Тысячи миллионов лет единственной формой жизни на Земле были микробы. Но потом произошел эволюционный взрыв: появились сложные многоклеточные организмы, в том числе животные. Судя по имеющимся данным, в одночасье эти новые формы жизни разделились на всевозможные виды, которые распространялись по планете, заполняя все ее уголки. Однако среда обитания, где произошла эта важная трансформация, плохо понимается из-за нехватки ископаемых.

Новое исследование подтверждает теорию о том, что мелководная прибрежная среда имела решающее значение для этой биологической революции и что все позвоночные группы, живущие сегодня, произошли из такой среды от 480 миллионов до 360 миллионов лет назад.

Биологи предполагали, что ранние позвоночные могли возникнуть и развиваться на мелководье, но где именно — в пресной воде, открытом океане или среди коралловых рифов? По словам ведущего автора исследования из Университета Пенсильвании Лорен Саллан, новые разработки в количественных методах, наконец, позволяют ученым проверять теории о местообитании позвоночных, а не просто строить догадки.

«Мы собрали базу данных из более чем 2700 местообитаний ранних позвоночных с 480 до 360 миллионов лет назад, когда рыбы пережили массовое исчезновение, и определили, из каких сред произошли эти ископаемые. Затем мы использовали эволюционное дерево ранних рыб и математические модели для восстановления мест обитания предков для разных видов позвоночных животных. Это показало, что все основные группы, от бесчелюстных рыб до челюстных, эволюционировали в очень ограниченной полосе прибрежных вод», — сообщила Саллан.

Согласно результатам исследования, мелководные лагуны, составляющие среднепалеозойскую береговую линию, служили трамплином для всех основных групп ранних позвоночных в течение 100 миллионов лет. По мере того как эти существа эволюционировали и дифференцировались, их тела адаптировались таким образом, что в конечном счете позволяло им осваивать новые среды. Ученые предполагают, что более крепкие и выносливые животные оставались на берегу или перемещались в пресноводные места обитания, такие как озера и реки, в то время как более нежные и гибкие существа уходили на глубину, чтобы избежать все более враждебной конкуренции.

По мнению авторов, мелководные морские среды обеспечивали идеальное пространство для развития физических характеристик ранних организмов, необходимых для их перемещения за пределы прибрежной колыбели. Без мелководья ранняя жизнь могла остаться в примитивном состоянии.

Результаты также применимы к вопросам поиска жизни на других планетах. Считается, что потенциально обитаемыми планетами земного типа могут быть водные миры. Но проблема в том, что там нет мелководных районов, а значит, даже при наличии примитивной жизни она не сможет выйти на следующую ступень эволюции.

Исследование опубликовано в журнале .