Начальные фазы эволюции животных протекали быстрее, чем предполагалось до сих пор: новые исследования показывают, что первые типы животных возникли в быстрой последовательности - до глобального ледникового периода, который начался примерно 700 миллионов лет назад.
Летопись окаменелостей показывает, что почти все известные сегодня типы животных появились к началу кембрийского периода около 540 миллионов лет назад. Самые ранние известные окаменелости животных уже демонстрируют сложную морфологию, что означает, что животные должны были возникнуть задолго до начала кембрия. Однако таксономически определяемые окаменелости, которые можно с уверенностью датировать докембрийскими временами, очень редки. Чтобы определить, как выглядел корень их генеалогического древа, биологам нужна надежная информация о датировании самых древних подгрупп животных - губок, книдарий, гребневиков и плакозоев. Доктор Мартин Дорманн и профессор Герт Вёрхайде из отдела палеонтологии и геобиологии факультета наук о Земле и окружающей среде Университета Людвига-Максимилиана (LMU) в Мюнхене теперь использовали новую стратегию, основанную на так называемых молекулярных часах, для исследовать хронологию ранней эволюции животных и дать новую оценку возраста древнейших групп животных. Их выводы опубликованы в журнале Scientific Reports.
Подход молекулярных часов основан на том принципе, что мутации накапливаются в геномах всех организмов с течением времени. Таким образом, степень генетического различия между двумя линиями должна зависеть от времени, прошедшего с тех пор, как они отделились от своего последнего общего предка.«Наше исследование основано на сочетании генетических данных современных животных и информации, полученной из хорошо датированных окаменелостей, которые мы проанализировали с помощью сложных компьютерных алгоритмов», - объясняет Дорманн. Для исследования исследователи использовали необычно большой набор данных, состоящий из последовательностей 128 белков 55 видов, включая представителей всех основных групп животных, уделяя особое внимание тем, которые дивергировались очень рано.
Анализ подтверждает вывод, сделанный в более раннем исследовании, которое датировало происхождение животных неопротерозойской эрой, длившейся от 1000 до 540 миллионов лет назад. Однако, к их большому удивлению, результаты также показали, что самые ранние типы и предки всех двусторонних видов животных (так называемые билатерии) возникли в течение - с геологической точки зрения - короткого промежутка времени в 50 миллионов лет. «Кроме того, эта ранняя фаза эволюционного расхождения, по-видимому, предшествовала экстремальным изменениям климата, которые привели к Земле-снежному кому, периоду, отмеченному сильным долгосрочным глобальным оледенением, которое длилось примерно от 720 до 635 миллионов лет назад», - говорит Дорманн. Чтобы оценить правдоподобие новых результатов, исследователи планируют провести дальнейший анализ с использованием более обширных наборов данных и улучшенных статистических методов». нужно больше знать об условиях окружающей среды, которые преобладали в течение неопротерозоя, и нам нужно больше окаменелостей, которые можно с уверенностью отнести к определенным таксономическим группам», - говорит Верхайде.