Скелеты как они появились?
В соответствии с главной теории, 550 миллионов лет назад и раньше не существовало животных, владеющих скелетом. После этого, как предполагают ученые, уровень кислорода в воздухе вырос и химия океанов изменилась так, что в водной среде стали формироваться минералы, нужные для твёрдых структурных частей организма.
Новый анализ древних слоев горных пород в Сибири подтверждает эту догадку, показывая, что возраст окаменелостей первых животных со скелетом сходится с периодом обогащения океана скелетными «строительными материалами».
Останки существа Cloudina, одного из первых обладателей скелетов. © Shuhai Xiao | Virginia Tech
«Эта работа делает громадной ход вперед в вопросе того, как животные обзавелись скелетами и превратились в тех существ, которых мы знаем сейчас», ? комментирует изучение седиментолог Эшли Худ из Йельского университета.
Старая рыба раскрыла секреты эволюции челюсти
На сегодня в воздухе Почвы содержится 20 % кислорода, но так было не всегда. В далеком прошлом его концентрация составляла меньше 0,1 % от нынешней. Лишь 800 миллионов лет назад не известно почему, непонятным геологам, уровень кислорода начал расти.
Чтобы выяснить связь между эволюцией уровня скелетов и повышением кислорода, Рэйчел Вуд, геобиолог из Эдинбургского университета (Англия) и ее команда изучили древние пласты горных пород, отысканные в глубинах Сибири у реки Юдома. Горные породы, появившиеся из слоев осадочных пород, накопившихся в древних океанах, содержат не только окаменелости, но и ключи к разгадке того, как изменялась химия океанов в то время, в то время, когда, предположительно, показались скелеты.
Ученые увидели последовательность трансформаций в химии океана в течение эдиакарского и кембрийского периодов (от 635 до 485 миллионов лет назад). Породы возрастом до 545 миллионов лет были богаты доломитом, минералом, что, как полагают, сформировался в океане, в то время, когда кислорода в воздухе было мало. По окончании того как уровень O2 увеличился, в породах начал преобладать известняк.
Известняк в этом месторождении содержит минералы кальцит и арагонит, нужные для создания скелетов у животных.
Кристаллы кальцита и арагонита образуются значительно стремительнее и с меньшими энергетическими затратами, чем доломит, разрешая животным применять их для построения скелета. Помимо этого, факторы эрозии, такие как дождь и ветер, влияли на континенты с необычайной силой, что приводило к вымыванию кальция в океан. Это еще больше содействовало формированию скелетов у морских организмов.
От плавника до людской кисти ? как это было
Эта скелетная революция отражена в самих породах. В слоях, богатых доломитом, преобладают окаменелости мягкотелых организмов, к примеру ископаемого существа Aspidella, которое имело форму круглого страницы либо диска и прилипало к дну моря.
После этого в известняке ученые нашли останки одного из первых известных животных, владеющих скелетом: существа миллиметрового размера называющиеся Cloudina с жёсткой известковой оболочкой, напоминающей наслоение рожков от мороженого.
Так смотрелись истоки скелетных животных. Прошли годы, и они воплотились в таких привычных формах, как рыбы, моллюски, динозавры, и, в итоге, в людях.
Изучение размещено в издании Geology.