Современный гребневик. Вопреки своему названию, эти организмы не являются медузами, и исследования показывают, что они могут быть первыми существовавшими животными. (Изображение предоставлено: Рейнхард Диршерль / Getty Images)
Сегодня Земля является домом для огромного разнообразия животных – от почти микроскопических тихоходок до гигантских синих китов длиной до 25 метров. Все эти организмы появились и эволюционировали на протяжении миллионов лет. Но какое животное было первым на планете?
Этот вопрос вызывает бурные споры среди ученых. Разные исследования, основанные на изучении хромосомной эволюции и древних окаменелостей, указывают на двух основных кандидатов: губки и гребневики.
Некоторые из самых ценных данных о ранних животных поступают из окаменелостей, датируемых кембрийским периодом, который начался около 541 миллиона лет назад. В это время на Земле произошло резкое увеличение числа новых видов во время кембрийского взрыва: за каких-то 10 миллионов лет внезапно возникли сотни тысяч видов животных. Почти все современные планы строения животных возникли в этот период, включая ранних членистоногих, моллюсков и даже хордовых, предков позвоночных. Прекрасно сохранившиеся образцы из горной породы под названием сланцы Бёрджесс в Британской Колумбии дают нам представление о том, как выглядели эти ранние животные.
Ископаемый трилобит из сланцев Берджесс в Британской Колумбии, Канада. Трилобиты были одними из многих животных, которые эволюционировали во время кембрийского взрыва. (Изображение предоставлено: Crux Explorer / Shutterstock)
Однако все эти виды не появились из ниоткуда. В 1950-х годах были обнаружены и идентифицированы окаменелости, принадлежащие животным эдиакарского периода, который продолжался примерно с 635 миллионов лет назад до начала кембрийского периода 541 миллион лет назад. В отличие от твердых экзоскелетов кембрийских окаменелостей, животные эдиакарского периода имели в основном мягкие тела. Эти мягкотелые животные, такие как книдарии (группа, включающая медуз и морские анемоны), черви и, возможно, губки, оставили мало следов, так как их мягкие ткани трудно сохранить.
Наиболее известной из этих окаменелостей является Dickinsonia, червеобразное существо, напоминающее большой обеденный диск с ребристыми сегментами, расходящимися от центра.
Две окаменелости в породах, на которых изображены круглые животные с лучеобразными узорами. Отпечатки, оставленные дикинсонией эдиакарского периода. (Изображение предоставлено: Alizada Studios / Shutterstock)
До эдиакарского периода ситуация становится еще менее ясной. Палеобиолог Элизабет Тернер из Лаврентийского университета в Онтарио говорит, что ученые не знают, что именно искать. В своей работе, опубликованной в 2021 году в журнале Nature, Тернер предположила, что древнейшей известной окаменелостью животного может быть губка возрастом 890 миллионов лет. Однако не все ученые согласны с этой гипотезой.
До сих пор все свидетельства о ранних животных основывались на окаменелостях, найденных в породах, которые могут быть радиометрически датированы с использованием изотопов. Но недавно стала популярна новая методика, использующая модель молекулярных часов. Она основывается на предположении, что гены мутируют с постоянной скоростью. Ученые анализируют современные геномы животных и отслеживают их происхождение. Исследование 2023 года на основе данных о хромосомах современных гребневиков утверждает, что они были первыми известными животными, появившимися около 600-700 миллионов лет назад.
Следы сохранившейся ткани, которая может принадлежать древним губкам, датируются возрастом 890 миллионов лет. Крупный план структуры предполагаемой окаменелости губки, о котором Элизабет Тернер сообщила в своем исследовании в журнале Nature. (Изображение предоставлено: Элизабет Тернер, Университет Лаврентия)
Тем не менее, многие ученые, включая палеогеобиолога Ника Баттерфилда из Кембриджского университета, сомневаются в обеих теориях. По его мнению, если бы животные существовали 890 миллионов лет назад, мы бы видели следы биоминерализации – процесса, при котором молекулы из органического вещества животных могут вызывать кристаллизацию окружающих минералов. Однако первые известные следы биоминерализации датируются только 750 миллионами лет назад.
Хотя предки гребневиков могли быть первыми животными, Баттерфилд считает маловероятным, что они выглядели так же, как современные гребневики. У современных гребневиков есть сложные структуры, такие как мышечные и нервные системы, которых нет у более простых животных, таких как губки.
По мнению Тернер, первое животное не выиграло бы ни одного конкурса красоты. «Оно бы выглядело как микроскопический кусочек слизи,» — сказала она.
Вопрос о том, какое животное было первым на Земле, остается открытым. Независимо от ответа, понимание этих древнейших форм жизни помогает нам лучше осознать эволюцию и сложность жизни на нашей планете.
Научный писатель, профессиональный зоолог и педагог с более чем 10-летним опытом работы со студентами, учеными и государственными экспертами. Внештатный автор сайта «Знание – свет».
