Биологи выяснили, почему древнейшие животные на земле не оставили окаменелостей

Губки — обитающие в морях и океанах многоклеточные беспозвоночные, всю жизнь проводящие неподвижно прикрепленными к каменистому морскому дну или другим поверхностям. Губок относят к числу древнейших животных на земле, однако ученым уже долгое время не удается договориться о точном времени их первого появления на планете.

С одной стороны, ДНК современных губок и химические следы, сохранившиеся в древних породах, указывают на то, что они появились не менее 650 миллионов лет назад, в начале эдиакарского периода. С другой — все современные губки имеют скелеты, состоящие из бесчисленных микроскопических стекловидных структур, называемых спикулами. Эти прочные элементы хорошо окаменевают и встречаются в породах, датируемых поздним эдиакарским периодом (примерно 543 миллиона лет назад).

Однако в более древних породах спикул до сих пор не обнаружили, что и вносит путаницу в хронологию губок. Отсутствие спикул заставляет усомниться, действительно ли губки возникли так рано.

Чтобы разрешить этот давний спор, международная исследовательская группа проанализировала 133 кодирующих белки гена в геноме современных и древних губок. Полученные результаты относят происхождение губок к периоду 600-615 миллионов лет назад, таким образом немного сокращая разрыв между генетическими предсказаниями и результатами датировки ископаемых пород.

Исследователи, статья которых опубликована в журнале Science Advances, также провели компьютерное моделирование эволюции скелетов губок. Ученые пришли к выводу, что первые губки были мягкотелыми и не имели минерализованных скелетов. Именно поэтому спикулы не находят в породах возрастом около 600 миллионов лет — в те времена их просто не было.

Но это не единственное открытие. Оказалось, в разных линиях губок минерализованные спикулы возникали на протяжении эволюции несколько раз независимо друг от друга.

Как отметили ученые, идея о том, что скелеты губок эволюционировали более одного раза, подтверждается как структурными, так и генетическими различиями между ныне живущими видами.

«У нас уже были некоторые подсказки, указывающие на независимую эволюцию скелетов губок. Современные скелеты губок могут выглядеть одинаково, но они построены совершенно по-разному. Некоторые состоят из кальцита, минерала, из которого состоит мел, другие — из кремнезема, по сути, стекла, и когда мы изучаем их геномы, мы видим, что в этом процессе участвуют совершенно разные гены», — объяснила один из авторов исследования Ана Риесго, ведущий мировой эксперт по эволюции губок из Музея естественных наук в Мадриде (Испания).

До сих пор ученые считали, что, учитывая наличие скелета у всех современных губок, минерализованные спикулы были важны на ранних этапах эволюции губок и сыграли ключевую роль в их эволюционном успехе. Однако новые данные поставили это предположение под сомнение.