Ученые доказали существование грибов 550 миллионов лет назад. Их микроскопические остатки обнаружил сотрудник Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН (Якутск) в породах Березовского прогиба (юго-запад Якутии). До этого общепринятым временем появления первых грибов считался ордовикский период (460 млн лет), а все более ранние свидетельства оставались неубедительными. Статья об этом опубликована в журнале Paleontological Journal.
Сохраниться древним грибам помогло редкое стечение обстоятельств. Они оказались внутри строматолитов — древних образований столбчатой формы, которые формировались в мелководной прибрежной среде. Грибы участвовали в образовании строматолитов: вода, насыщенная кремнеземом, проникала в их структуру, а затем минералы постепенно замещали органическое вещество. Окремнение произошло достаточно быстро — еще до того, как органика погибших грибов успела разрушиться и разложиться. В обычных карбонатных породах такие микроскопические организмы, как правило, не сохраняются.
Судя по строению строматолитов, в период формирования в них существовала сложная пищевая цепь. Водоросли и цианобактерии производили органическое вещество, а грибы им питались. Вероятно, некоторые из древних дрожжевых грибов жили непосредственно на зеленых водорослях и могли проникать внутрь их слоевища. Анализ образцов под электронным микроскопом показал, что у грибов уже были развиты гифы — нитевидные структуры, характерные для современных мицелиальных грибов — и способность к спорообразованию для размножения.
Главный научный сотрудник лаборатории стратиграфии и палеонтологии Института геологии алмаза и благородных металлов СО РАН доктор геолого-минералогических наук Пётр Николаевич Колосов: «Это всё микроскопические организмы. Если описывать процесс визуально, то поверхность растущего строматолита временами напоминала бродящее тесто или пивное сусло. Когда при брожении образовывался углекислый газ, пузырьки выходили наружу, а густая среда тянулась за ними, оставляя характерные трубчатые отверстия. Под микроскопом видно, что вся поверхность буквально бурлила».
В водной среде древние грибы, похожие на современные дрожжи, могли получать питательные вещества всей поверхностью тела, поглощая растворенную органику из окружающей воды. Однако поскольку они жили в зоне приливов и отливов, то периодически оказывались вне воды и уже не могли получать пищу со всех сторон. По мнению ученого, именно постоянная смена водной и воздушной среды могла способствовать появлению новых способов питания. Грибы начали формировать мицелий — систему нитевидных структур, которые распространяются по субстрату и помогают находить органическое вещество. Такие структуры впоследствии стали одним из ключевых приспособлений грибов к жизни вне воды. Таким образом, уже в позднем докембрии (эдиакарии) могли одновременно существовать дрожжевые и мицелиальные формы грибов.
«Хороших доказательств того, что грибы 550 миллионов лет назад уже освоили сушу, пока нет, но мы видим четкие признаки адаптации к условиям суши именно в экосистеме строматолитов. Постоянная смена условий — то в воде, то на воздухе — и запустила формирование этих адаптаций, что, конечно же, повлияло на последующий выход на сушу», – отмечает Пётр Колосов.
Ученый предполагает, что грибы начали активно распространяться непосредственно перед кембрийским взрывом — относительно коротким периодом в начале кембрия, когда на Земле резко увеличилось разнообразие животных в результате приобретения ими твердого скелета и раковины. Появились многие группы беспозвоночных морских животных. При этом между распространением грибов и появлением твердых покровов у животных могла существовать связь. В эдиакарии преобладали мягкотелые (как медузы) животные. Бурно размножающиеся дрожжевые грибы, питающиеся готовым органическим веществом, потенциально могли поедать мягкотелых. Возможно, приобретение раковины стало одним из способов защиты от такого поедания. Однако прямых доказательств этой гипотезы пока нет.
«Главный вывод исследования можно разделить на три части. Во-первых, грибы появились на Земле гораздо раньше, чем в мире было принято считать, — это первое в истории науки прямое доказательство их существования в таком древнем периоде. Во-вторых, они не просто жили в воде, а уже тогда учились выживать на суше: прямо в прибрежных камнях — строматолитах, которые то уходили под воду во время прилива, то высыхали на солнце. В-третьих, эти древние организмы умели запускать процесс брожения — сложную биохимическую реакцию, которую мы сегодня используем для создания хлеба или пива», — говорит Пётр Колосов.
Информация и фото предоставлены Управлением по пропаганде и популяризации научных достижений СО РАН
Источник фото: Петр Колосов
