Могли ли окаменевшие экскременты помочь запустить эволюцию сложных животных?
Исследователи Кимминг и Бикнелл предполагают, что окаменевшие фекальные гранулы возрастом от 540 до 494 миллионов лет могли поставлять питательные вещества в глубины океана, ускоряя кембрийский взрыв разнообразия животных. Это помогает объяснить, почему в тот период сложная морская жизнь развивалась столь стремительно.
Более полумиллиарда лет назад в океанах Земли обитали в основном простые существа, напоминающие губок или медуз, которые жили в освещённых солнцем поверхностных водах или на самых мелких участках морского дна. У этих ранних животных ещё не было органов: они просто ждали, пока мельчайшие частицы планктона или бактерий не попадут в единственное отверстие их тела, после чего клетки поглощали и расщепляли пищу. То, что эти животные выделяли обратно в воду, представляло собой в основном химические побочные продукты клеточного метаболизма, а не питательные вещества, пригодные для других организмов, поэтому глубинные слои океана оставались практически необитаемыми из-за нехватки пищи.
Появление органов пищеварения
Примерно 580 миллионов лет назад некоторые животные начали развивать простые органы, позволявшие проглатывать более крупные куски пищи и переваривать их вне клеток в примитивном, но революционном кишечнике. Это позволило животным съедать больше за один раз и поддерживать более сложные тела, но одновременно породило новую проблему — необходимость избавляться от непереваренных остатков. Так появились экскременты животных.
Что рассказывают окаменевшие остатки
К настоящему времени палеонтологи обнаружили кембрийские копролиты — окаменевшие экскременты — примерно в 35 местах по всему миру, датируемые периодом от около 540 до 494 миллионов лет назад. Эти образцы варьируются от микроскопических до нескольких сантиметров и имеют разнообразные формы: удлинённые, цилиндрические, эллипсоидные, круглые, а также рассеянные отложения в виде «ковров». Некоторые крупные копролиты содержат фрагменты раковин или экзоскелетов, что даёт представление о рационе животных, их оставивших. Один из образцов, датированный периодом от 520 до 506 миллионов лет назад и найденный на территории современной Австралии, до сих пор содержит остатки трилобита.
Исследователи Кимминг и Бикнелл полагают, что появление фекальных гранул обеспечило глубинные воды дополнительным органическим углеродом, а также железом, азотом и фосфором. По их мнению, это могло значительно поддержать морскую жизнь и способствовать увеличению разнообразия видов и биомассы в кембрийский период. Широкое разнообразие размеров и форм окаменевших экскрементов указывает на то, что и производившие их животные были не менее разнообразны, хотя учёным пока не удалось сопоставить большинство копролитов с конкретными кембрийскими видами.
