробы могли их оставить.

К их большому удивлению, данный "уголь" был сформирован не из останков одноклеточных существ, а из достаточно крупных и однозначно многоклеточных "прото-животных" или "прото-растений", чья длина могла достигать десяти, двадцати и даже тридцати сантиметров. По своей форме они больше всего напоминали отпечатки водорослей, растущих на небольших глубинах у берегов морей и океанов.

В отличие от большинства водорослей, являющихся одноклеточными представителями жизни, данные существа, пока не получившие имя, были однозначно многоклеточными. В пользу этого говорит большой размер их клеток и "бесшовный" характер соединений между ними, говоривший о том, что они представляли единое целое, а не "конфедерацию" из фактически независимых клеток.

Как предполагают исследователи, найденные ими существа были все же ближе к растениям, чем к животным, так как они умели фотосинтезировать – на это указывают останки структур, похожих на хлоропласты растений. В них было всего два типа тканей – "обычные" клетки, вероятно занимавшиеся фотосинтезом, и особые структурные клетки, поддерживавшие лист "растения".

Тем не менее, по словам Чжу и его коллег, не стоит сразу относить данную находку к числу растений – для определения ее положения на древе эволюции у ученых пока нет достаточного количества данных. С другой стороны, открытие данных "водорослей" позволяет говорить о том, что многоклеточные существа на Земле появились как минимум на миллиард лет раньше, чем произошел "кембрийский взрыв", который мы считали отправной точкой эволюции предков всех растений и животных.

Источник: РИА Новости

Международная группа геофизиков решила вековую задачу – ученые выяснили, когда и каким образом объединились древние суперконтиненты Колумбия и Родиния. Исследование под названием "О долговечной связи между Южной Сибирью и Северной Лаврентией в Протерозойскую эру" было опубликовано в журнале Nature Geoscience.

"В новом исследовании мы заключаем, что север Лаврентии (Северная Америка) и юг Сибири были объединены в периоды примерно с 1,2 – 1,9 миллиарда лет до 700 миллионов лет назад", — заявил соавтор работы Кевин Чемберлен из Вайомингского университета, на сайте которого коротко передается содержание исследования.

В работе принимали участие исследователи из нескольких канадских, шведских и российских университетов. Ученые фактически проделали работу детективов – "пришли на место преступления после происшествия и собрали его куски воедино", отметил Чемберлен. Геофизикам удалось обнаружить образцы одних и тех же пород на различных территориях современных континентов, ранее примыкавших друг к другу, и установить общность этих частей через их расположение, строение и химический состав. Возраст пород сравнивали при помощи уран-свинцового метода.

 Специалисты пришли к выводу, что обнаруженные породы раньше были единым целым и входили в состав объединенного суперконтинента. Всего ученые нашли около 250 дайек (геологические тела — ред.), сравнение пород из которых позволило им построить базу континентальных образцов возрастами 2700-500 миллионов лет. Геофизики и другие специалисты работают и над более молодыми образцами – от 100 до 400 миллионов лет.

 "Большинство основных месторождений металлов на Земле сформировались в ранний период истории планеты", — отметил Кевин Чемберлен.

 В статье отмечается, что исследование ученых может быть полезным при расчете экономической целесообразности будущей разведки нефти и газа.

Источник: infox.ru

Ученые выяснили, что некоторые глубоководные бактериальные сообщества, живущие у берегов Южной Америки, не менялись более 2 млрд лет. Открытие доказывает, что эволюция не идет в тех случаях, когда организмы оптимально приспособлены к окружающей среде.

Окаменевшие бактерии риасийского периодаОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского университета, опубликованной в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Внимание исследователей привлекли сообщества бактерий, которые занимаются переработкой серы. Эти сообщества состоят из двух групп микроорганизмов - одни из них живут в глубине морского ила и в анаэробных условиях восстанавливают сульфаты (SO₄), содержащиеся в морской воде, до сероводорода (H₂S). Другие бактерии, живущие на поверхности ила в присутствии кислорода, окисляют H₂S до кристаллической серы или сульфатов.

