Безобидные существа пережившие удар астероида, научились поедать всех на своём пути

    Когда 66 миллионов лет назад астероид врезался в Землю, в атмосферу попало огромное количество мусора, сажи и газов, которые погрузили планету в темноту, охладили климат и закислили океаны. Наряду с динозаврами на суше и гигантскими рептилиями в воде, были мгновенно истреблены около 90% основных продуцентов мелового периода в открытом океане, таких как кокколитофориды.

    Кокколитофориды — сохранившаяся группа гаптофитных водорослей, характеризующихся известковыми оболочками клеточных стенок (коккосферами) и уникальной жгутиковой органеллой, называемой гаптонемой. Утрата их разнообразия и прекращение в глубоководных отложениях геохимического экспорта органического углерода на морское дно (биологический насос), свидетельствуют о разрушительных нарушениях продуцентов первого порядка экосистемы, за которой последовали каскадные вымирания более высоких трофических уровней.

    Нам не было известно, когда восстановился уровень продуцентов первого порядка (первичная продукция) и не было известным, насколько сильна была «сила приспособления» этих порядков, но выживаемость некоторых глубоководных бентосов и ограниченные данные биомаркеров позволили нам предположить, что по крайней мере частичное восстановление первичной продукции произошло быстро (от нескольких лет до десятков лет). При этом повсеместно распространенные прокариотические цианобактерии, вероятно, также являлись одними из основных первичных производителей по мере повышения уровня освещенности.

    Однако именно возвращение эукариотического планктона имело бы решающее значение для облегчающего фактора восстановления сложных пищевых цепей с точки зрения «снизу-вверх». Особенно это было бы справедливо для восстановления биологического насоса, который гипотетически мог бы восстановиться благодаря нескольким прибрежным группам планктона эукариотических динофлагеллят и диатомовых водорослей, которые, возможно, подверглись менее катастрофическому вымиранию, чем планктон открытого океана.

    Данные водоросли обладают большой трофической гибкостью благодаря способности образовывать покоящиеся цисты с длительным потенциалом покоя (например, 100 лет или более). Проблема заключается в том, что ни одна из групп этого планктона позднего мелового периода не распространилась за пределы шельфов после массового вымирания.

    Зато каким-то образом очень быстро распространились практически все вымершие кокколитофориды, сумевшие реколонизацироваться и почти мгновенно усилить своё «кокколитофоридское» доминирование, поднимая тем самым вопрос: как номинально облигатно-фототрофная группа планктона не только пережила «эпоху тёмных времён», но и быстро восстановила свое господство в самой большой экосистеме на Земле?

    Чтобы ответить на этот вопрос, команда учёных из Калифорнийского университета в Риверсайде, исследовала хорошо сохранившиеся окаменелости этих водорослей и создала подробные компьютерные модели с целью смоделировать вероятную эволюцию их питания с момента, когда им было всё труднее производить органические вещества при помощи энергии света.

    Гипотетически, прежде, чем приступать к созданию таких моделей, учёным сначала нужно было обнаружить окаменелости, которые содержали бы в себе «улики на поведение», показывающие эволюцию питания. Собственно, такие улики им и повезло обнаружить. Учёные обнаружили окаменелости наноразмеров в быстро накапливающихся и высокоглинистых отложениях, которые помогли сохранить водоросли в отличном виде, точно так же, как смоляные карьеры Ла-Бреа создают особую среду для сохранения останков мамонтов.

    У большинства окаменелостей были «щиты» из карбоната кальция, а также отверстия в этих «щитах». Эти отверстия указывают на присутствие жгутиков — тонких хвостовидных структур, которые позволяют крошечным организмам плавать. Единственная причина, по которой фототрофу, похожему на одноклеточное растение, нужно было бы быстро двигаться — это становиться хищником или всеядным.

    У современных родственников этих древних водорослей есть также и хлоропласты, которые позволяют им использовать солнечный свет для приготовления пищи из углекислого газа и воды. Обнаруженная у вымерших форм способность выживать, питаясь не только с помощью фотосинтеза, но и другими организмами, называется миксотрофией.
    Примеры немногих наземных растений с этой способностью включают венерины мухоловки и росянки.

    Исследователи обнаружили, что после падения астероида именно эта группа миксотрофных кокколитофорид распространилась с прибрежных шельфовых областей в открытый океан, где они стали доминирующей формой жизни в течение следующего миллиона лет, помогая быстро восстанавливать пищевую цепочку. Помогло и то, что более крупные существа, которые ими бы питались, изначально отсутствовали в океанах и пришли позже.

    Результаты же компьютерных моделей продемонстрировали как крайнюю приспособляемость океанического планктона, так и его способность к быстрой эволюции, а также показали время генерации этих «растений», которая составляла очень короткий срок. Намного позже эти водоросли эволюционировали, утратив способность поедать других существ и восстановив себя до фототрофного уровня, чтобы стать одним из доминирующих видов водорослей в сегодняшнем океане.

