Найдавніша губка створила перший скелетний риф Землі

02 квітня 2025 р. 09:27

02 квітня 2025 р. 09:27

Міжнародна команда вчених з Нанкінського інституту геології та палеонтології виявила в Південному Китаї найдавнішу відому строматопороїдну губку Lophiostroma leizunia віком 480 мільйонів років, що відсуває появу перших скелетних рифів на 20 мільйонів років раніше, ніж вважалося досі, та розкриває унікальні стратегії біомінералізації ранніх тварин.

Це відкриття, опубліковане в журналі PNAS, кардинально змінює наше розуміння еволюції рифових екосистем. Знайдена в регіоні Юаньань (Тичан, Південний Китай) губка представляє критичний перехідний етап від рифів з домінуванням мікробів до рифів, утворених скелетними організмами. Знахідка демонструє, що строматопороїдні губки почали формувати складні рифові структури значно раніше, ніж припускали вчені.

Строматопороїди були ключовими організмами, що створювали структурний каркас стародавніх рифів протягом палеозойської ери. До цієї знахідки наукова спільнота вважала, що такі рифи з’явилися близько 460 мільйонів років тому. Відкриття не лише коригує часову шкалу, але й надає нові дані про механізми біомінералізації у ранніх тварин.

Губки існували в палеозойську еру – період між 541 і 252 мільйонами років тому, назва якого перекладається як “давнє життя”. Саме в цей час відбувалося формування основних груп морських тварин, що стали попередниками сучасного біорізноманіття.

Унікальна стратегія біомінералізації

Найбільш вражаючою особливістю Lophiostroma leizunia є використання фторапатиту для побудови свого скелету – властивість, раніше невідома для губок. Фторапатит є фосфатним мінералом, що зазвичай проявляється у вигляді склоподібних кристалів у магматичних породах.

Дослідження підтвердило, що строматопороїдні губки були першою відомою групою тварин, яка використовувала всі три основні біомінерали: кремнезем, карбонат кальцію та фосфат кальцію. Ця унікальна комбінація надала їм еволюційну перевагу та дозволила створювати складні структурні рифи.

У дослідженні зазначається: “Наявність фосфатних скелетів у цього раннього строматопороїда розширює наше розуміння стратегій біомінералізації у ранніх тварин і дозволяє припустити, що генетичний інструментарій для різноманітних стратегій біомінералізації міг бути присутнім у губок” . Така здатність до різноманітної біомінералізації могла бути ключовим фактором у формуванні структурно складних рифових екосистем.

Південний Китай відомий винятковою збереженістю скам’янілостей та різноманітними морськими екосистемами раннього палеозою. Цей регіон став справжньою скарбницею для палеонтологів, надаючи цінну інформацію про шари ордовицького періоду – другого з шести періодів палеозойської ери.

Історичний контекст та значення відкриття

Відкриття Lophiostroma leizunia має особливе значення в контексті розуміння Великої Ордовицької Події Біорізноманіття (GOBE) – раннього урізноманітнення морського життя, що відбулося в ордовицький період. Ця губка висвітлює критичний момент в історії біологічного розвитку планети, коли примітивні рифові екосистеми трансформувалися у складніші структури.

Дослідження дає “уявлення про еволюційну динаміку біомінералізації та виникнення рифових екосистем з домінуванням метазоан протягом критичного періоду історії Землі”. Цей період був визначальним для формування морських екосистем, близьких до сучасних.

До появи скелетних рифів морське дно домінувалося мікробними угрупованнями, які формували відносно прості структури. Поява організмів, здатних створювати міцні мінералізовані скелети, кардинально змінила морські екосистеми, створюючи тривимірні середовища існування, що значно збільшило біорізноманіття.

Відкриття також підкреслює важливість вивчення палеозойських відкладень у Південному Китаї. Цей регіон продовжує надавати винятково збережені скам’янілості, які дозволяють вченим заповнювати прогалини в еволюційній історії ранніх тварин.

Вплив строматопороїдних губок на стародавні морські екосистеми схожий на роль сучасних коралів у формуванні рифів – вони створювали структурну основу, що надавала прихисток і середовище існування для численних інших видів. Розуміння того, як ці ранні рифобудівники еволюціонували та адаптувалися, має важливе значення для розуміння розвитку морського біорізноманіття на Землі.

Наука