Авторы статьи сравнили структуру таких сообществ, живущих в наши дни у побережья Южной Америки, с ископаемыми образцами, которые происходят из Западной Австралии. Одни из них были найдены в формации Тьюри Крик возрастом 2,3 млрд лет, других бактерий собрали в формации Дак Крик возрастом 1,8 млрд лет. С помощью сканирующего микроскопа ученые реконструировали трехмерную структуру ископаемых сообществ.

Выяснилось, что как и сейчас, древние бактериальные экосистемы данного типа представляли собой трехмерную сеть из соединенных между собой бактериальных клеток. Один из ее компонентов - это широкие нити (диаметром около 7-9 ммк), состоящие из удлиненных клеток. Другим компонентом являются тонкие нити (диаметром 1 мкм) нити, составленные из клеток, похожих на бусины. В точности такая же картина наблюдается у южноамериканских сероперерабатывающих бактерий.

По мнению авторов статьи, данные бактериальные сообщества не менялись последние 2 млрд лет. Они возникли примерно 2,4 млрд лет назад, когда атмосфера Земли стала насыщена кислородом - это обогатило океан сульфатами, необходимыми для жизнедеятельности сероперерабатывающих микроорганизмов. Поскольку бактерии были хорошо приспособлены к условиям морского дна, а они с тех пор не менялась, то эволюция в этих экосистемах как бы замерла.

Источник: infox.ru

Одному из самых странных ископаемых животных, — галлюцигении (Hallucigenia), — червеобразному существу с ногами, шипами и головой, трудно отличимой от хвоста, наконец-то нашлось место на эволюционном древе.

HallucigeniaИсследователи из Кембриджского университета обнаружили, что эта «эволюционная неудачница» (ее родство с современными видами долгое время не удавалось установить) на самом деле являлась важным предком современных бархатных червей (также известных как онихофоры), наземных беспозвоночных, живущих в тропических лесах.

Для галлюцигении очень долго не могли найти «родственников» не только из-за ее специфичности, но по слегка комичной причине — первоначально ее рассматривали вверх ногами, принимая шипы за щупальца.

Галлюцигения жила 505 млн лет назад в период т.н. Кембрийского взрыва, когда появилось множество новых видов животных. У нее были жесткие шипы по всему телу, 7 или 8 пар ног, заканчивающихся когтями. Длина ее составляла от 5 до 35 мм, а жила она на дне океана.

Доктор Мартин Смит (Martin Smith), один из автор статьи, описывающей результаты исследования, опубликованной в Nature, объяснил, что «часто кажется, будто все современные группы животных появились во время Кембрийского взрыва. Но эволюция — постепенный процесс, и привычная нам анатомия современных животных оттачивалась шаг за шагом, и именно на таких примерах как галлюцигения это можно увидеть лучше всего».

Истчоник: Научная Россия

В потёртом сердце южноафриканского кратера Вредефорт таятся любопытные чёрно-зелёные породы. Это всё, что осталось от магматического моря, некогда наполнявшего дыру в земле, утверждают Десмонд Мозер из Западного университета Онтарио (Канада). Десятикилометровый кратер Вредефорт образовался 2,02 млрд лет назад, и с тех пор, естественно, время его не щадило.

Вредефорт, снимок спутника НАСА. Образование под названием Вредефорт когда-то было совсем другим. Его первоначальный диаметр оценивается в 300 км. Астероид или метеороид, угодивший в Африку, имел, вероятно, 10 км в поперечнике и «вырыл» яму, глубина которой в десять раз превышала Гранд-Каньон, замечает г-н Мозер. Земная кора расплавилась, и на месте удара образовалось озеро магмы. Примерно то же самое произошло чуть позже в Онтарио, где появился кратер Садбери (он чуть меньше). Ему группа г-на Мозера тоже уделила внимание.

Циркон возрастом 3 млрд лет, переживший удар (здесь и ниже фото Desmond Moser). Что осталось от того расплава? Считалось, что ничего или почти ничего. Наблюдаются беспорядочные слои брекчии, сформированные слоями коры, которая упала в кратер сразу после удара. Слои скользили настолько быстро, что обусловленное этим трение расплавило камень и превратило его в стекловидную породу под названием псевдотахилит. Имеются также дайки, то есть трещины в окружающем материале, которые оказались заполнены лавой (эта порода именуется гранофиром). 

