Древние организмы стали большими от голода

Морские существа эдиакара стали вытягиваться в высоту, чтобы вызывать перемешивание придонных слоёв воды и за счёт этого выиграть гонку за пищевые ресурсы.

Первые живые организмы были одноклеточными, потом клетки собрались вместе: так начали появляться ткани и органы, и чем дальше, тем более крупными становились многоклеточные. Этому смехотворно короткому описанию одного из самых загадочных периодов жизни на Земле можно адресовать огромное количество вопросов: например, как вообще появилась первая клетка, что заставило клетки объединиться или как клетки научились распределять обязанности. Или что заставило древнейшие организмы увеличиваться в размерах...

Чарния — один из представителей эдиакарской биоты. (Фото Marc Laflamme / University of Toronto.)

Последнему вопросу как раз посвящена работа международной группы исследователей, опубликованная в журнале Current Biology.

Дэвид Джейкобс (David Jacobs) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) и его коллеги попробовали представить, как жили организмы, населявшие моря эдиакара. В качестве модели учёные использовали рангеоморфов, напоминающих ветки или морские перья и состоявших из множества ветвящихся в одной плоскости трубочек. Рангеоморфы сидели на больших глубинах, где заниматься фотосинтезом из-за недостатка света не могли, и питательные вещества они получали, скорее всего, впитывая их из воды всей поверхностью сильно разветвлённого тела.

Но на дне жили и другие организмы, одно- и многоклеточные, которые тоже всасывали питательные вещества из придонного слоя воды. Хотя хищничества в то время не было, что позволило назвать тогдашнюю биоту «садом эдиакары» (по аналогии, надо думать, с райским садом), борьба за ресурсы шла уже тогда.

Получить преимущество в этой борьбе можно было, увеличившись в размерах. Если какая-нибудь эдиакарская чарния (представитель рангеоморфов) становилась выше, она вторгалась в наддонные потоки воды. Эти потоки сами по себе вовсе не обязательно были с питательными веществами, но, натолкнувшись на препятствие, они вызывали завихрение и перемешивание донных слоёв с вышележащими. В результате питательные вещества, сконцентрированные у дна, поднимались наверх.

Разумеется, эти потоки и завихрения зависели от того, насколько обширным и плотно заселённым был участок с рангеоморфами — и какой высоты эти организмы достигали. Всё это учтено в математической модели, которую исследователи создали для описания взаимодействия потоков воды и растущих вверх организмов. По их словам, полученные данные могут пригодиться не только для палеобиологов, но и для тех, кто изучает экологию современных морских экосистем.