Крошечные, казалось бы, безобидные океанские растения пережили тьму удара астероида, убившего динозавров, научившись мерзкому поведению - поеданию других живых существ.
Огромное количество мусора, сажи и аэрозолей попало в атмосферу, когда 66 миллионов лет назад в Землю врезался астероид, погрузив планету во тьму, охладив климат и подкислив океаны. Вместе с динозаврами на суше и гигантскими рептилиями в океане были мгновенно уничтожены доминирующие виды морских водорослей, за исключением одного редкого вида.
Группа ученых, включая исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде, хотела понять, как этим водорослям удавалось процветать, когда массовое вымирание охватило остальную часть глобальной пищевой цепи.
«Это событие было ближе всего к уничтожению всей многоклеточной жизни на этой планете, по крайней мере, в океане», - сказал геолог UCR и соавтор исследования Эндрю Риджвелл. «Если удалить водоросли, составляющие основу пищевой цепи, все остальное должно умереть. Мы хотели знать, как земные океаны избежали этой участи и как наша современная морская экосистема заново эволюционировала после такой катастрофы».
Чтобы ответить на их вопросы, команда изучила хорошо сохранившиеся окаменелости выживших водорослей и создала подробные компьютерные модели, чтобы смоделировать вероятную эволюцию пищевых привычек водорослей с течением времени. Их выводы теперь опубликованы в журнале Science Advances.
По словам Риджвелла, ученым немного повезло обнаружить наноразмерные окаменелости. Они были расположены в быстро накапливающихся отложениях с высоким содержанием глины, что помогло сохранить их точно так же, как смоляные ямы Ла-Бреа создают особую среду для сохранения мамонтов.
Большинство окаменелостей имели щиты из карбоната кальция, а также отверстия в щитах. Отверстия указывают на наличие жгутиков - тонких хвостообразных структур, которые позволяют крошечным организмам плавать.
«Единственная причина, по которой вам нужно двигаться, - это добыть свою добычу», - объяснил Риджвелл.
Современные родственники древних водорослей также имеют хлоропласты, которые позволяют им использовать солнечный свет для производства пищи из углекислого газа и воды. Эта способность выживать как за счет питания другими организмами, так и за счет фотосинтеза называется миксотрофией. Примеры немногих наземных растений с такой способностью включают венериную мухоловку и росянку.
Исследователи обнаружили, что после того, как тьма после астероида рассеялась, эти миксотрофные водоросли распространились с прибрежных шельфовых районов в открытый океан, где они стали доминирующей формой жизни в течение следующего миллиона лет, помогая быстро восстановить пищевую цепь. Также помогло то, что более крупные существа, которые обычно питались бы этими водорослями, изначально отсутствовали в океанах после вымирания.
Результаты иллюстрируют исключительную приспособляемость морского планктона и его способность к быстрой эволюции, а также то, что для растений, время генерации которых составляет всего один день, вы всегда находитесь всего в одном темном году от исчезновения., - сказал Риджвелл.
Лишь намного позже водоросли эволюционировали, потеряв способность поедать других существ и вновь утвердившись, чтобы стать одним из доминирующих видов водорослей в современном океане.
«Миксотрофия была одновременно средством первоначального выживания, а затем преимуществом после того, как тьма после астероида рассеялась из-за обилия маленьких красивых клеток, вероятно, выживших цианобактерий», - сказал Риджвелл. «Это настоящая история Хэллоуина - когда гаснет свет, все начинают есть друг друга».