Но в 1990-х г-н Мозер обнаружил в центре кратера кое-что ещё. Он пытался определить возраст Вредефорта и случайно наткнулся на девственные цирконы возрастом 2,02 млрд лет — крошечные кусочки минералов без каких бы то ни было следов удара. Они прятались как раз в дайках. Дайки проходят через древнюю кору, которая когда-то находилась на глубине 20 км. Г-н Мозер полагает, что подостывшая магма проникла в породы коры и как бы закупорила кратер. Кора при этом выгнулась куполом: вспомните видео с демонстрацией падения капли на поверхность воды. 

Г-н Мозер опубликовал свои рассуждения в 1997 году, и сразу же развернулась дискуссия о том, можно ли считать дайки, заполненные габброноритами, остатком импактных расплавов. Сражение не закончилось по сей день. Одни исследователи отвергают эту точку зрения, поскольку магма обладает необычной слоистостью, служащей признаком того, что порода претерпела изменения. Возможно, это ещё один пример псевдотахилита или участок первоначальной земной коры. Другие полагают, что юные цирконы могли кристаллизоваться под влиянием тепла от удара.

Поэтому г-н Мозер и его коллеги вернулись в Южную Африку и занялись поиском доказательств, что дайки и кратер имеют одинаковый возраст. Выяснилось, что цирконы распределены случайным образом и перемежаются с окружающими минералами, то есть они не могли появиться благодаря теплу от удара позднее, чем соседи. 

Наконец, концентрация гафния говорит о том, что магма представляет собой расплавленную породу возрастом 3 млрд лет, которая до удара находилась на поверхности Земли (аналогичные осадочные и магматические породы можно найти в соседнем Витватерсранде), а не ту глубокую кору, что обнажена сейчас благодаря двум миллиардам лет эрозии. 

Если учёные правы, то по этим признакам имеет смысл искать и другие кратеры. Действительно, существуют более древние породы с аналогичным составом и текстурой.

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology. В том же номере Мэтью Юбер из Брюссельского университета (Бельгия) и его коллеги сообщают об обнаружении выброшенного ударом материала Вредефорта в Карелии. Выпаренные фрагменты породы поднялись в атмосферу и упали в 2 500 км от кратера на протоконтинент, ставший позднее северо-западной частью России и Скандинавией. 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Два миллиарда лет назад на Земле было достаточно кислорода для появления и эволюции многоклеточных животных. Однако понадобилось еще полтора миллиарда лет, чтобы в океанах нашей планеты началась "кембрийская революция". Европейские палеонтологи нашли причину, не позволившую жестоким доисторическим монстрам появиться еще в глубоком докембрии.

Ископаемые следы первых попыток перехода к многоклеточности Согласно современным взглядам ученых, бурное развитие жизни на Земле началось около 550 млн лет назад, в кембрийском периоде. Именно тогда содержание кислорода в атмосфере достигло 10% от современного. По мнению палеонтологов, доступный кислород привел к взрывному увеличению разнообразия живых существ и радикальному ускорению эволюционных процессов, создавших, в конечном итоге, всю современную флору и фауну.

Новая работа международной группы исследователей из европейских университетов грозит полностью разрушить эту стройную картину. Как сообщила доктор Эмма Хаммарлунд из Северного центра эволюции Земли (Nordic Center for Earth Evolution), 2,1 млрд лет назад содержание кислорода было точно таким же, как и во времена "кембрийского взрыва".

"Мы исследовали горные породы возрастом 2,15-2,08 млрд лет. Они показывают, что в те времена кислород уже присутствовал в глубинных слоях океана. А это значит, что его было достаточно и в атмосфере, – рассказала Хаммарлунд. – Мы пока не можем точно сказать, сколько процентов кислорода насчитывалось в воздухе или воде, но очевидно, его хватало для начала развития первых живых существ".

Речь идет о проблематичных окаменелостях, обнаруженных Хаммарлунд и ее коллегами в древнейших осадочных отложениях. Судя по всему, они принадлежат неизвестной прежде форме жизни, которая уже в те далекие времена пыталась освоить многоклеточность. "Тогда не было крупных существ, к которым мы привыкли сегодня. Это было нечто вроде микробов, которые экспериментировали с путями превращения в многоклеточные организмы. Им хватало кислорода для  своих экспериментов, но очевидно, что-то пошло не так", –сообщила ученый.

