Первые животные на Земле тормозили эволюцию — до тех пор, пока не появился секс

Первые животные на Земле замедляли рост биоразнообразия из-за бесполого способа размножения. Когда условия среды подтолкнули их к половому размножению, эволюция резко ускорилась. К таким выводам пришли ученые из Кембриджского университета, чье исследование опубликовано в журнале Nature Ecology and Evolution, пишет Science Daily. 

Животные возникли в эдиакарский период (635-539 миллионов лет назад), предшествовавший кембрию. Некоторые из них, включая такой вид, как Fractofusus, достигали двухметровой высоты, хотя многие из них были гораздо мельче. Эти организмы мало напоминали современных животных — они походили скорее на папоротники, не имели рта и органов и, по мнению ученых, поглощали питательные вещества прямо из морской воды. Как показали предыдущие исследования, размножались они бесполым путем — с помощью столонов (побегов), подобно современной садовой клубнике, и создавали генетически идентичное потомство.

«Жизнь в эдиакарском периоде была довольно приятной, поэтому потребность в половом размножении была весьма ограниченной. Конкуренция была невелика, и реального давления, которое заставило бы что-то менять, не существовало, — поясняет ведущий автор исследования Эмили Митчелл. 

Для того чтобы изучить причины замедления эволюции в этот период, ученые проанализировали окаменелости, найденные в заповеднике «Мистейкен Пойнт» в Ньюфаундленде (Канада) — одном из важнейших местонахождений ископаемых эдиакарского периода в мире. Исследователи использовали лазерное сканирование, пространственный анализ и ИИ, а также провели тысячи компьютерных симуляций. 

Результаты показали, что ограниченное расселение организмов, вызванное бесполым размножением, объясняет сравнительно небольшое число видов в ранних экосистемах животных. «Если вы соединены со своим соседом столонами, то делитесь питательными веществами и вам не нужно конкурировать с ним», — говорит соавтор исследования Андреа Маника. 

По мере того как жизнь перемещалась из глубоководных зон в мелководные, условия стали более суровыми. Приливы, штормы, перепады температур и нестабильное поступление питательных веществ усилили давление среды, сделав выживание менее предсказуемым и усилив конкуренцию за ресурсы. 

Исследователи полагают, что именно эти более жесткие условия могли способствовать переходу к половому размножению. «Если вы внезапно оказываетесь в среде, где вас, по сути, убивают несколько раз в год, это меняет все. Стресс фактически приводит к половому размножению, и когда это происходит, мы наблюдаем резкое увеличение расстояний расселения, поскольку животные пытаются осваивать новые территории из-за возросшей конкуренции», — отмечает Митчелл. 

По мере того как ранние животные приспосабливались к новым местообитаниям и новым стратегиям размножения, темпы видообразования ускорялись. Этот период ознаменовал вторую крупную волну эволюции в эдиакарский период и помог заложить основу для еще более масштабного расцвета в кембрийский период.