Раскрыт секрет уникальной сохранности эдиакарской биоты
Окаменевшие остатки живых существ, обитавших на земле в эдиакарском периоде, поражают воображение своими непривычными и разнообразными формами. Но до сих пор ученые не могли понять, как именно мягкие тела этих существ, лишенные костей, чешуи и панцирей, превращались в прочные окаменелости.
Американские палеонтологи предложили неожиданную схему этого процесса. По их мнению, решающую роль в превращении мягкотелого существа в фоссилию за считанные дни или даже часы, играли химические условия эдиакарского океана.
Эдиакарский период длился с 635 по 541 млн лет назад и был последним периодом неопротерозоя, непосредственно предшествовавшим кембрийскому взрыву биоразнообразия. Но и эдиакарские океаны были довольно густо заселены – разнообразные окаменелости совершенно непривычного для нас облика встречаются ученым в горных породах того времени практически по всей планете.
Типичной формой сохранности этих древнейших обитателей Земли, получившей даже собственное название «эдиакарского типа сохранности», стали слепки тел и соответствующие им отпечатки. Большинство мягких тканей, принадлежавших живым существам других геологических эпох, не сохраняются так изыскано и подробно, заметила ведущий автор нового исследования, палеонтолог Йельского университета Лидия Тархан (Lidya Tarhan).
«Вы должны понять, как происходит окаменение, чтобы точно реконструировать, чем были эти организмы и на что похожи были их сообщества, – рассказывает Тархан. – Это напоминает гибель Помпеи, нам известны целые сообщества, участники которых сохранились все вместе. Но для того, чтобы восстановить их структуру и экологию, необходимо сначала понять, как эти организмы окаменевали».
«Для того, чтобы все эти детали и подробности смогли сохраниться, процесс окаменения должен был произойти очень рано. Песчаники, содержащие остатки эдиакарских организмов, богаты кремнем, так что я задалась вопросом, не мог ли он сыграть определенную роль в фоссилизации этих организмов?» – продолжает американский палеонтолог.
Ее догадка блестяще подтвердилась дальнейшими исследованиями. Как оказалось, эдиакарский океан был перенасыщен кремнеземом, во многом потому, что в нем отсутствовали организмы, использующие этот химический элемент для строительства своих тел, например кремневые губки или некоторые радиолярии.
И именно растворенный в морской воде диоксид кремния оказался ответственным за сверхбыстрое окаменение древнейших мягкотелых организмов.
По словам Тархан, на первом этапе превращения в окаменелости живые существа эдиакарского периода быстро погребались под толщей песка – например, во время подводных штормов. Затем происходил стремительный, за несколько дней или даже часов, процесс цементирования отдельных песчаных зерен. «В противном случае тушки бы просто сгнили, и похоронивший их песок осыпался в ямку, оставленную былой тушкой», – поясняет она.
Цементом для песка и становился растворенный в воде кремнезем.
Чтобы проверить эту гипотезу, команда ученых под руководством Тархан распилила на тонкие пластинки несколько окаменелостей из Эдиакары – холмов, затерянных в южно-австралийской глубинке. Изучив их под микроскопом, палеонтологи увидели, что «песчаные зерна плавают в том, что выглядит как море цемента, и они не очень уплотнены». «Морем» из этого поэтического описания оказался диоксид кремния.
А то, что зерна песка не были спрессованы, а располагались достаточно свободно, окруженные со всех сторон кремнеземным цементом, указывает на то, что этот цемент на основе диоксида кремния не был идентичен кремнезему, из которого состоят сами песчинки. И значит, его источником могла быть только морская вода.
Статья опубликована журналом Geology
