Российские и британские палеонтологи объединили усилия, чтобы найти и изучить останки одних из самых древних земных животных и понять, зачем и почему они обзавелись скелетом.
Время первых: палеонтологи объяснили, откуда взялись первые скелеты

Палеонтологи изучили и сравнили скелеты существ, найденные в отложениях Сибири, Китая и Намибии. Все находки датируются эдиакарием — последним периодом докембрия. До середины XX века считалось, что до начала кембрийского периода, то есть раньше, чем 540 миллионов лет назад, скелетной фауны на Земле не было, однако находки палеонтологов-энтузиастов, сделанные в основном после войны, доказали, что и докембрий был богат на скелетные формы жизни.

Как докембийские скелетные животные выглядели, какой образ жизни вели, а главное, почему они обзавелись скелетом — на все эти вопросы палеонтологи ещё только пытаются ответить. Всё, что осталось учёным — это биоминеральные останки, трубочки и спиральки не больше сантиметра в длину и не больше 5 мм в поперечнике с очень тонкими стенками — толщиной всего в 15−60 мкм.

Состоят такие трубочки, вне зависимости от происхождения, из легко растворимых разностей кальцита — химического «родственника» пищевой соды, карбоната кальция, с значительной примесью ионов магния. Но если химия останков докембрийских скелетных организмов не слишком разнообразна, то форма позволяет выделять группы и типы. В последнем исследовании изучались образцы организмов, известных под именами Cloudina, Sinotubulites, Suvorovella и Protolagena.

Скелетные (верхний ряд) и мягкие (внизу) Shuhai Xiao/Yaoping Cai/Hong Hua/James Schiffbauer/Lucas Warren Скелетные (верхний ряд) и мягкие (внизу) «близнецы"
Существование таких пар доказывает, что скелеты эдиакарского периода появлялись довольно быстро и легко

У всех нашлись бесскелетные «двойники»: пары Cloudina — Conotubus, Sinotubulites — Corumbella, Suvorovella — Aspidella, Protolagena — Sicilagena. Этот факт подтолкнул авторов исследования к мысли о том, что докембрийские бесскелетные животные обзаводились скелетом довольно легко и быстро: для этого нужны были только особые условия. Какие — вот вопрос. Авторы исследования отвечают на него так: «…Такие скелеты могли появляться <у эдиакарских животных> относительно легко в щелочных водах эдиакарского периода с высокой концентрацией солей, где образование карбонатных осадков зависело от химического состава океана. Процесс эдиакарской биоминерализации мог начаться с изменения концентраций ионов кальция и магния или с изменения количества растворённого кислорода».

Но зачем животным было обзаводиться скелетами? Одна из рабочих гипотез состоит в том, что скелетные формы жизни оказались жизнеспособнее мягкотелых благодаря способности… строить. Намибийские клаудины построили из собственных тел первый в мире риф животного происхождения (до этого рифы — строматолиты — строили только бактерии), причём риф у клаудин получился немаленький — десятиметровый. А сибирские суворовеллы образовали древнейший в мире слой ракушняка более двух метров мощностью и свыше километра протяженностью.

Если скелеты эдиакарских организмов представляли собой простые минеральные корки, окружавшие мягкие тела, то в начале кембрия появляются организмы с более высокоорганизованными скелетами. К появлению таких сложных, многокомпонентных, иерархически устроенных скелетов, превосходящих минеральные корки в прочности, явно привели не только геохимические факторы, объясняет Андрей Журавлёв, один из авторов исследования. Такой скелет может развиться, например, когда есть необходимость защититься от хищников, считает учёный.

Результаты работы опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.