Геологи извлекли образцы древних горных пород из глубоких скважин во время разведки полезных ископаемых еще в прошлом веке. Добытые камни оказались аргиллитами — древней осадочной породой, которая давным-давно образовалась из затвердевшей донной грязи. Внутри этих серых глыб скрывались микроскопические окаменелости существ, некогда обитавших на дне огромного внутреннего моря. Более полутора миллиардов лет назад этот водоем покрывал почти всю северную часть Австралии.

Новое исследование,опубликованное в журнале Nature, помогло разгадать, как на Земле появились эукариоты — клетки, из которых сегодня состоят все растения, грибы, животные и мы с вами.

Древние эукариоты 

На клеточном уровне всю земную жизнь можно разделить на два лагеря. Прокариоты, к которым относятся бактерии и археи, устроены максимально просто и обычно состоят всего из одной клетки. Эукариоты — это совершенно иной виток эволюции. Их клетки обладают сложной внутренней структурой, имеют ядро и специальные органеллы для выполнения разных задач. Генетики сходятся во мнении, что первый сложный предок появился благодаря уникальному союзу двух простых микроорганизмов: бактерии и археи.

Следы этой эукариотической революции находят по всему миру, но именно образцы с северной территории Австралии считаются древнейшими на планете — их возраст достигает 1,75 миллиарда лет.

Долгое время ученые спорили, в каких условиях жили эти существа. Почти все современные сложные организмы дышат кислородом, ведь этот процесс дает колоссальное количество энергии. Однако в последнее время биологи начали находить странных современных эукариот, способных обходиться без воздуха. Да и геологические данные уверяли, что на заре зарождения жизни кислорода на Земле было катастрофически мало, а бескислородные океаны являлись нормой. Это породило сомнения: так ли сильно первые эукариоты нуждались в кислороде?

Главное топливо эволюции

Чтобы расставить все точки в этом споре, авторы нового исследования измельчили и полностью растворили в специальных составах австралийские глинистые сланцы. Под мощными микроскопами биологи кропотливо изучили более 12 000 уцелевших органических окаменелостей. Одновременно ученые провели тончайший химический анализ самих камней, чтобы доподлинно восстановить состав древней морской воды и узнать, содержался ли в ней живительный газ.

Следы сложных эукариот обнаружили в самых разных зонах древнего моря — от илистого побережья до открытых глубоких вод. Но абсолютно все эти существа жили строго в тех местах, где вода была насыщена кислородом.

В пластах породы, которые формировались в бескислородной среде, ученые не нашли ни одной сложной клетки — там обитали исключительно примитивные бактерии. Это доказывает, что даже самые первые сложные организмы на планете критически зависели от кислорода. Именно этот газ послужил главным топливом для грандиозного эволюционного скачка на Земле.