Многоклеточность появилась раньше, чем мы думали: доказательства из палеопротерозоя
Многоклеточность — это одно из самых удивительных и важных явлений в истории жизни на Земле. Благодаря многоклеточности появились все сложные формы жизни, которые мы видим сегодня: животные, растения, грибы и водоросли. Но как и когда эукариоты — клетки с ядром и другими органеллами — приобрели способность объединяться в многоклеточные организмы?
Этот вопрос долгое время оставался загадкой для ученых, так как ископаемые свидетельства многоклеточности у эукариот были очень редки и неоднозначны. Однако недавно китайские исследователи сделали сенсационное открытие: они нашли самые древние многоклеточные эукариоты, которым около 1,63 миллиарда лет!
Эти уникальные ископаемые были обнаружены в позднепалеопротерозойском формировании Чуаньлингоу в Северном Китае. Они представляют собой неразветвленные нити, состоящие из нескольких больших клеток, соединенных между собой. Некоторые из этих клеток содержат внутри круглые структуры, похожие на споры, которые используются для размножения. Ископаемые были названы Qingshania magnifica и отнесены к форме таксон — группе организмов, объединенных по внешнему сходству, а не по родственным связям.
Ученые провели ряд анализов, чтобы подтвердить эукариотическую природу Qingshania. Они измерили размеры и форму клеток и нитей, их химический состав и степень метаморфизма. Они также сравнили их с современными и древними прокариотами — клетками без ядра, такими как бактерии и археи. Результаты показали, что Qingshania значительно отличается от прокариот по всем параметрам и имеет сложную морфологию, характерную для эукариот.
Самым близким аналогом Qingshania являются некоторые зеленые водоросли, которые также образуют неразветвленные нити из больших клеток с спорами. Однако точная принадлежность Qingshania к какой-либо группе эукариотических водорослей или других организмов пока неизвестна. Возможно, она представляет собой вымершую стволовую линию, которая отделилась от общего предка всех эукариот еще до появления красных, зеленых и коричневых водорослей.
Открытие Qingshania имеет большое значение для понимания эволюции многоклеточности у эукариот. Оно свидетельствует о том, что многоклеточность появилась очень рано в истории эукариот, вскоре после того, как появились первые одноклеточные эукариоты, которым около 1,65 миллиарда лет. Это также поддерживает гипотезу о том, что последний общий предок всех эукариот жил в позднем палеопротерозое, а не в позднем мезопротерозое, как предполагали некоторые ученые.
Qingshania — это пример простой многоклеточности, когда клетки объединяются в нити или колонии, но не дифференцируются на разные типы и не образуют сложных тканей и органов. Такая многоклеточность может быть полезна для защиты от хищников, увеличения площади поверхности для поглощения питательных веществ или света, или для распространения спор. Однако для того, чтобы появились более сложные многоклеточные организмы, такие как животные или растения, необходимо было еще много времени и эволюционных изменений.