    Миксотрофия была для этих организмов как средством первоначального выживания, так и преимущественным средством после того, как постастероидная тьма рассеялась. Они спокойно могли поедать всех своих конкурентов, включая цианобактерий, которые были наиболее для них симпатичны, так как они были в обилии. Так и вспоминается ролик упоротого палеонтолога про то, как растения едят растения.

    Эволюция — потрясающий процесс! И воистину в войне со смертью все средства хороши, особенно если ты представитель планктона, а из преадаптаций у тебя только жгутики.

    Источники:

    https://advances.sciencemag.org/content/6/44/eabc9123

    Материал был написан мной и опубликован в научно-популярном сообществе фанерозой (https://vk.com/phanerozoi)

    Комментарии 32

      +2
      Ну, и что? Мораль сей басни какова?
        +11
        Планктон сожрет кита!
        +5
        А как же тихоходка? Даже интересно стало, ибо она по сути бессмертное существо, а кого есть то, хм…
          +1
          Венерианские мухоловки? :)
            +1

            Они не едят растения=)

              +6
              Венерианская мухоловка — явно существо с Венеры.
              На Земле растёт венерина мухоловка.
                0
                Ну хорошо хоть не венерическая.
              0
              Венерианские мухоловки? :)

              Представилось что-то такое хтоническое, высотой метров пять, нормально живущее при давлении в 400 атмосфер и стреляющее в жертв кислотой
                0
                А есть ли смысл в кислотной атмосфере стрелять кислотой? Скорее уж щёлочь будет.
              +2
              Единственная причина, по которой фототрофу, похожему на одноклеточное растение, нужно было бы быстро двигаться — это становиться хищником или всеядным

              Или подниматься днем к солнышку, а вечером забираться поглубже, что не сьели.
                +2
                И сейчас тоже есть например вольвокс, который фотосинтезирущий, но умеет двигаться.
                  0

                  =)

                  +3

                  Когда я прочитал заголовок, я подумал речь о людях :)

                    +1
                    частичное восстановление первичной продукции произошло быстро (от нескольких лет до десятков лет)
                    Вам не кажется, что в таком вопросе лучше мерить время не годами, а поколениями? Что быстро для водоросли, черепахе не хватит даже чтобы яйца отложить.
                      +1
                      нет, я общался с учёными изучающими вопрос с водорослями и ошибки тут нет.
                        +1
                        С кем-то из авторов оригинальной статьи?
                          0
                          нет, но изучающие аналогичную группу водорослей, один из советчиков знаком с авторами. Были несколько вопросов по которым я опасался, что не правильно популяризирую данную новость. После согласования я понял, что всё написал правильно. Один из учёных с кем я советовался — Анна Лифанчук
                            +2
                            Ясно, пусть будет Анна. Просто вы сказали, что материал написан лично вами, но как минимум один абзац — перевод чужой статьи, на которую вы ссылаетесь.
                              +2

                              Материал не является полным переводом и является обзорной новостью статьи на которую я ссылаюсь. Я источник дал. Сам обзор написан мной, а конкретно, что это новость в пункте написания я и сказал. Я не сказал, что я исследовал водоросли и упомянул учёных. Перевод статьи как я понимаю это доскональный перевод всего что есть в статье. И такой у меня есть, но его критикуют, жалко ведь я много времени потратил. Поэтому это краткий пересказ того, что есть в статье, а не перевод.

                                +1

                                Если хотите могу дать ссылку на ученого. Он есть вконтакте в списке моих друзей.

                        0
                        Почему вы называете того палеонтолога упоротым? Как-то далеко от научных принципов.
                          +4

                          Хех. Дмитрий Соболев это мой друг, который сам себя так назвал. У него есть целый ютуб канал и называется он упоротый палеонтолог. Он набирает большую популярность в научных кругах и на его канале есть видео о том как растение ест растение.

                            +2
                            Это название научпоп канала (сам не смотрел, за качество не ручаюсь)
                            www.youtube.com/channel/UCZowYvtjz-HOMubZW1Si-9g
                              +1
                              Советую Вам этот канал. Дмитрий появлялся на форуме учёные против мифов и на его стримах частенько бывает Павел Скучас
                            +5

                            Неожиданная новость, которой 66 миллионов лет.

                              +1
                              венерианские мухоловки
                              профессиональный биолог, чо.
                                0

                                Не я писал. Поправлять не обязан и так понятно, что имелось ввиду.

                                  0
                                  Вы либо крестик снимите, либо трусы наденьте.
                                  В статье:
                                  Материал был написан мной
                                  В комментарии:
                                  Не я писал
                                    0
                                    Где в моей статье было написано про венерианские мухоловки? Либо глаза протрите, либо к окулисту сходите, а если сходили, наденьте линзы, либо очки! Спасибо за понимание
                                      0
                                      Нажимаем в браузере Ctrl+F, набираем слово «венерианские» и о чудо, в конце десятого абзаца видим фразу:
                                      Примеры немногих наземных растений с этой способностью включают венерианские мухоловки и росянки.
                                        0
                                        Увидел. Прошу прощения.Исправлю
                                    0
                                    Всё понятно, да :-D

                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                Самое читаемое