Возможно, причиной провала первых попыток перехода к многоклеточности стала неспособность ранних существ к созданию прочных защитных покровов. По этой же причине сегодня практически невозможно сказать о них что либо конкретное – ведь в ископаемом состоянии лучше всего сохраняются именно твердые части древних животных. Но возможны и другие объяснения.

"Почему эволюционный взрыв не произошел еще в те времена? Возможно, проблема была заложена в генетике этих ранних форм жизни. Или, может быть, те организмы не пытались есть друг друга, и поэтому эволюционная гонка никак не могла начаться. У нас есть несколько вариантов объяснения, но пока слишком мало данных, чтобы говорить об этом с уверенностью", – приводит слова Хаммарлунд Red Orbit.

Статья "Oxygen dynamics in the aftermath of the Great Oxidation of Earth’s atmosphere" доступна на сайте Pnas.org

Источник: PaleoNews

Принято считать, что растения и животные выбрались на сушу всего лишь около 500 млн лет назад, а дотоле Земля была безвидна и пуста, как нынешний Марс.

Попытка реконструкции Diskagma buttonii.Однако геолог Грегори Реталлак из Орегонского университета (США) и его коллеги предъявили доказательства существования сухопутного существа, возраст которого оценивается в 2,2 млрд лет!

Речь идёт об окаменелостях размером со спичечную головку, которые соединены тоненькими ниточками в пучки. Вид, найденный в Южной Африке, назвали Diskagma buttonii, что означает «дискообразные фрагменты Энди Баттона». К какому царству его отнести, пока неизвестно.

«Очевидно, что это не растение и не животное, но нечто более простое», — поясняет г-н Реталлак. По его мнению, это нечто больше всего напоминает род современных почвенных грибков Geosiphon, которые обладают центральной полостью, заполненной цианобактериями-симбионтами. В существовании последних в те времена сомнений нет, а вот нечто похожее на грибы появляется в палеонтологической летописи только около 1,5 млрд лет назад.

Между тем авторы указывают, что образцы древней почвы, в которой было обнаружено загадочное создание, используются в качестве доказательства значительного роста атмосферной концентрации кислорода 2,2–2,4 млрд лет назад. В первой половине истории Земли кислород встречался в атмосфере в исчезающе малых количествах, а в результате так называемого великого окисления (кислородной катастрофы) его доля возросла примерно до 5% (сейчас она, как вы знаете, в четыре раза больше).

Г-н Реталлак считает большим научным подвигом то, что эти окаменелости вообще удалось выделить и продемонстрировать: для микроскопа они чересчур велики, а срез породы слишком тёмный, чтобы различить их на свет. Поэтому образцы изучались с помощью мощного рентгеновского излучения циклотрона Национальной лаборатории им. Лоуренса Беркли (США).

Морфологией и размерами пришелец из докембрия напоминает Thucomyces lichenoides — окаменелость возрастом 2,8 млрд лет, тоже найденную на юге Африки. Но состав (в том числе внутреннее строение и микроэлементы) совершенно иной.

Diskagma обладает также некоторым сходством с тремя современными организмами: слизевиком Leocarpus fragilis с Пустошей трёх сестёр штата Орегон, лишайником Cladonia ecmocyna с берегов озера Фиштрэп в штате Монтана и грибом Geosiphon pyriformis из окрестностей Дармштадта (ФРГ).

Поломав голову, авторы решили считать новое ископаемое перспективным кандидатом на звание древнейшего эукариота, то есть организма с клетками, содержащими сложные образования внутри мембраны, в том числе ядро.

Результаты исследования опубликованы в журнале Precambrian Research.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

В далеком прошлом наша планета имела свой собственный, четко выраженный запах. И скорее всего, большинству современных людей он не показался бы родным – ведь речь идет об аромате сероводорода, который источают, например, тухлые яйца.

"Принюхаться" к вони, окутывавшей Землю 1,9 млрд лет назад, удалось палеобиологу Оксфордского университета Мартину Брази. Изучая под микроскопом древнейшие горные породы протерозойского возраста, найденные в районе канадского озера Верхнее, он обнаружил удивительную группу микроорганизмов: мелкие сферические и палочковидные бактерии пиршествовали на более крупной цианобактерии Gunflintia.

