В шаге, который наверняка разочарует всех, кто надеялся на 540-миллионолетних знаменитостей размером с червя, ученые определили, что древние микроокаменелости из Бразилии — когда-то считавшиеся самыми ранними свидетельствами крошечных животных, ползающих по первобытной грязи, — на самом деле являются лишь остатками бактериальных и водорослевых посиделок. Результаты, опубликованные в Gondwana Research, ставят под сомнение предыдущие предположения о том, когда маленькие животные впервые появились на Земле, и предполагают, что уровень кислорода в древних океанах все еще был слишком низким, чтобы поддерживать определенные формы животной жизни около 540 миллионов лет назад.

Исследование сосредоточено на окаменелостях из Мату-Гросу-ду-Сул в Бразилии. Более ранние исследования оптимистично интерпретировали эти следы как свидетельства червеобразных существ или других крошечных морских животных, передвигавшихся по морскому дну в эдиакарский период, который предшествовал знаменитому кембрийскому взрыву. «Используя методы микротомографии и спектроскопии, мы наблюдали, что микроокаменелости имеют клеточные структуры — иногда с сохранившимся органическим материалом — соответствующие бактериям или водорослям, существовавшим в тот период. Это не следы животных, которые могли проходить через эту территорию», — говорит Бруно Беккер-Кербер, первый автор исследования и постдокторант Гарвардского университета (который работал в Университете Сан-Паулу и Бразильском центре исследований в области энергетики и материалов при поддержке FAPESP).

Беккер-Кербер объясняет, что если бы следы действительно были оставлены животными, они представляли бы собой свидетельства мейофауны — крошечных беспозвоночных размером менее одного миллиметра — в эдиакарии. Их обнаружение в таких древних породах отодвинуло бы летопись окаменелостей этих организмов значительно назад, что было бы захватывающе. Вместо этого мы получаем бактерии. Классика.

Проект является частью исследования «Кратон Рио-де-ла-Плата и Западная Гондвана», поддержанного FAPESP и координируемого Мигелем Анжело Стиппом Базеем из IGc-USP. Исследователи повторно изучили окаменелости, собранные в Корумбе, и проанализировали недавно изученный материал из Бонито в регионе Серра-да-Бодокена, оба в Мату-Гросу-ду-Сул, в геологической формации Таменго. Эти породы образовались в мелководной морской среде вдоль континентального шельфа на заключительных этапах формирования Гондваны, до того как суперконтинент раскололся на то, что стало Южной Америкой и Африкой.

Чтобы исследовать окаменелости более детально, команда использовала линию пучка MOGNO на ускорителе частиц Sirius в CNPEM в Кампинасе. Эта технология позволила исследователям изучать окаменелости размером от нескольких микрометров до нескольких миллиметров с помощью микротомографии и нанотомографии. «Когда у вас есть большой образец и вы хотите изобразить структуру внутри него, полученное разрешение часто недостаточно. Линия пучка MOGNO — одна из немногих в мире, которая выполняет так называемую зум-томографию, при которой мы фокусируемся на чем-то внутри образца и анализируем его в наномасштабе, не разрушая образец», — говорит Беккер-Кербер. Он отмечает, что более раннее исследование, интерпретировавшее структуры как следы животных, не имело доступа к такому уровню технологии визуализации — вежливый способ сказать, что они работали с худшими инструментами.

Исследователи также использовали рамановскую спектроскопию для изучения химического состава окаменелостей, выявив органический материал внутри клеточных стенок окаменелостей и укрепив интерпретацию, что структуры были сохранившимися микробными телами. Некоторые образцы окаменелостей содержали пирит (железо и серу), и на основе форм и химического состава исследователи полагают, что некоторые могут представлять сероокисляющие бактерии — организмы, использующие серу в своем метаболизме. «Эта группа бактерий удивительна. Некоторые из самых крупных когда-либо зарегистрированных относятся именно к этой категории. В отличие от распространенного представления о микроскопических бактериях, некоторые виды могут достигать диаметра больше, чем волос, и видны невооруженным глазом», — говорит Беккер-Кербер.

Хотя окаменелости не сохраняют достаточно деталей, чтобы определить точные виды, исследование