Ученые открыли новую форму жизни: новое царство меняет представление об эволюции
На протяжении 165 лет ученые считали их гигантскими грибами, доминировавшими на суше задолго до появления деревьев. Но сенсационное открытие, опубликованное в журнале Science Advances, доказывает: загадочные организмы Prototaxites были не грибами, а представителями совершенно новой, ныне вымершей ветви жизни, что меняет наши представления о ранних этапах эволюции на нашей планете.
Представьте себе Землю 410 миллионов лет назад. Пейзаж, лишенный деревьев и крупных животных, где над низкорослой растительностью, едва достигающей колена, возвышались гигантские столбообразные структуры высотой до восьми метров. Это были Prototaxites. С момента их открытия в 1859 году палеонтологи пытались понять, чем были эти доисторические гиганты. Доминирующая теория гласила, что это — примитивные грибы исполинских размеров.
Художественная реконструкция Prototaxites taiti, достигающего высоты телеграфного столба в экосистеме Райни-черт 407 миллионов лет назад. Автор: Matt Humpage, Northern Rogue Studios.
И ни растение и ни гриб
Ключ к разгадке был найден в шотландском местонахождении Райни-черт — уникальном палеонтологическом «ковчеге», где вулканические кремнистые отложения сохранили древние организмы с невероятной детализацией. Изучив идеально сохранившийся образец, международная команда ученых пришла к выводу, который переворачивает десятилетия научных представлений.
«Это жизнь, но не такая, какой мы ее знаем», — говорит доктор Сэнди Хетерингтон, один из руководителей исследования. «Она демонстрирует анатомические и химические характеристики, отличные от грибной или растительной жизни, и, следовательно, принадлежит к совершенно вымершей эволюционной ветви».
Макроснимок среза окаменелости, показывающий ее уникальную пятнистую внутреннюю структуру. Автор: Laura Cooper/University of Edinburgh.
Искусственный интеллект ставит точку в споре
Прорыв стал возможен благодаря сочетанию химического и анатомического анализа с помощью технологий XXI века. Соруководитель исследования, доктор Корентин Лорон, проанализировал химическую «подпись» (спектральные данные) 87 образцов из Райни-черт. На основе этих данных он обучил алгоритм машинного обучения распознавать уникальные «подписи» различных организмов, сохранившихся в породе.
Результат был однозначным: искусственный интеллект уверенно отделил Prototaxites от грибов, растений и других известных форм жизни, выделив его в совершенно обособленную группу. Лабораторный анализ подтвердил этот вывод: в ископаемых грибах из тех же отложений содержались следы хитина и глюкана — ключевых молекул грибного царства. В образцах Prototaxites эти химические сигнатуры отсутствовали.
«Наше исследование, объединяющее анализ химии и анатомии этой окаменелости, демонстрирует, что Prototaxites не может быть помещен в группу грибов, — сказала Лора Купер, соавтор статьи и аспирант Эдинбургского университета. — Таким образом, Prototaxites является примером независимого эволюционного пути создания крупных, сложных организмов, о которых мы можем узнать только благодаря исключительно хорошо сохранившимся окаменелостям».
График, иллюстрирующий химические различия между Prototaxites и другими ископаемыми организмами (грибами, растениями, бактериями) из Райни-черт.
Гигант, затерянный во времени
Окаменелость была найдена в Райни-черт, одной из древнейших и наиболее полно сохранившихся наземных экосистем в мире. 410 миллионов лет назад этот регион находился у экватора и был покрыт горячими источниками. Их богатые кремнием воды, подобно вулканическому пеплу в Помпеях, мгновенно консервировали все живое, сохранив для нас удивительный снимок древнего мира.
Несмотря на свою вероятную роль ключевого вида во время освоения суши растениями и животными, Prototaxites оставался загадкой с момента своего открытия. «Просто признать, что мы не знаем — это уже большой шаг вперед, — сказал доктор Хетерингтон в интервью журналу Science. — Теперь мы можем переключить наше внимание на более захватывающие вопросы об экосистеме».
Художественная реконструкция палеоэкосистемы, где Prototaxites taiti возвышается над окружающим ландшафтом. Автор: Matt Humpage, Northern Rogue Studios.
Ценность музейных коллекций для передовых научных прорывов
Ценнейший образец, который помог сделать это открытие, теперь займет почетное место в коллекции Национальных музеев Шотландии. «Это исследование показывает огромную ценность музейных коллекций для передовых научных прорывов, — отметил доктор Ник Фрейзер, хранитель естественных наук музея. — Образцы, собранные десятилетия назад, могут быть изучены с помощью новых технологий, давая поразительные результаты».
Таким образом, книга истории жизни на Земле пополнилась новой, загадочной главой. Открытие Prototaxites как обособленной формы жизни доказывает, что природа неоднократно «экспериментировала», создавая сложные многоклеточные организмы. Мы только что открыли одно из самых впечатляющих, но давно забытых ее творений.
Исследователи (слева направо: Сэнди Хетерингтон, Корентин Лорон и Лаура Купер) с окаменелостью Prototaxites в лаборатории. Автор: Neil Hanna/PA.