 Чтобы переварить оболочки своей жертвы, мелким бактериям были необходимы атомы кислорода, добываемые из растворенных в морской воде сульфатов. В ходе этого процесса также образовывались углекислый газ, отправлявшийся в атмосферу, и сероводород – причина того самого отвратительного запаха протухших яиц.

 "Конечно, не весь мир пропах сероводородом, – прокомментировал свое открытие Брази порталу National Geographic. – Но если у вас достаточно тонкое обоняние, то вы бы сказали, что этот запах был весьма распространен".

 Менее яркое, но куда более важное в научном отношении следствие этого открытия заключается в том, что эта группа бактерий является самым ранним в истории случаем поедания одного существа другим – проявлением так называемой гетеротрофии. "Впервые в геологической летописи мы видим, как один вид живого существа ест другое существо", –подчеркнул Брази.

 Химические доказательства существования гетеротрофии известны довольно давно, а первые из них вообще датируются возрастом около 3,5 млрд лет назад. Однако наблюдать подтверждающие гетеротрофию окаменелости протерозойского возраста ученым удалось впервые. Кем были "хищники", они сказать пока не могут, а вот "жертва" – Gunflintia – представляет собой довольно хорошо известную крупную фотосинтезирующую цианобактерию. Именно эта группа живых существ насытила атмосферу ранней Земли кислородом, сделав ее пригодной для дыхания современного типа.

 Gunflintia вместе с другими древнейшими организмами была открыта в кремнях канадской формации Ганфлинт в 1953 году. Ее находка произвела переворот в палеонтологии докембрия, сразу же отодвинув нижнюю планку появления известных науке живых существ до почти 2 млрд лет назад.

 Трехмерные компьютерные реконструкции окаменелостей Gunflintia показали, что у многих из них оболочка насквозь "проедена" пятнышками пирита – побочного продукта жизнедеятельности гетеротрофных сульфатредуцирующих бактерий. В то же время другие бактерии из той же формации – Huroniospora – от нападений "хищников" практически не страдали. По мнению ученых, это объясняется различиями в строении оболочки: у Huroniospora она была толще и содержала больше воскоподобных веществ. "Это такая же разница, как между морковкой и куском деревяшки, – пояснил Брази. – Huroniospora была тверже и ее было сложнее съесть".

 Стоит отметить, что появившиеся в глубоком докембрии бактерии до сих пор играют важную роль в жизни Земли. Цианобактерии, как уже было сказано, производят кислород. Но если бы на них никто не нападал, то связанный при фотосинтезе углекислый газ не возвращался бы обратно в атмосферу, и на Земле установился бы глобальный ледниковый период.

 По словам планетарного химика NASA из Лаборатории реактивного движения в Пасадене Кеннета Виллифорда, методы исследований, позволившие найти протерозойских бактерий в канадских кремнях, должны быть опробованы и на марсианских горных породах. "Если мы и в самом деле хотим узнать, была ли когда-нибудь жизнь на Марсе, то это однозначно один из тех методов, которые нам придется применять", – уверен он.

 Источник: PaleoNews

Учёные обнаружили окаменевшие останки возрастом 2 миллиарда лет, которые могут принадлежать самым старым из известных многоклеточных организмов. Статья с сообщением об открытии появилась в журнале Nature. Коротко о работе пишет портал Nature News.

Первые многоклеточныеСпециалисты нашли останки в Габоне (Западная Африка) в породе возрастом 2,1 миллиарда лет. Ученые исследовали находку при помощи компьютерной томографии, масс-спектрометрического и химического анализов и пришли к выводу, что она представляет собой не артефакт породы, а останки неизвестных многоклеточных организмов. Плоское тело этих существ по краям разделялось на лопасти, а его длина составляла от 7 до 120 миллиметров.

Исследователи уверены, что найденные ими существа - это именно многоклеточные организмы, в клетках которых есть ядро (ученые называют такие организмы эукариотами), а не колонии бактерий. Доказательством такой точки зрения может считаться наличие в окаменелостях следов стеролов - полициклических спиртов, которые характерны для мембран эукариот.

