Согласно новому моделированию, первые животные могли появиться на Земле на сотни миллионов лет раньше, чем считалось прежде. До сих пор древнейшие окаменелости животных датировались примерно 574 миллионами лет назад — это эдиакарский период, охватывающий время от 635 до 538 миллионов лет назад. В новой работе группа исследователей утверждает, что опираться только на фрагментарную летопись окаменелостей нельзя: по их мнению, животные возникли на 200 миллионов лет раньше самых древних известных науке ископаемых останков.
Исследование, опубликованное в пятницу, 2 октября, в журнале Science Advances, приводит довод о том, что отсутствие останков животных в некоторых исключительно хорошо сохранившихся древних породах вовсе не означает, что животных тогда не было. По мнению авторов, летопись окаменелостей может упускать целую главу эволюции животных, а это отодвигает их происхождение к периоду от 800 до 700 миллионов лет назад. Такой сценарий помещает появление животных в неопротерозойскую эру, длившуюся от 1 миллиарда до 539 миллионов лет назад, — возможно, до или во время одних из самых суровых оледенений в истории Земли.
Даже если однозначных окаменелостей животных неопротерозоя учёные не нашли, это не значит, что животные тогда не существовали. Ископаемые могут отсутствовать в породах по разным причинам: например, исследователи ищут не в тех местах или условия не подходили для образования окаменелостей, что затрудняет определение самых ранних эволюционных форм животных. «Пока такие свидетельства не появятся, точная дата рождения царства животных остаётся неопределённой», — заявил соавтор работы Росс Андерсон, доцент естественной истории Оксфордского университета.
До сих пор большинство исследователей опирались на хорошо сохранившиеся породы эдиакарского периода, включая вэнъаньскую биоту в Китае возрастом около 590 миллионов лет, чтобы изучать время эволюции животных. Поскольку тамошние отложения содержат уникально сохранившиеся микроскопические организмы, но не дают однозначных окаменелостей животных, эксперты иногда рассматривали их как своего рода верхнюю границу возможного появления животных. Однако исследователи задались вопросом, есть ли в других местонахождениях окаменелостей из известных периодов существования животных свидетельства их присутствия.
Чтобы это выяснить, Андерсон и его коллеги изучили более 140 образцов из хэсээнской биоты в Монголии, которая более чем на 40 миллионов лет моложе вэнъаньских отложений возрастом 590 миллионов лет. Поскольку отложения моложе, исследователи предположили, что в породе должны остаться следы животной жизни. С помощью растровой электронной микроскопии они увидели микроскопические окаменелости, сохранившиеся с необычайной детализацией, включая крошечные сферические организмы и эмбрионоподобные структуры с внутренними клетками.
Но, несмотря на качество сохранности, исследователи не смогли отнести ни одну из микроокаменелостей к животным. Это важно, потому что к моменту образования хэсээнской биоты животные уже присутствовали в других частях Земли. «Хэсээнская биота разрушает довод о том, что исключительные микроокаменелости Вэнъань означают, будто мы увидели бы останки животных в этой совокупности, если бы они тогда существовали, — сказал Андерсон. — Хэсээнские микроокаменелости сохранились так же хорошо, однако животные по-прежнему отсутствуют — при том что мы знаем: в тот момент они уже были». Из-за отсутствия ископаемых свидетельств Андерсон и его соавторы обратились к другому распространённому методу датировки древней жизни — молекулярным часам. Этот метод оценивает время расхождения эволюционных линий, сравнивая генетические различия между живыми организмами и соотнося их со скоростью генетических изменений.
Когда анализ ограничивали более молодыми вэнъаньскими отложениями, предполагаемое происхождение животных оказывалось сравнительно недавним. Когда же использовали более древние геологические ориентиры — в частности, породы Норвегии, Австралии и Аризоны, отложившиеся примерно 850–730 миллионов лет назад и применявшиеся ранее для поиска ранних предков животных, — картина менялась. Сопоставив ДНК современных животных с датами из летописи окаменелостей и скоростями эволюционных изменений, оценку сдвинули назад примерно на 200 миллионов лет — к периоду от 800 до 700 миллионов лет назад. «Окаменелости тела животных до эдиакарского периода по-прежнему ускользают от нас, и этот анализ не доказывает, что животные существовали 800 миллионов лет назад, — заявил первый автор работы Орин Лоле Дурбин. — В то же время наши анализы молекулярных часов показывают, насколько дальше назад может простираться их эволюционная история».