В Китае обнаружены остатки древней морской экосистемы, датируемой 512 миллионами лет

Новости МирТесен

На юге Китая палеонтологи сделали открытие, которое можно назвать «сокровищницей» кембрийских окаменелостей. Исследователи обнаружили не отдельные останки древних организмов, а хорошо сохранившуюся экосистему, будто бы запечатленную во времени полмиллиарда лет назад. Это открытие представляет собой бесценную возможность заглянуть в мир, существовавший вскоре после первого крупного эпизода массового вымирания в начале кембрия.

В начале кембрийского периода (начался 541 миллион лет назад) В течение сравнительно небольшого геологического периода — всего нескольких десятков миллионов лет — в океане наблюдался значительный и стремительный рост видового разнообразия. Этот процесс получил название «кембрийский взрыв». Кембрийский период представляет собой значительный этап в развитии жизни на нашей планете, что подтверждается появлением в геологической летописи большого количества разнообразных организмов. В это время возникли многие эволюционные линии, которые стали предками современных животных.

Около 513,5 миллионов лет назад концентрация кислорода в океане резко снизилась, что стало причиной вымирания множества организмов, в особенности тех, кто жил в прибрежных зонах. В палеонтологии это событие получило название синским событием. Считается, что это было первое крупное массовое вымирание, произошедшее в раннем кембрии, хотя и не самое раннее в истории Земли.

На протяжении длительного периода оценки масштабов этой катастрофы палеонтологи основывали преимущественно на останках организмов с твердым скелетом, таких как трилобиты, археоциаты и небольшие раковины. Эти организмы гораздо лучше сохраняются в горных породах, что облегчает их обнаружение, описание и сопоставление. Именно поэтому ученые использовали их для анализа событий, связанных с вымиранием. Однако это лишь малая часть живой природы.

Несмотря на это, судьба организмов с мягкими тканями до сих пор остается невыясненной. В обычных условиях их ткани практически не окаменевают, что порождает ошибочное предположение о том, что в древнем океане они либо отсутствовали, либо полностью исчезли.

Фактически, мягкотелые организмы могли формировать значительную часть экосистемы и по-разному пережили вымирание: одни полностью исчезли, а другие, напротив, выжили и заняли освободившиеся экологические ниши. Однако отсутствие их следов препятствует формированию целостного представления учеными. В результате, прежние выводы были неполными. Создавалось впечатление, что вымирание уничтожило практически все живое, хотя в глубинных слоях океана жизнь могла сохраняться и даже эволюционировать. Исследование мягкотелых существ способно продемонстрировать, как на синское событие отреагировал весь океан, а не только те его обитатели, чьи останки лучше всего сохранились.

В 2021 году группа китайских палеонтологов во главе с Хань Цзэном (Han Zeng) из Нанкинского института геологии и палеонтологии приступила к исследованиям в карьере, расположенном в уезде Хуаюань. Там было найдено скопление кембрийских окаменелостей возрастом 512 миллионов лет. На текущий момент исследователи извлекли и изучили 8681 окаменелость, относящуюся к 153 видам. Около 60% из них ранее были неизвестны науке. Эта древняя экосистема получила наименование хуаюаньская биота.

В отличие от других подобных экосистем, хуаюаньская содержит значительное количество окаменелостей морских организмов, которые, вероятно, выжили во время синского события.

Исследование, проведенное Цзэном и его соавторами, выявило, что изученное сообщество включало в себя 16 групп животных. Преобладающая часть из них проживала на значительной глубине, вдоль границы континентального шельфа. Как продемонстрировали результаты открытия, эта область подверглась воздействию синского события в меньшей степени, чем прибрежная зона.

Большинство обнаруженных останков принадлежат членистоногим. Помимо них, в отложениях были найдены моллюски, брахиоподы с раковинами, а также стрекающие (кишечнополостные). Наибольшие размеры в этой экосистеме имел членистоногий Guanshancaris kunmingensis, достигавший почти 80 сантиметров в длину. В прошлом он находился на вершине пищевой пирамиды и являлся главным морским хищником Хуаюаня.

Удивительная сохранность окаменелостей вызывает восхищение. Отпечатки мягких тканей сохранились с поразительной детализацией: можно различить конечности, усики, щупальца, органы дыхания, такие как жабры, глотка, кишечник, а в отдельных случаях – даже глаза и части нервной системы. Специалисты полагают, что столь необыкновенная сохранность стала возможной благодаря быстрому захоронению животных под слоем ила, который защитил их тела от воздействия кислорода, бактерий и падальщиков.

Новая находка немедленно сопоставили с наиболее известными кембрийскими месторождениями, такими как биота Чэнцзян в Китае (возраст 520 миллионов лет) и сланцы Бёрджес в Канаде (508 миллионов лет). Примечательно, что две группы организмов, ранее известные из Канады, были обнаружены и в Китае. Это свидетельствует о широком географическом распространении этих групп и потенциальной возможности распространения их личинок на значительные расстояния посредством океанических потоков.

Действительно, в Хуаюаньской биоте отсутствует важный компонент — рыбы, что вызывает определенные вопросы. Возможно, в тот период численность рыбных популяций уменьшалась, и в этих районах они встречались крайне редко, или же глубоководные участки оказались неблагоприятными для их обитания. Тем не менее, анализ окаменелостей еще не закончен. Цзэн и его соавторы продолжают исследовать образцы, и, возможно, среди них обнаружатся и останки рыб.

Научная работа опубликована в журнале Nature.