У древних губок не было минерализованных частей

Команда ученых нашла ископаемую губку, которая получила имя Helicolocellus. Она жила примерно 550 млн лет назад. Анализ Helicolocellus показал, что докембрийские губки не имели биоминерализованных частей, поэтому их так трудно найти. Открытие поможет лучше понять раннюю эволюцию жизни на Земле. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Губки часто считаются самым примитивным типом многоклеточных животных. Вероятно, это одна из первых групп многоклеточных животных в принципе. Поэтому окаменелости губок очень важны для понимания ранней эволюции жизни.

Метод молекулярных часов основан на гипотезе, согласно которой эволюционно значимые замены мономеров в биомолекулах происходят с практически постоянной скоростью. Согласно этому теоретическому подходу и некоторым найденным биомаркерам губки должны были появиться примерно 700 млн лет назад. Однако самые древние найденные окаменелости датируются кембрийским периодом (около 539 млн лет назад). Таким образом, существует разрыв в 160 млн лет между теоретическими предсказаниями и реальными находками.

Палеонтологи предлагают два объяснения этому несоответствию. Первая гипотеза утверждает, что, поскольку большинство современных губок имеют кремнистые или известковые спикулы (опорные элементы скелета), общий предок губок также имел минерализованные спикулы. Они не сохранились из-за химического состава древних вод. Вторая гипотеза гласит, что докембрийские губки были небиоминерализующими животными, то есть не могли самостоятельно формировать твердые неорганические части организма. Следовательно, они вовсе не имели спикул из минералов, поэтому ученые и не могут их найти.

Теперь ученые нашли в Китае ранее неизвестную губку Helicolocellus. Она жила в эдиакарском периоде примерно 550 млн лет назад и достигала примерно 38 см в высоту.

Строение Helicolocellus похоже на строение шестилучевых губок Hexactinellida, доживших до наших дней. Например, у них есть радиально-симметричное коническое тело, дискоидальная структуру прикрепления, возможная центральная полость и предполагаемые выносящие каналы. Кроме того, поверхность Helicolocellus состоит из правильных коробочек, каждая из которых разделена на четыре одинаковых, но меньших по размеру коробочек, которые подразделяются на еще более мелкие. Этот уникальный сетчатый рисунок также встречается у некоторых типичных древних Hexactinellida. Их формы и структуры очень похожи, однако сетки у найденного Helicolocellus состоят из органического вещества, тогда как сетки в окаменелостях древних Hexactinellida состоят из биоминерализованных спикул. Палеонтологи предположили, что найденная ими губка может представлять собой раннюю губку без биоминерализованных спикул.

Исследователи также сравнили находку с древними и современными губками. Результаты показали, что Helicolocellus принадлежит к коронной группе губок и тесно связан с Hexactinellida.

Открытие Helicolocellus указывает на то, что небиоминерализующиеся губки действительно существовали в докембрии. Следовательно, современные губки не должны использоваться в качестве единственного ориентира для поиска окаменелостей докембрийских губок, поскольку ранние губки могли не иметь биоминерализованных спикул и не обладать всеми характеристиками современных губок.

Комплексы ископаемых по обе стороны границы эдиакарско-кембрийского периода крайне разнородны. В эдиакарский период доминирует загадочная и филогенетически неизвестная эдиакарская биота, тогда как в кембрии уже появляются современные типы животных. По словам ученых, открытие Helicolocellus соединяет комплексы окаменелостей эдиакарского и кембрийского периода, указывая на то, что эдиакарская биота имеет эволюционные связи с кембрийскими животными. Биологи отмечают, что открытие Helicolocellus может стать «Розеттским камнем» для понимания эволюции животных.