Экология Глаза, кишки и жабры очень редко можно увидеть сохраненными в окаменелостях. Бактерии, которые встречаются практически повсеместно, настолько прожорливы, что поедают все мягкие ткани живых организмов еще до того, как они отложатся и постепенно превратятся в камни. Обычно из древности до нас доходят раковины, кости и зубы.
И все же палеонтологам удалось обнаружить удивительные окаменелости, которые сохранили мягкие тела животных – четырехглазого членистоногого вида Leanchoilia (на фото), который обитал на планете полмиллиарда лет назад. Как это возможно?
Оказалось, что химический состав океана полмиллиарда лет назад был совсем не такой, как сегодня. В тот период экстремальные условия в океане тормозили аппетиты голодных бактерий, что мешало разложению живых существ. Это помогло человечеству посмотреть на стадии развития наших далеких предков, иначе многие вещи были бы потеряны для нас навсегда.
Leanchoilia представляет собой одно из десятков любопытных с точки зрения науки существ. Она не имела скелета или других твердых частей тела и появилась в эпоху Кембрийского взрыва, когда из одноклеточных очень быстро стали развиваться сложные формы жизни.
Более ста лет, с тех пор, как Leanchoilia и другие мягкотелые существа были обнаружены в знаменитой формации Бёрджес-Шейл на территории канадской провинции Британская Колумбия, ученые не могли понять, как эти окаменелости мягких животных смогли сохраниться и дойти до нас. Это явление объяснили необычными условиями, которые наблюдались в то время.
Недавно команда исследователей под руководством палеонтолога Роберта Гейнса (Robert Gaines) из Колледжа Помона, Калифорния, смогла определить химический состав морской воды, который помог объяснить, каким образом Leanchoilia и ее современники смогли избежать разложения после смерти.
В журнале Proceedings of the National Academies of Science ученые представили 3 фактора, которые позволили сдерживать бактерий: недостаток кислорода, небольшое количество сульфатов и избыток карбоната кальция.
1) Недостаток кислорода
Первым условием, которое позволило трупам Leanchoilia сохраняться в отличном состоянии, являлось то, что в океане было недостаточно растворенного кислорода, поэтому штормы и лавины достаточно быстро закапывали мертвых животных в мягкую грязь, при этом они не успевали разложиться. В то время кислородолюбивые бактерии не представляли никакой угрозы, когда как сегодня они присутствуют в океане и быстро расщепляют органические объекты.
2) Небольшое количество сульфатов
Еще одним плюсом для сохранения тел Leanchoilia является очевидный недостаток сульфатов в морской воде. Эти особые химические вещества также необходимы для жизнедеятельности бактерий.
Гейнс и его коллеги обнаружили этот фактор, когда проанализировали наличие серы в отложениях типа Бёрджес-Шейл из 6 разных районов мира. Это открытие было очень важным. Огромное количество бактерий было бы не прочь использовать сульфаты вместо кислорода, чтобы брать энергию для своей грязной работы. Ученые отметили, что сульфаты сегодня являются обычным компонентом морской воды. Во многих морских условиях бактерии, которые используют сульфаты, действуют так же, как и кислородолюбивые виды. Во времена Leanchoilia оба этих типа бактерий, по-видимому, испытывали трудности.
Даже очень небольшое количество сульфатов в отложениях могло привести к разложению тел животных до того, как они успевали превратиться в окаменелости. И небольшое количество сульфатов все же имелось, как сообщили ученые. Поэтому они предположили, что должен быть еще один фактор, который бы оказал влияние.
3) Избыток карбоната кальция
Вскоре после случайного погребения Leanchoilia тонкий слой карбоната кальция образовался на морском дне, что помогло "загрунтовать" могилу животного. Этот слой не позволил бактериям пробраться к его телу. Другими словами, цементный барьер отрезал голодных микроорганизмов, зависимых от сульфатов, от добычи и от единственного источника энергии.
Предыдущие исследования показывали, что в морской воде было больше карбоната кальция в Кембрийский период, чем сегодня. Команда Гейнса первой предоставила прямые доказательства наличия слоев карбоната в отложениях с окаменелостями. Они обнаружили эти слои в двух образцах пород, взятых в отложениях на территории Китая.
