Предки всіх великих типів тварин могли виникнути понад 700 мільйонів років тому. На це вказує реконструкція, здійснена з допомогою «генетичного годинника». Якщо це підтвердиться, тоді можна буде стверджувати: предки сучасних тваринних груп пережили еру «Землі-сніжки» – екстремальне обледеніння планети. Також генетичне генеалогічне дерево засвідчує, що групи тварин вкрай швидко відділилися одне від одного, інформують учені в журналі Scientific Reports.
Результати молекулярно-генетичного датування: більшість великих груп тварин виникли понад 700 мільйонів років тому. Зображення: Dohrmann und Wörheide/ SCientific Reports, CC-by-sa 4.0.
Коли на Землі виникли перші багатоклітинні організми, тобто предки всіх сучасних тварин і рослин? Це питання дотепер залишається суперечливим, адже викопних решток дуже мало. Проте наявні скам’янілості доводять, що вже на початку кембрійського періоду, приблизно 540 мільйонів років тому, існували предки практично всіх сучасних тварин – від раків, павукоподібних до предків вторинноротих. У них були присутні й такі суттєві фізіологічні ознаки, як мозок, м’язи та серце.
Проте ці організми кембрію володіли вже настільки складною конституцією, що ніяк не могли бути першими багатоклітинними. Зародження тварин мало б відбуватися задовго до них. Учені вже знаходили суттєво старіші скам’янілості багатоклітинних організмів. Проте вони неоднозначні й вкрай рідкісні.
Коли розпочалася еволюція багатоклітинних, дотепер не з’ясували. Аби отримати більше свідчень, Мартін Дорман (Martin Dohrmann) і Герт Вергайде (Gert Wörheide) з Мюнхенського університету використали молекулярний годинник, аби визначити, коли виник найстаріший вид тварин.
Для свого дослідження вчені порівняли 128 генів, що кодують протеїн у 55-ти видів, які представляють усі сучасні великі групи в світі тварин. Принцип молекулярного годинника ґрунтується на тому, що в процесі еволюції накопичуються генетичні зміни. Якщо дві генеалогічні лінії походять від спільного предка, їхній геном відрізнятиметься тим більше, що давніше відбулося їхнє розділення.
Результат: на здивування науковців, більшість груп тварин відкололися одне від одного значно раніше, ніж припускали дотепер. Більшість груп тваринного світу з’явилися вже в неопротерозої – понад 700 мільярдів років тому. «Наші висновки узгоджуються з палеонтологічними та геохімічними, згідно з якими в ранньому неопротерозої існувало тваринне життя», – розповіли Дорман та Вергайде.
Цікаво те, що попередники нинішніх тварин жили ще до екстремального обледеніння планети, що перетворило її на «Землю-сніжкку». Отже, прадавні тварини мали б пережити цей крижаний період, незважаючи на різку зміну клімату та сильно змінені умови проживання в доісторичних морях.
Завдяки генетичному датуванню вдалося з’ясували ще дещо: розгалуження раннього генеалогічного дерева тварин відбувалося на диво швидко. «Ми встановили дивовижну схему відносно швидкого розвитку цих родових ліній і їхніх основних підгруп», – інформують Дорман і Вергайде. Згідно з цією схемою, тваринні роди розділялися не тривалий час і поступово, а всі виникли впродовж приблизно 50 мільйонів років. За геологічними мірками це дуже короткий період.
«Якщо наші результати підтвердяться, то постане питання, що спричинило це раннє відокремлення тварин і як ці тварини пережили період "Землі-сніжки"», – констатують учені. Аби відповісти на це запитання, зараз необхідні наступні аналізи з додатковими генними даними й ще більш оптимальні методи дослідження, пояснили дослідники.
«Аби врешті робити обґрунтовані заяви про вигляд та спосіб життя ранніх тварин, нам потрібно мати більше свідчень про умови середовища в неопротерозої та більше решток із часів, які можна визначити напевно, – пояснив Вергайде. – Адже молекулярно-генетична реконструкція генеалогічного дерева та викопних решток часто не збігається або ще потребує неодноразової корекції»
Erste Tiere entstanden früher als gedacht
Ludwig-Maximilians-Universität München, 16/06/2017
Зреферувала Соломія Кривенко
24.06.2017