Более 500 миллионов лет назад событие, известное как Кембрийский взрыв, ознаменовало собой решающий прорыв в эволюции видов, став причиной появления бесчисленного множества организмов, составляющих современную жизнь.
Это явление объясняется различными факторами, включая повышение уровня кислорода как в атмосфере, так и в воде, появление защитного озонового слоя и поступление питательных веществ в океаны. Новое исследование дополнительно указывает на роль взрыва фекалий.
Исследование предполагает, что размножение экскрементов первыми животными могло сыграть жизненно важную роль в диверсификации жизни. От микроскопического зоопланктона до синих китов большинство живых существ производят фекалии, и в океанах эти отходы необходимы для рециркуляции таких питательных веществ, как углерод, железо, азот и фосфор, перемещая их из поверхностных вод в глубины.
Ученые полагают, что этот цикл рециркуляции происходил в Кембрийский период, что стимулировало появление новых форм жизни. Рассел Бикнелл, эволюционный биолог и автор исследования, заявил Science Alert, что они рассматривали примитивные диеты, более сложные пищеварительные системы и трофические взаимодействия как часть более широкой картины для понимания того, как больше органического вещества и питательных веществ достигли древних океанов, ускоряя развитие экосистем в начале Кембрия.
По словам Бикнелла, по мере появления новых видов они начали варьировать методы удаления своих отходов. Авторы проанализировали доказательства, собранные в более чем 35 местах находки по всему миру, датированных началом Кембрия. Они изучили копролиты, то есть окаменевшие фекалии, варьирующиеся от крошечных зерен до образцов размером в несколько сантиметров.
Самые древние находки обычно состоят из мелких зерен, найденных изолированными или сгруппированными до окаменения. Некоторые из них вытянутые, похожие на икру золотой рыбки, в то время как другие образуют пленки в покинутых отверстиях. Результаты этого исследования были опубликованы в журнале Trends in Ecology & Evolution.
Хотя происхождение жизни остается сложной загадкой, наука добилась прогресса в обнаружении деталей. 4,5 миллиарда лет назад, когда, по оценкам, сформировалась Земля, планета была расплавленной каменной сферой, полной активных вулканов, без растительной или животной жизни.
Первые формы жизни также были простыми, ограниченными клетками. Резкое увеличение разнообразия видов, названное Кембрийским взрывом экспертами, произошло примерно за 25 миллионов лет. Именно в этот промежуток появились первые животные с пищеварительной системой, что, в свою очередь, привело к производству фекального материала. Некоторые из этих остатков, сохранившихся на протяжении эпох, содержат раковины и фрагменты животных, что указывает на все более разнообразную диету в то время.
Бикнелл добавил, что с этой трансформацией наблюдалось развитие постепенно более сложных пищеварительных систем, особенно у первых членистоногих, которые развили специализированные передние кишечники и пищеварительные железы, способные перерабатывать более широкий спектр пищи.