Сліди молекул, знайдені в стародавніх породах, розкривають дику екосистему раннього життя, яке полювало та процвітало у світовому океані майже мільярд років.
Біомаркерні підписи, знайдені в гірських породах, датовані 1,64 мільярдами років тому, були залишені цілим рядом раніше невідомих організмів, які домінували в житті на Землі в світі з низьким вмістом кисню за еону до появи рослин, тварин і грибів.
Ці організми не були схожі ні на що живе сьогодні; їх першовідкривачі на чолі з палеобіогеохіміками Йохеном Броксом і Бенджаміном Неттерсхаймом з Австралійського національного університету в Австралії спільно назвали їх протостериновою біотою.
Вони могли бути найдавнішими хижаками у світі, які ласували мікробами, яких у той час було вдосталь в океанах; і вони також, здається, є предками всього еукаріотичного життя на Землі. Це всі рослини, тварини та гриби, які зараз є, включно з нами.
«Молекулярні залишки протостеринової біоти, виявлені в породах віком 1,6 мільярда років, здаються найдавнішими залишками нашої власної лінії – вони жили ще до останнього загального предка еукаріотів (1,2 мільярда років тому)», – каже Неттерсхайм , який зараз в Бременському університеті в Німеччині.
«Ці стародавні істоти були в достатку в морських екосистемах по всьому світу і, ймовірно, формували екосистеми протягом більшої частини історії Землі».
Оскільки еукаріотичне життя – організми, клітини яких містять ядро – є настільки домінуючим сьогодні, вчені вважають, що воно повинно виникнути більше мільярда років тому.
Палеобіологи протягом тривалого часу шукали цих ранніх еукаріотів, але ідентифікація стародавніх організмів у кращому випадку є складною. Оскільки з тих пір, як вони жили, минуло більше мільярда років, будь-які сліди, які вони могли залишити після себе, ймовірно, будуть надзвичайно погіршеними, і їх важко впевнено діагностувати .
Відкриття було зроблено під час аналізу гірських порід з водних шляхів по всьому світу, найдавніші з яких були з формації Барні-Крік в Австралії, датовані 1,64 мільярда років тому.
Вони спеціально шукали стероїди, біомаркери ранніх еукаріотів, які вперше передбачив лауреат Нобелівської премії, біохімік Конрад Блох у 1994 році, оскільки майже всі еукаріоти можуть синтезувати стероїди, такі як холестерин.
«Ми застосували комбінацію методів, щоб спочатку перетворити різні сучасні стероїди на їхній скам’янілий еквівалент; інакше ми навіть не знали б, на що шукати», — пояснює Брокс .
Він додає : «Науковці не звертали уваги на ці молекули протягом десятиліть, тому що вони не відповідають типовим зображенням молекулярного пошуку. Коли ми дізналися нашу ціль, ми виявили, що десятки інших порід, взятих з мільярдних водних шляхів по всьому світу, сочилися з подібними викопними молекулами».
Відкриття показує, що ці біомаркери еукаріот весь час ховалися на виду, хоча досі невідомо, якими були істоти, які їх створили, оскільки скам’янілості самих істот не знайдено.
Проте дослідники вважають, що організми протостеринової біоти були більшими та складнішими, ніж бактерії, і процвітали на них як на наступному ланцюжку харчової мережі.
«Ми вважаємо, що вони могли бути першими хижаками на Землі, які полювали та пожирали бактерії», — каже Брокс .
Цікаво, що сліди, залишені цими істотами, перестали з’являтися в літописі скам’янілостей приблизно 800 мільйонів років тому. Після цього моменту починають з’являтися водорості та гриби; Вважається, що перші тварини з’явилися приблизно 700 або 600 мільйонів років тому.
Занепад протостеринової біоти та поява інших організмів відомі як Тоніанська трансформація, і це одна з найглибших змін, яких зазнала екологія Землі, що дозволило появі сучасних еукаріотів.
Відкриття стеролів, дуже схожих на ті, що виробляються нашими тілами сьогодні, в дуже різних організмах, дозволяє нам простежити нашу історію назад до часів, набагато дальніших, ніж будь-коли раніше.
«Основним моментом цього відкриття є не лише розширення поточної молекулярної історії еукаріот», — каже палеобіогеохімік Крістіан Холлманн з Німецького науково-дослідного центру геонаук у Німеччині.
«З огляду на те, що останній загальний предок усіх сучасних еукаріотів, включаючи нас, людей, ймовірно, був здатний виробляти «звичайні» сучасні стерини, висока ймовірність того, що еукаріоти, відповідальні за ці рідкісні ознаки, належали до стебла філогенетичного дерева».