Наша почта. Зарубежные ученые приедут в ИНГГ СО РАН, чтобы принять участие в поиске причин исчезновения первых в истории Земли животных

Специалисты ИНГГ СО РАН вместе с иностранными коллегами будут работать в рамках нового проекта РНФ «В поисках Чеширского кота: появление и исчезновение первых в истории биосферы эуметазой». Ученые исследуют первых животных, населявших Землю более 540 миллионов лет назад. В состав научного коллектива войдут 8 сотрудников ИНГГ СО РАН (от лаборатории палеонтологии и стратиграфии докембрия и от лаборатории геохимии нефти и газа), а также зарубежные ученые. В 2020 году интерес к проекту проявили профессор Алан Джей Кауфман (University of Maryland, College Park, США) и профессор Йохен Брокс (Australian National University). О том, что предстоит сделать, рассказал руководитель проекта Дмитрий Владимирович Гражданкин – заведующий лабораторией палеонтологии и стратиграфии докембрия ИНГГ СО РАН, д.г.-м.н. Почему этот проект важен? История современной биосферы ведет свой отсчет с «кембрийского взрыва» морфологического и экологического разнообразия 530 млн лет назад. Примерно за 100 миллионов лет до этого планета Земля вышла из состояния глубокой заморозки. Зажатый между этими двумя событиями эдиакарский период является самым загадочным интервалом геологической летописи, который позволяет понять происхождение и миропорядок современной биосферы. Проект направлен на расшифровку истории становления эволюционного древа животных, которая осложнена не имеющими современных аналогов обстоятельствами. Впервые ископаемая летопись эдиакария станет объектом столь пристальных геобиологических исследований с привлечением разработок современной теоретической экологии, новейших аналитических методов и инновационных экспериментальных подходов. – Наш коллектив объединил ведущих специалистов по палеобиологии и стратиграфии докембрия, седиментологии, палеокеанографии, элементной, изотопной и органической геохимии с богатым опытом проведения междисциплинарных геобиологических исследований, – говорит Дмитрий Владимирович Гражданкин. В ходе исследования впервые будут проверены основные следствия «гипотезы Чеширского кота», согласно которой так называемое «первое в истории Земли массовое вымирание животных» является геологическим артефактом. Какие гипотезы по поводу этих вопросов существуют? Ранее ученые ИНГГ СО РАН уже показали, что в позднем эдиакарии (580–540 млн лет) древнейшие в истории биосферы животные формировали устойчивые сообщества, однако факторы, под действием которых происходила экологическая дифференциация, оставались неизученными. Есть основания предполагать, что первые животные были приспособлены к жизни в условиях низкого содержания кислорода (наподобие «зоны кислородного минимума» в современном Мировом океане), и что экологическая дифференциация обусловлена сложным, динамично меняющимся окислительно-восстановительным ландшафтом среды обитания. Также специалистам предстоит выяснить, почему ископаемые остатки первых животных неожиданно исчезают из геологической летописи. Пока что в научном мире считается, что это могло произойти по нескольким причинам: в результате природной катастрофы («гипотеза массового вымирания») или же из-за биологических факторов («гипотеза биологического замещения»), связанных с эволюцией и появлением новых типов экологических взаимодействий (хищничества, биотурбации осадка и конкуренции за пищевые ресурсы). Однако, на этом отрезке геологической истории не зафиксировано никаких природных катастроф (излияний базальтов или падения болидов) либо резких экосистемных перестроек. Поэтому не исключается вероятность того, что как такового вымирания организмов не было – вместо этого сменились условия, которые прежде отвечали за сохранность мягких тканей. Чтобы проверить основные положения, которые следуют из «гипотезы Чеширского кота», ученые из ИНГГ СО РАН и планируют провести этот проект. Что предполагается сделать в ходе гранта? Специалисты предполагают провести комплексное изучение ископаемых остатков, изотопного состава вмещающего осадка и биомаркеров захороненного органического вещества, условий и обстановок обитания во время «массового вымирания», а также попробовать воспроизвести это «массовое вымирание» экспериментальным путем используя модели древнейших организмов, распечатанные на 3D-принтере из деградируемых биоматериалов. Участники проекта готовы привести убедительные доводы в пользу того, что первые животные вовсе не вымерли (иначе они бы не оставили потомков, в том числе и нас), но появлялись и исчезали наподобие Чеширскому Коту благодаря уникальной адаптации к бескислородным условиям обитания. Предполагается, что нестабильные окислительно-восстановительные условия способствовали раннедиагенической цементации осадка (осадок затвердевал до того, как мягкие ткани начинали разлагаться), а стабилизация редокс-среды приводила к более поздней цементации осадка, когда захороненные в нем организмы уже разложились. Ученые ИНГГ СО РАН предполагают, что в ходе выполнения проблему венд-эдиакарских мягкотелых организмов удастся решить раз и навсегда. Проект рассчитан до 2022 года, его бюджет составляет 8 млн рублей. Каждый год предполагается участие разных ведущих зарубежных ученых. Средства будут направлены на проведение исследований, экспериментов и экспедиций. Зарубежные коллеги присоединятся к сотрудникам ИНГГ СО РАН, как только позволит эпидемиологическая ситуация. Предполагается, что во время визитов зарубежные ученые смогут прочитать лекции, принять участие в семинарах, школах молодых исследований по тематике проекта, а также проводить исследования. Где будут работать ученые? Специалисты планируют вести исследования в нескольких точках. В частности, ученые будут изучать разрезы хатыспытской и туркутской свит Оленекского поднятия Сибири, разрезы никольской и ченчинской свит по реке Лене, разрез чернокаменской свиты по р. Сылвица западного склона Среднего Урала и разрезы венда юго-восточного Беломорья. Эти отложения богаты ископаемыми остатками эдиакарской фауны. Их изучение позволит специалистам составить наиболее объективную картину жизни и причин исчезновения мягкотелых организмов. Исследования пройдут в рамках проекта РНФ № 20-67-46028 Текст под редакцией Павла Красина Фотографии предоставлены Д.В. Гражданкиным 11 Августа 2020