30 секунд
Могли ли фекальные гранулы помочь ранним животным освоить глубины океана? Жюльен Кимминг и Рассел Бикнелл проверили гипотезу по ископаемым кишечникам, копролитам и данным о круговороте питательных веществ. Ars Technica описал работу 12 августа. Авторы предполагают, что плотные отходы усилили перенос органики вниз и поддержали разнообразие кембрийских экосистем; это реконструкция возможного механизма, а не прямой эксперимент.
Подробнее
Исследователи собрали опубликованные сведения об ископаемых пищеварительных системах и копролитах — окаменевших отходах. Затем сопоставили их изменения во времени с современным биологическим насосом океана и реконструкциями его древнего химического состава на основе моделирования и геологических данных.
По предложенной схеме развитие кишечника позволяло животным перерабатывать более крупную пищу и выделять плотные гранулы. С ними углерод, железо, азот и фосфор попадали в глубинные воды. На органике могли развиваться микробные сообщества, поддерживавшие новые пищевые связи.
Кембрийские копролиты известны примерно из 35 местонахождений за период около 540–494 миллионов лет назад. Их размеры варьируются от микроскопических до нескольких сантиметров; в некоторых сохранились обломки раковин и наружных скелетов. По мере усложнения кишечников росло разнообразие формы и размеров отходов.
Авторы видят здесь возможную обратную связь: более крупные животные производили больше отходов, а перенос питательных веществ помогал поддерживать более крупные экосистемы. Однако большинство копролитов пока не удалось уверенно связать с конкретными видами животных, которые их оставили. Работа опубликована в Trends in Ecology and Evolution.
Что это значит
Организм меняет пищевую среду
Гипотеза биологического насоса связывает пищеварение с переносом органики вниз. Плотные отходы могут кормить сообщества за пределами места, где животное съело пищу; так новая способность организма меняет доступность ресурсов другим.
Обратная связь
Более крупные животные производят больше отходов, а расширенная пищёвая база может поддерживать более крупные экосистемы. Это объясняет возможное усиление процесса, но не доказывает единственную причину кембрийского разнообразия.
Кто оставил гранулу
Связать большинство копролитов с конкретными животными пока не удалось. Без этого звена трудно восстановить точную цепочку от строения кишечника до переноса питательных веществ.
Сопоставление ископаемых и моделей делает механизм предметом исследования. Оно уточняет возможную роль пищеварения в экосистеме, сохраняя неопределённость участников и причин древних изменений.
