PaleoNews

Первые многоклеточные обитатели Земли коренным образом отличались от всех современных животных и не имеют аналогов среди знакомых нам существ. Палеонтологи Кембриджского университета предложили свою математическую модель, объясняющую появление, развитие и вымирание одной из групп этих загадочных созданий, известных под именем рангеоморфов.

 

По мнению ведущего автора исследования, доктора Дженнифер Хоял Катхилл с геологического факультета Кембриджа, внешне рангеоморфы были больше похожи на растения, чем на животных. Их широко распространенные в горных породах эдиакарского возраста листья-ветви располагались вокруг центрального ствола-канала, объединявшего их в единый организм. "Но мы знаем, что рангеоморфы жили слишком глубоко в океане, чтобы получать энергию с помощью фотосинтеза, как настоящие растения, – рассказала доктор Хоял Катхилл. – Более вероятно, что они поглощали питательные вещества непосредственно из морской воды всей поверхностью тела".

Такой способ питания именуется осмотическим и до сих пор встречается у водных микроорганизмов. Но трудно представить себе современных, и в то же время достаточно крупных животных, ведущих подобный образ жизни – все доступные свободные питательные вещества в мировом океане почти мгновенно усваиваются армиями разнообразных микроорганизмов и мелких водных животных. Однако в эдиакарское время, когда обитали рангеоморфы, океан был населен куда меньше и напоминал жидковатый бульон, насыщенный органическими соединениями. Конкуренция за этот ценнейший пищевой ресурс практически отсутствовала, поэтому основной задачей рангеоморфов было как можно эффективнее извлечь даровое угощение из окружающих водных масс.

Наращивая всасывающие площади своей поверхности, рангеоморфы изобрели фрактальный принцип организации, позволяющий им постепенно заполнять все доступное пространство. Эта модель, признанная кембриджскими учеными самой эффективной для данного типа питания, делала их непревзойденными едоками своего времени. "Эти существа были удивительно хорошо приспособлены к своей среде обитания – океанам, лишенным конкуренции и полным питательных веществ, – говорит Хоял Катхилл. – С точки зрения математики, они заполняли пространство почти идеальным способом".

Чтобы придти к такому выводу, британским ученым пришлось изучить множество образцов рангеоморфов, собранных в разных регионах мира и находящихся на разных этапах индивидуального развития. Результатом работы стала реконструкция объемной морфологии 11 таксонов рангеоморфов, позволяющая измерять их функциональные свойства и демонстрирующая преимущества фрактального строения для увеличения площади поверхности.

Однако этим практически совершенным эдиакарским созданиям все же пришлось уступить свое место более прогрессивным существам, появившимся в результате так называемого кембрийского взрыва. У рангеоморфов не было никаких защитных механизмов, поэтому они оказались не в состоянии противостоять самым первым хищникам, и были довольно быстро съедены в самом начале кембрийского периода. Временами остатки эдиакарских реликтов находят в породах, датируемых кембрием, но это уже не свидетельства их мирового господства, а, скорее, чудом дожившие до тех времен остатки бывших океанских властелинов.


Статья Fractal branching organizations of Ediacaran rangeomorph fronds reveal a lost Proterozoic body plan опубликована порталом PNAS.

Doi: 10.1073/pnas.1408542111