Ученые выяснили, что переход к половому размножению сделал гораздо больше, чем просто обеспечил генетическое разнообразие. Похоже, именно секс стал той ключевой инновацией, которая превратила жизнь на Земле из мира статичных, неизменяющихся организмов в сложнейшие современные экосистемы, сообщает BBC.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Ecology & Evolution, основано на изучении древнейших известных окаменелостей животных. Оно показывает, что бесполое размножение практически исключало конкуренцию и сильно замедляло эволюционные изменения в эдиакарском периоде — более 540 миллионов лет назад.
Исследователи из Кембриджского университета сосредоточили внимание на окаменелостях из Мистейкен-Пойнт в Ньюфаундленде (Канада) — одного из важнейших палеонтологических объектов в мире, где идеально сохранились следы ранней животной жизни. Их выводы помогают разгадать давнюю загадку палеонтологии: почему после того, как животные впервые появились на Земле, они оставались относительно неизменными на протяжении миллионов лет, и только потом процесс их диверсификации (разнообразия) резко ускорился.
Эдиакарский период, длившийся примерно от 635 до 539 миллионов лет назад, стал поворотным моментом в истории планеты. После миллиардов лет абсолютного господства микробов в океанах начали появляться крупные и сложные организмы. Многие из этих существ были совершенно не похожи ни на одно животное, живущее сегодня: некоторые напоминали папоротники или пальмовые ветви, у них не было рта и внутренних органов, а питательные вещества они, как считается, поглощали напрямую из морской воды.
Среди них был фрактофузус (Fractofusus) — организм, способный вырастать до двух метров в длину. Предыдущие исследования уже доказывали, что многие эдиакарские виды размножались бесполым путем. Они буквально колонизировали морское дно, отправляя во все стороны побеги-«усы» с собственными клонами — точно так же, как это делает современная садовая земляника.
«Жизнь в эдиакарском периоде была довольно комфортной и сытой, поэтому потребность в сексе оставалась весьма ограниченной, — объясняет ведущий автор исследования доктор Эмили Митчелл с факультета зоологии Кембриджского университета. — Конкуренция была минимальной, так что у организмов не было реального стимула что-то менять».
Чтобы понять, как именно такая репродуктивная стратегия влияла на эволюцию, Митчелл и ее соавтор, профессор Андреа Маника, объединили технологии лазерного сканирования, пространственного анализа и искусственного интеллекта для детального изучения ископаемых сообществ в Мистейкен-Пойнт. Затем команда разработала компьютерные модели, которые симулировали поведение популяций древних животных при различных способах размножения.
Результаты компьютерного моделирования показали, что бесполое размножение жестко ограничивало расселение организмов и практически сводило на нет конкуренцию между соседями. Поскольку многие колонии оставались физически соединены между собой «усами», они фактически делились ресурсами друг с другом, а не отвоевывали их.
«Если вы соединены со своим соседом общими побегами, вы делитесь с ним питательными веществами, и вам просто незачем с ним конкурировать», — объясняет профессор Маника.
Однако со временем условия окружающей среды начали меняться. По мере того как животные сообщества продвигались в более мелководные районы океана, они сталкивались с новыми суровыми вызовами: штормами, приливами и отливами, колебаниями температур и нестабильным снабжением пищей. Именно эти стрессовые факторы, по мнению исследователей, подтолкнули организмы к эволюции полового размножения. Секс позволил потомству расселяться гораздо дальше от родительских колоний и активно заселять новые экологические ниши.
По словам ученых, именно увеличение дистанции расселения привело к росту жесткой конкуренции за выживание, что, в свою очередь, колоссально ускорило саму эволюцию.
«Стресс — это главный двигатель полового размножения, — резюмирует Эмили Митчелл. — Когда это происходит, мы фиксируем взрывное увеличение расстояний, на которые расселяются животные, пытающиеся колонизировать новые территории».
Этот глобальный репродуктивный сдвиг совпал со второй волной диверсификации видов в позднем эдиакаре. Именно появление секса подготовило почву для знаменитого Кембрийского взрыва — эпохи, когда подвижные животные начали стремительно эволюционировать во все то невероятное многообразие форм жизни, которое мы видим сегодня.
Следите за NEWS.am STYLE на Facebook, Twitter и Instagram
23:01, 28 августа
Вне времени и эпох: часы тоимостью более полумиллиона долларов, которые будут идти тысячу лет22:20, 28 августа
Идеальные манипуляторы: почему общество беззащитно перед скрытыми психопатами21:31, 28 августа
Побег от цивилизации: почему богатейшие люди планеты выбирают дикую глушь вместо курортов20:19, 28 августа
Бургунди — самый роскошный цветовой тренд этой осени19:28, 28 августа
Samsung обязали выплатить Swatch $11,6 миллиона за копирование дизайна элитных часов16:16, 28 августа
«Настоящая гробница» Иисуса Христа найдена спустя 2000 лет?15:49, 28 августа
Сидни Суини топлес и с пальцем во рту: актриса выпустила свою самую провокационную рекламу белья15:21, 28 августа
Hermès вплетает шелковые нити в циферблат новых часов Arceau14:37, 28 августа
Канье Уэст заработал более $25 миллионов за этот год на несостоявшихся концертах14:19, 28 августа
«Призрак нервного срыва 2002 года»: друзья бьют тревогу из-за бешеного марафона Дженнифер Лопес13:17, 28 августа
«Это грязный прием»: Джейн Фонда разнесла Paramount за попытку «заткнуть рот» Марку Руффало обвинениями в антисемитизме12:50, 28 августа
Участница «Мисс США» рассказала, как похудела на 77 кг после унизительного инцидента в парке развлечений