Крошечные, на вид безобидные океанские растения пережили темноту удара астероида, убившего динозавров, научившись отвратительному поведению – поеданию других живых существ.
Когда 66 миллионов лет назад астероид врезался в Землю, в атмосферу попало огромное количество мусора, сажи и аэрозолей, погрузив планету в темноту, охладив климат и закиснув океаны. Наряду с динозаврами на суше и гигантскими рептилиями в океане, доминирующие виды морских водорослей были мгновенно истреблены, за исключением одного редкого вида.
Команда ученых, в том числе исследователи из Калифорнийского университета в Риверсайде, хотела понять, как этим водорослям удалось процветать, в то время как массовое вымирание охватило всю остальную часть глобальной пищевой цепи.
«Это событие было ближе всего к уничтожению всей многоклеточной жизни на этой планете, по крайней мере, в океане», – сказал геолог UCR и соавтор исследования Эндрю Риджвелл. «Если вы удалите водоросли, которые составляют основу пищевой цепи, все остальное должно погибнуть. Мы хотели знать, как океаны Земли избежали этой участи и как наша современная морская экосистема изменилась после такой катастрофы».
Чтобы ответить на их вопросы, команда исследовала хорошо сохранившиеся окаменелости выживших водорослей и создала подробные компьютерные модели, чтобы смоделировать вероятную эволюцию привычек питания водорослей с течением времени. Их выводы теперь опубликованы в журнале Science Advances .
По словам Риджвелла, ученым в первую очередь повезло найти окаменелости наноразмеров. Они были расположены в быстро накапливающихся отложениях с высоким содержанием глины, что помогло сохранить их так же, как смоляные карьеры Ла-Бреа создают особую среду, помогающую сохранить мамонтов.
У большинства окаменелостей были щиты из карбоната кальция , а также отверстия в щитах. Отверстия указывают на присутствие жгутиков – тонких хвостовидных структур, которые позволяют крошечным организмам плавать.
«Единственная причина, по которой вам нужно двигаться – это поймать добычу», – объяснил Риджвелл.
У современных родственников древних водорослей также есть хлоропласты, которые позволяют им использовать солнечный свет для приготовления пищи из углекислого газа и воды. Эта способность выживать, питаясь другими организмами и фотосинтезом, называется миксотрофией. Примеры немногих наземных растений с этой способностью включают венерианские мухоловки и росянки.
Исследователи обнаружили, что после того, как тьма после астероидов рассеялась, эти миксотрофные водоросли распространились с прибрежных шельфовых областей в открытый океан, где они стали доминирующей формой жизни в течение следующего миллиона лет, помогая быстро восстановить пищевую цепочку. Помогло и то, что более крупные существа, которые обычно питались этими водорослями, изначально отсутствовали в океанах, переживших вымирание.
«Результаты демонстрируют как крайнюю приспособляемость океанического планктона, так и его способность к быстрой эволюции, но также и для растений, время генерации которых составляет всего один день, что от исчезновения всегда остается лишь год тьмы», – сказал Риджвелл.
Лишь намного позже водоросли эволюционировали, утратив способность поедать других существ и восстановив себя, чтобы стать одним из доминирующих видов водорослей в сегодняшнем океане .
«Миксотрофия была как средством первоначального выживания, так и преимуществом после того, как постастероидная тьма рассеялась из-за обилия маленьких симпатичных клеток, вероятно, выживших цианобактерий», – сказал Риджвелл. «Это величайшая история Хэллоуина – когда гаснет свет, все начинают есть друг друга».
Источник: Калифорнийский университет – Риверсайд
Фото: Одиссей Архонтикис / Оксфордский университет