Первые следы сложной животной жизни находят в отложениях, относящихся к эдиакарскому периоду (начался около 635 миллионов лет назад). Но понять, как те древние организмы связаны с современными формами жизни, крайне затруднительно. Часть этой проблемы — редкость окаменелостей, многие породы того периода разрушились в последующие эпохи. Другая часть проблемы — организмы эдиакария, так называемые вендобионты, не похожи на то, что появилось позже.
Позже был «кембрийский взрыв». Или не взрыв?
В кембрии (начавшемся 541±1 млн лет назад) всё изменилось. Первой известной формацией, приоткрывшей нам историю развития животного мира в кембрии, стали сланцы Бёрджес (их начали изучать в первом десятилетии прошлого века). И фауна сланцев Бёрджес уже имеет явные признаки, связывающие её с основными группами живых существ, процветающими и в настоящее время. А по мере сбора новых коллекций окаменелостей история развития групп живых существ стала понятнее.
Хотя термин «кембрийский взрыв» повсеместно распространён, продолжаются споры о том, были ли кембрийские изменения в биосфере истинным, многомиллионным «взрывом» и какие экологические факторы могли привести к диверсификации живых организмов.
Новая формация — новые виды
Возможно, некоторые загадки развития жизни в кембрийском периоде перестанут быть таковыми в ходе изучения нового месторождения окаменелостей в Южном Китае. Уже раскопаны десятки видов, половина которых были неизвестны.
Застыть на полмиллиарда лет. Пошаговая инструкция
Чтобы окаменелости биоты Цинцзян (Qingjiang) сохранились, тем более в таком замечательном виде, должны были сойтись несколько факторов. Животные, обнаруженные в отложениях, нуждались в достаточно большом количестве кислорода в океанской воде. Но кислород также питает организмы, которые разлагают тела мёртвых существ. Исследователи предполагают, что организмы жили в воде на относительно мелком континентальном шельфе, но были вынесены течениями в глубокие места, где кислорода было мало. Эти же течения обеспечили устойчивый поток осадочной породы, которая быстро покрывала нетронутые тела.
После попадания в осадочную породу окаменелости, чтобы сохраниться до наших дней, должны были избежать воздействия таких геологических процессов, как вулканизм. В результате вышеописанного сочетания условий образуется богатый ископаемыми слой осадочных пород — лагерштетт.
В описываемом случае лагерштетт обнаружен в провинции Хубэй вдоль реки Цинцзян, он выглядит как ряд чередующихся светлых и тёмных слоёв породы, и в некоторых местах его толщина достигает пятидесяти метров.
Предполагается, что месторождение образовалось около 518 миллионов лет назад, это немного раньше, чем время возникновения сланцев Бёрджес.
Усилия исследователей окупились с лихвой — найдено большое количество кембрийских окаменелостей — более ста видов животных. Несмотря на то, что они жили приблизительно в то же время, что и животные ещё одной расположенной на территории Китая формации — Чэнцзян (изучаются с 1980-х), более половины видов новой формации ранее не были описаны. Только восемь видов присутствуют в обеих формациях. Вероятно, это говорит о том, что Цинцзян представляет следы существования отдельной экосистемы.
Сохранность многих окаменелостей ошеломляет. Породы избежали нагревания и выветривания, и отпечатки сохранились лучше, чем, например, в сланцах Бёрджес. Мягкие существа — губки, медузы и анемоны, оставили отпечатки таких деталей, как щупальца и рты. Во многих случаях можно идентифицировать и внутренние органы. Авторы публикации сообщают об обнаружении личиночных форм, размером до миллиметра.
Даже до описания по всем правилам новооткрытых видов, окаменелости ответили на ряд вопросов. Стало очевидным, что одной из самых ранних ветвей эволюционного дерева животных являются гребневики (об одном удивительном гребневике мы писали недавно: «Исчезающий анус гребневика Mnemiopsis leidyi»). В Цинцзяне найден очень похожий на современные нам виды гребневик.
Отложения кембрийского периода обычны для района Цинцзян, и учёные надеются, что их изучение даст новую информацию о локальных экосистемах, существовавших в то далёкое время.
