Кислород связан со взлетами и падениями ранней эволюции животных

Экстремальные колебания уровня атмосферного кислорода коррелировали со всплесками эволюции и вымираниями в биоразнообразии животных в период кембрийского взрыва, показало новое исследование под руководством Университетского колледжа Лондона и Университета Лидса.

Кембрийский взрыв, начавшийся примерно 540 миллионов лет назад, был ключевым периодом быстрой эволюции сложных животных. Триггер этой фундаментальной фазы в ранней истории животной жизни является предметом активных научных дебатов. Исследование, опубликованное в Nature Geoscience учеными из Великобритании, Китая и России, дает весомые аргументы в пользу теории о том, что содержание кислорода в атмосфере было основным контролирующим фактором эволюции животных. Это первая работа, демонстрирующая значительную корреляцию между всплесками уровня кислорода и резким увеличением скорости эволюции и биоразнообразия животных, а также событиями вымирания в периоды низкого содержания кислорода.

Понимание того, что спровоцировало кембрийский взрыв, требует междисциплинарного подхода. Команда проанализировала изотопы углерода и серы в образцах морских карбонатов, собранных в разрезах вдоль рек Алдан и Лена в Сибири. Во время кембрия этот регион был мелководным морем, домом для большинства животной жизни на Земле. Нижнекембрийские отложения Сибири, содержащие богатую летопись окаменелостей, позволили провести геохимический анализ. Сочетание изотопных измерений с математической моделью дало возможность оценить глобальный баланс производства и разрушения кислорода.

Как отметил ведущий автор доктор Тяньчэнь Хэ, сравнение данных по вариациям кислорода с окаменелостями того же периода ясно показывает, что эволюционные всплески следуют паттерну «бума и спада» в тандеме с уровнями кислорода. Соавтор профессор Грэм Шилдс подчеркнул, что это первое исследование, четко показывающее, что наши ранние животные предки пережили серию эволюционных радиаций и «бутылочных горлышек», вызванных экстремальными изменениями уровня атмосферного кислорода.