Согласно генетическим исследованиям, губки возникли на Земле не менее чем 600 миллионов лет назад, но самые ранние известные окаменелости относятся на 100 миллионов лет к более позднему периоду. Противоречие удалось разрешить благодаря установлению факта, что первые губки были лишены твердого скелета и состояли из мягких тканей, что объясняет отсутствие их ископаемых останков.
Губки – это многоклеточные беспозвоночные животные, населяющие моря и океаны. Они проводят всю свою жизнь, оставаясь прикрепленными к подводным поверхностям, таким как каменистое дно или другие объекты. Губок считают одними из самых древних животных на Земле, но ученые до сих пор не пришли к согласию относительно точной даты их появления на планете.
Согласно данным анализа ДНК современных губок и химическим свидетельствам, запечатленным в древних горных породах, эти животные возникли как минимум 650 миллионов лет назад, в начале эдиакарского периода. Вместе с тем, все ныне живущие губки обладают скелетами, сформированными из множества микроскопических стекловидных образований – спикул. Эти устойчивые элементы хорошо сохраняются в окаменелостях и обнаруживаются в породах, возраст которых оценивается примерно в 543 миллиона лет, относящихся к позднему эдиакарскому периоду).
В более древних породах спикулы до настоящего времени не были найдены, что создает определенные трудности в определении временной последовательности развития губок. Необнаружение спикул вызывает сомнения в том, что губки появились настолько рано.
Для урегулирования многолетнего разногласия международная группа исследователей провела анализ 133 генов, кодирующих белки, в геномах современных и древних губок. Результаты исследования указывают на то, что губки появились примерно 600-615 миллионов лет назад, что позволяет немного уменьшить расхождение между генетическими прогнозами и данными, полученными при датировке окаменелостей.
Исследователи, статья которых опубликована в журнале Science Advances, помимо этого, исследователи выполнили компьютерное моделирование развития скелетных структур губок. Полученные результаты указывают на то, что изначальные губки были лишены твердого скелета и представляли собой мягкотелые организмы. В связи с этим, окаменелостей, состоящих из спикул, не обнаруживается в горных породах, датируемых примерно 600 миллионами лет назад — в тот период они отсутствовали.
Помимо этого, были сделаны и другие важные открытия. Исследования показали, что в различных группах губок минерализованные спикулы появлялись в процессе эволюции многократно и независимо друг от друга.
По мнению исследователей, наличие структурных и генетических расхождений между современными видами губок служит подтверждением гипотезы об их скелетной системе, которая прошла эволюционный путь несколько раз.
«Ранее мы уже получали данные, свидетельствующие о независимой эволюции скелетов губок. Хотя современные скелеты губок могут казаться похожими, их структура существенно различается. Одни из них сформированы из кальцита – минерала, являющегося основным компонентом мела, другие – из кремнезема, что по сути является формой стекла. При изучении геномов мы обнаруживаем, что в этом процессе задействованы совершенно различные гены», — объяснила один из авторов исследования Ана Риесго, ведущий мировой эксперт по эволюции губок из Музея естественных наук в Мадриде (Испания).
Ранее исследователи полагали, что наличие скелета у всех современных губок указывает на то, что минерализованные спикулы имели значение на начальных этапах эволюции губок и внесли существенный вклад в их эволюционное развитие. Тем не менее, недавние данные ставят под вопрос данную точку зрения.