Авторы работы полагают, что найденные ими существа появились вскоре после насыщения атмосферы Земли кислородом, произошедшего около 2,4 миллиарда лет назад и получившего название Кислородной катастрофы. До сих пор считалось, что первые многоклеточные организмы появились намного позже - около 1,4 миллиарда лет назад (останки предположительно многоклеточного существа такого возраста - Grypania spiralis - были найдены в Индии). Ученые полагали, что расцвет и распространение многоклеточных организмов по планете произошли не ранее кембрийского периода, который начался 542 миллиона лет назад.

Ценность габонской находки признают не все специалисты. Некоторые палеонтологи считают, что обнаруженные учеными структуры - это всего лишь образования минерала пирита необычной формы.

Недавно другой коллектив исследователей опубликовал работу, в которой были приведены доводы, сдвигающие еще одну временную веху в эволюции многоклеточных на 40 миллионов лет назад. Ученые обнаружили в Китае эмбрионы, строение тела которых являлось более сложным, чем строение тела большинства других многоклеточных того времени.

Источник: Lenta.ru

Миллиарды лет назад маленькая сине-зелёная водоросль расщепила молекулу воды и выпустила яд, результатом действия которого стали смерть и разрушения в огромных масштабах. Речь о фотосинтезе, кислороде и гибели анаэробных жителей Земли.

Впервые геологи обнаружили свидетельства важнейшего эволюционного этапа, непосредственно предшествовавшего расщеплению воды цианобактериями. Это уникальный «снимок» момента перед тем, как мир приобрёл современный облик: с появлением фотосинтеза атмосфера наполнилась кислородом, и тем самым была проложена дорога к нынешнему разнообразию форм жизни. Это самое большое изменение в истории биосферы. 

Фотосинтез как метод производства энергии организмом возможен при наличии света и источника электронов. В нашем мире таким источником выступает вода, а кислород становится побочным продуктом реакции. Фотосинтез появился около 3,4 млрд лет назад, но нет никаких признаков образования кислорода в те далёкие времена. Скорее всего, древние организмы вместо воды пользовались сероводородом. Судя по окисленным минералам, фотосинтез в том виде, в котором мы знаем его сегодня, возник примерно 2,4 млрд лет назад.

Как же это произошло? Для ответа на этот вопрос Вудворд Фишер из Калифорнийского технологического института (США) и его коллеги изучили южноафриканские породы, сформировавшиеся незадолго до знаменательного рубежа. Анализ показал, что, несмотря на образование пород в бескислородных условиях, весь марганец находится там в окисленной форме.

При отсутствии атмосферного кислорода марганец нуждался в каком-то катализаторе для окисления. Учёные считают, что некий фотосинтезирующий организм пользовался марганцем в качестве источника электронов. Остававшиеся от этих реакций нестабильные ионы марганца реагировали с водой и образовывали оксиды.

Комментаторы приветствуют гипотезу, ибо она согласуется с предсказаниями эволюционной теории. Окисление марганца по-прежнему играет важную роль в фотосинтезе. В фотосинтезирующих структурах современных растений и водорослей расположены богатые марганцем кристаллы, которые становятся источником электронов. Для восполнения дефицита кристаллы отбирают электроны у проходящих мимо молекул воды. Именно этот «грабёж среди бела дня» расщепляет последние и производит тот кислород, которым мы дышим.

У этого сложного процесса, скорее всего, очень простые корни. В 2007 году Джон Аллен из Колледжа королевы Марии Лондонского университета (Великобритания) и Вильям Мартин из Дюссельдорфского университета (ФРГ) предложили следующий сценарий: по их мнению, современный фотосинтез родился, когда ранняя цианобактерия случайно оказалась в водной среде, богатой марганцем, и быстро адаптировалась к новому источнику электронов.

Поскольку марганец — сравнительно редкий ресурс, запасы которого не бесконечны, цианобактерии позже выработали другую стратегию. Они включили марганец непосредственно в свои фотосинтезирующие структуры и стали пользоваться последними как аккумуляторами: как только электроны заканчивались, они брали их из другого, более обильного источника, то есть воды.

Поэтому то, что нашла группа г-на Фишера, почти наверняка является остатком деятельности примитивных цианобактерий.

Результаты исследования были представлены на конференции Американского геофизического союза.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА