Ученые пытаются установить дату самых ранних форм жизни в животном царстве.
Имеющиеся данные свидетельствуют от том, что микробы существовали на нашей планете еще 3.7 миллиардов лет назад (спустя миллиард лет после формирования Земли). Однако, животные останки в палеонтологической летописи появляются только 600 миллионов лет назад в эдиакарском периоде. Хотя есть косвенные признаки того, что животная жизнь началась намного раньше.
Ученые пытаются установить дату появления самой ранней формы жизни в царстве животных, но без фактического наличия тела, они могут лишь полагаться на авторитет «отпечатка» окаменелостей, чтобы доказать присутствие животного в виде следа, царапины, какого-то знака или даже норы. Некоторые утверждают, что отыскали следы древних ископаемых животных, оставленные более миллиарда лет назад. Из-за этого возникают споры по поводу того, могли ли так рано существовать эти животные. Есть также ископаемые следы и мягкотелые животные из эдиакарского периода. Поэтому понимание этих отпечатков очень важно для изучение ранних животных.
Джулио Мариотти, океанограф из Университета штата Луизиана, и его коллеги осмотрели животное (предполагаемые ихнофоссилии – окаменевшие следы) из эдиакарского периода, и обнаружили, что некоторые из них могут иметь микробное происхождение. Эти результаты опубликовали в статье «Микробное происхождение ранних ихнофоссилий» в журнале Sedimentary Research, которая поднимает вопрос о том, надежны ли ихнофоссилии в качестве доказательства ранней жизни животных.
Многие из следов эдиакарских ископаемых животных найдены в пределах «морщин» структур» - небольших гребней и ямок, принятых за свидетельство древних микробных матов. Микробные маты состоят из слоев микроорганизмов. Также окаменелые маты являются одними из самых ранних явных признаков микробной жизни. Они были широко распространены в Докембрии. Это период перед тем, как животная жизнь стала чрезвычайно распространенной и разнообразной. Но маты уже не имели возможности процветать в некоторых морских районах, когда количество пасущихся животных стало более обильным и они уничтожили эти структуры.
Мариотти и его коллеги разработали эксперимент, пытаясь воссоздать следы канавок и ям, подобных ископаемым следам. Они делали это путем перемещения микробных агрегатов (небольшие скопления микробов, которые больше песка, но менее плотные) по песку на дне бака с водой при помощи волн. Благодаря низкой плотности они перемещались по песку на дне бака с очень низким потреблением энергии от волн.
Использование низких энергетических волн важно, так как более высокая энергия стерла бы след, оставленный на песке. Создалось очень много следов, отличающихся в зависимости от условий волн и размера агрегата. Некоторые из них были удивительно сильно похожи на те, которые сейчас считаются эдиакарскими следами. А это означает, что некоторые из них - это не окаменелости, а просто перемещение микробных агрегатов.
Но кроме следов, эксперимент также повторил и структуру морщин на песке. Агрегаты создают морщинистую структуру, когда они меньше амплитуды волны, в то время как следы образуются, когда агрегаты больше амплитуды волны.
Это исследование не обязательно указывает на то, что все ранние окаменелости были следами микробных агрегатов. Однако ученый выдвинул правдоподобное альтернативное объяснение тем, которые происходят вместе с морщинистыми структурами. Таким образом, следы жизнедеятельности из эдиакарского периода или раннего времени можно рассматривать со скептицизмом, пока нет возможности исключить микробные агрегаты как причину их возникновения.
Следы, созданные агрегатами и животными в некоторых случаях можно различить, если присутствуют определенные отличительные черты. К сожалению, большинство из наиболее отличительных признаков в тот период очень редкие.
Гораздо легче отличить молодые ископаемые следы от совокупных. «Существует гораздо больше доказательств того, что последние следы были сформированные животными», - говорит Мариотти. Следы, созданные в эдиакарский период более сложные из-за своей трехмерности. То есть, они находятся в осадочных отложениях, вроде туннелей, и не могут быть воспроизведены подвижными агрегатами. «Проще бросить вызов старым следам, так как у них меньше вспомогательной информации», - сказал он.
Формирование и эволюция ранней жизни на Земле – это важный вопрос, который поможет понять, может ли существовать жизнь на других планетах. Для этого нам нужно доказать, что самые ранние животные на Земле были похожими. Мириотти планирует исследовать геометрию совокупных следов и понять, насколько хорошо животные следы сохранились в отложениях, которые имеют обилие микробов, и сравнить с теми, в которых вообще нет микробов. Он надеется, что это поможет отличить реальные окаменелости от совокупных следов.