Почему древнейшие животные на земле не оставили окаменелостей?

Генетические исследования показали, что губки появились на планете не менее 600 миллионов лет назад, однако самым древним ископаемым губкам на 100 миллионов лет меньше. Ученым удалось разрешить это противоречие — оказалось, что первые губки были мягкотелыми, не имели скелетов, потому от них не осталось следов.


Обыкновенная губка Xestospongia testudinaria / © Albert Kok, Dutch Wikipedia

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.