Номер 11, 2010

СЛОЖНАЯ ЖИЗНЬ ДЕЛАЕТ РЕЗКИЙ СКАЧОК НАЗАД

Открытие ископаемых объектов, представленных в виде многоклеточных организмов возрастом 2,1 миллиарда лет, опрокидывает теории появления жизни. И вызывает полемику.

Трехмерное воссоздание с помощью микротомографа внешней (слева) и внутренней (справа) морфологии трех ископаемых организмов, найденных в Габоне.

Округлые формы, коричневатый цвет и сжатый воротничок превратили эти ископаемые объекты в главную сенсацию и вызвали бурный отклик среди палеонтологов. Их громадный возраст (более 2,1 миллиарда лет) опрокидывает наши знания об эволюции жизни на Земле. До сих пор палеонтологи относили появление многоклеточных организмов (состоят из разных тканей и клеток-эвкариотов – имеющих ядро) к периоду, отстоящему на 600 миллионов лет. По более древним временам геологические архивы хранят лишь следы микробов: вирусов, цианобактерий и других одноклеточных организмов и прокариотов (без ядра). Габонские ископаемые объекты отбрасывают сложную и организованную жизнь на 2,1 миллиарда лет назад.

История началась в январе 2008 года в песчаниковом карьере недалеко от Франсвилля на юго-востоке Габона. Геолог и профессор Абдеразак Эль Албани со своим габонским ассистентом Францем Осса Осса приступили к геологическим исследованиям, которые финансировались по контрактам прикладной разведки горной промышленности. Априори ничего экстраординарного их не ждало в этом районе, хорошо известном своими урановыми залежами. Что касается ископаемых организмов, то все учебники палеонтологии категоричны: у пары геологов нет никаких шансов обнаружить следы сложной жизни среди пород этого возраста. И когда они наткнулись на 250 образцов разных форм размером иногда до 12 см, удивительно похожих на ископаемые останки многоклеточных организмов, то были буквально ошеломлены. А природа оказалась удивительно щедрой: местами ученым оставалось лишь нагнуться, чтобы собрать десятки образцов на одном квадратном метре. После долгого ожидания в окаменевшем глиняном панцире они появились на свет в превосходном состоянии.

По возвращении в Пуатье Эль Албани решил скрытно узнать, какова весомость этого открытия. Он разослал фотографии нескольким палеонтологам, предложив им изучить образцы, но из осторожности не указал возраст находок. Ответы совпадали: образцы похожи на образцы из Эдиакары, знаменитой австралийской залежи, где обнаружена макроскопическая первичная фауна (эвкариоты и многоклеточные организмы), которая датировалась докембрием (630–540 миллионов лет назад). Специалисты оценили возраст габонских находок примерно 600 миллионами лет... Иными словами они оказались на 1,5 миллиарда лет моложе, чем заключавшие их породы. Команда из Пуатье оценила палеонтологическую «бомбу», оказавшуюся в ее руках, и решила раскрыть возраст ископаемых остатков. Реакция не заставила себя ждать: после первых мгновений крайнего удивления разразились споры, некоторые ученые полностью опровергли подлинность открытия, другие призвали к осторожности.

Сомнения не касались возраста пород: давно подтверждено, что их возраст равен 2,1 миллиарда лет (плюс-минус 30 миллионов лет). Сомнения относились к истинной природе этих находок. Подлинные ископаемые организмы или обычные булыжники? Чтобы подтвердить, что речь идет действительно о сложных организмах, геолог собрал вокруг себя международную бригаду из разных специалистов (20 человек). Образцы были подвергнуты новейшим геохимическим тестам – ученые пошли даже на то, чтобы повредить некоторые образцы ради подтверждения их природы. Наличие изотопов, связанных с живыми тканями, подтвердило их биологическое происхождение. Более того – типичный маркер эвкариотов был обнаружен в близких по возрасту формациях. Организмы обладали клетками с ядром, содержащим ДНК.

Но действительно ли это многоклеточные организмы? Инженер Арно Мазюрье отсканировал образцы на рентгеновском микротомографе. 1500 фотографий позволили воссоздать трехмерные образцы с разрешением 5 микрометров. В результате получилось детальное изображение их структуры и внутреннего строения. Различаются примерно пятнадцать различных форм. Обнаружились их отпечатки и контр-отпечатки в отложениях. Тем, кто считает, что речь идет о скоплении одноклеточных организмов, Эль Албани возражает, что ни одна колония бактерий или одноклеточных эвкариотов не имеет подобных размеров и уровня сложности. Эти несомненно подвижные и желатинообразные организмы в большинстве двигались на глубине 30–40 м под уровнем моря в среде речной дельты. Бактерии, существовавшие на планете уже миллиард лет, обеспечили окаменение этой экосистемы примерно за восемьдесят суток, превратив их в кристаллы пирита. Тогда еще песочные отложения окаменели вокруг этих ископаемых, и они сохранились до наших дней, спасенные от геологических подвижек поясом твердых и более древних пород.

Этот период является «поворотным» в истории Земли и жизни. Образовавшаяся 4,5 миллиарда лет назад наша планета стала принимать первых хозяев – ими были цианобактерии – примерно 3,5 миллиарда лет назад. Океаны были еще горячими, кислыми и стерилизованными ультрафиолетом. Атмосфера была плотной и насыщенной углекислым газом. Могла ли возникнуть жизнь эвкариотов и многоклеточных организмов в такой среде с воздухом, которым нельзя было дышать? Геологические архивы говорят о наличии переходного «пика» кислорода, проявившегося примерно 2,5 миллиарда лет назад, другой подобный пик имел место 900 миллионов лет назад, когда появилась фауна Эдиакары, потом был кембрийский взрыв Барджесса (Канада) и Гренландии. Тогда количество кислорода в атмосфере достигло 10% от нынешнего. Было ли это достаточно для появления жизни, открытой Эль Албани? Если так, то габонские ископаемые сродни фауне кембрия? Или речь идет о точечном появлении жизни, исчезнувшей с падением содержания кислорода в атмосфере? И возможно ли повторное возникновение жизни?

Эти организмы опрокинули наши знания, в том числе и фундаментальную основу: молекулярные часы, которые требуют генетических мутаций и считаются одним из регулярных двигателей эволюции, должны иметь время для начала полноценной работы. По этой теории сложные организмы не могут иметь возраст менее 600 миллионов лет...

Для ответа на эти не имеющие ответа вопросы следует сделать неотложное – сохранить габонские карьеры. А палеонтологам надо приступать к поискам других глиняных залежей возрастом от 2 миллионов лет. В частности, их стоит искать в Бразилии, которая по тектоническим играм плит находилась в те времена рядом с Габоном.

Подготовила Марина ХОВАН

К началу ^