Чи могли едіакарські копалини жити на суші?

Ріс. 1. Відбиток Dickinsonia Sprigg, 1947 — типового представника вендобіонтів з червонокольорових пісковиків едіакарської пачки в Південній Австралії. Фото José Antonio Gámez Vintaned

Про те, хто ж такі вендобіонти — загадкові гігантські копалини організми, що існували в кінці едіакарського періоду (580-542 млн років тому), — ведуться безперервні суперечки, але досі ніхто не сумнівався в їх морському походженні. І ось американський палеонтолог Грегорі Реталляк з Орегонського університету висловив думку, що вендобіонти жили не в морському середовищі, а на суші.

Вендобіонти як і раніше служать хорошим приводом для висунення найбільш несподіваних гіпотез. Загальними ознаками вендобіонтів є відсутність кінцівок і травних органів, асиметричне розташування правих і лівих сегментів і наявність трубчастої системи, що вітається, пронизує все тіло (рис. 1). Прийнято вважати, що це залишки морських багатоклітинних тварин, які хоча не обов’язково мали спорідненість з Metazoa у вузькому сенсі, але їх порівнювали і з гігантськими найпростішими, на кшталт сучасних ксенофорій, і з лишайниками. Остання ідея належить палеонтологу Грегорі Реталляку (Gregory Retallack) з Орегонського університету (США). І ось тепер Реталляк заявляє на сторінках журналів Nature і Sedimentology, що вендобіонти взагалі мешкали на суші.

На думку Реталляка, все з самого початку пішло не так: Коли Реджиналд Спрігг (Reginald Sprigg) відкрив відбитки організмів на Едіакарських пагорбах у Південній Австралії, то невірно вважав більшість із них залишками медуз, а шари, де їх знайшли, — морськими відкладеннями. Знаменитий дослідник Антарктиди, геолог Дуглас Моусон (Douglas Mawson), описав едіакарські червонокольорові пісковики, до речі сказати, вважав їх наземним комплексом відкладень. Цей комплекс осадових порід тепер називається едіакарською пачкою (рис. 2).

Перевивчивши едіакарську пачку, Реталляк зробив висновок, що в ній присутні кілька рівнів з палеопочвами. Ознаками палеопочв служать деформації, які могли відбуватися саме в розсипчастому осаді; дрібна розмірність і погана окатаність зірений, характерні для відкладень, що утворилися на суші під дією вітру; надзвичайна збагаченість цих горизонтів легкими ізотопами вуглецю і кисню, криві розподілу яких до того ж мають сполучену форму; піщані зліпки кристалів гіпсу. У пісковиках едіакарської пачки багато польового шпата, а червонокольорові аргілліти містять карбонатні стяжіння, які не повинні були б у них бути присутніми, якби ці породи зазнали пізніше крейдяного або третинного вивітрювання. Бугірчаста поверхня едіакарських шарів з тріщинами всихання, швидше, могла з’явитися в аридних умовах пустель, в тому числі арктичного типу, ніж на морському мілководді або в лагуні.

Ріс. 2. Карта (а) і узагальнений розріз (b) нагір’я Фліндерс у Південній Австралії, де поширена едіакарська пачка. Ізопахіти показують палеорельєф, на який лягає едіакарська пачка. На розрізі виділені червонокольори. Значками показані рівні знахідок найбільш важливих копалин органічних залишків: археоциаты (бесспикульные обызвествленные губки), трилобиты, строматолиты (тонкослоистые бактериальные отложения), акритархи (фитопланктон), вендобионты. Малюнок з програми до обговорюваної статті в Nature

Самі едіакарські копалини при цьому виглядають як відбитки організмів, які розвивалися безпосередньо в ґрунтовному шарі. Деякі з них — Phyllozoon hanseni і Aulozoon sp. — дуже нагадують «віконечні» лишайники, характерні для пустельних ґрунтів. У петрографічних шліфах видно, що трубчасті структури едіакарських організмів йдуть глибоко в палеопочву, подібно до ціанобактеріальних ниток, гіфів грибів або ризоїдів лишайників (рис. 3). І все це дуже нагадує поховання залишків організмів у палеопочвах наступних епох — фанерозою.

Ріс. 3. Палеопочви едіакарської пачки: (а) підошва шару пісковиків з відбитками організмів, істертими дисковидними відбитками (обведені гуртками) і тріщинами всихання; (b) рівні розвитку палепочв, яким надано назви; (с, d) вертикальні петрографічні перерізи, що показують нижню поверхню Dickinsonia; (е-g) інші викопні організми і косослоїстий пісковик, що перекривають його. Малюнок з обговорюваної статті в Nature

Серед палеопочвенного комплексу організмів зустрічаються такі характерні вендобіонти як Charniodiscus arboreus, Dickinsonia costata, Praecambridium sigillum, Spriggina floundersi, Tribrachidium heraldicum та інші. Причому їх велика кількість, різноманітність та індивідуальні розміри зростають у більш зрілих палеопочвах з низькою засоленістю і високим вмістом біогенних речовин. Оскільки в сучасних пустелях, таких як Синай і Негев, загіпсованість ґрунту посилюється з її віком, то не дивно, що відбитки найбільших дикінсоній приурочені до палеопочв з найбільш високим вмістом гіпсу (до 10%). Найбільш близьким аналогом едіакарських палеопочв можуть служити грунти, що розвиваються зараз на прибережній рівнині Каспійського моря в районі Атирау (Казахстан), де середньорічні температури становлять 8 C, а кількість опадів — 160 мм на рік. Свідченням низьких температур під час формування едіакарських палеопочв є дропстоуни (галька і валуни, що випали з таючих айсбергів) в одноозрастній формації Біллі-Спрінгс (Billy Springs).

Все це підтверджує, що едіакарські організми здебільшого були наземними лишайниками або іншими симбіотичними консорціями і колоніями бактерій; викопні сліди, подібні Archaeonassa, були прокладені наземними молюсками, хробаками або навіть слизовиками. А Radulichnus, який і назву свою отримав за схожість з подряпинами, залишеними радулою молюска, на думку Реталляка, являє собою зовсім не подряпини, а відбитки голкових кристалів льоду… (рис. 4)

Ріс. 4. Реконструкція палеоумов формування едіакарської пачки. Вгорі дані розрізи палеопочвених профілів, зліва направо: Warrutu, Muru і Yaldati — з відбитками голкових кристалів льоду і ґрунтовими кірками органічного походження, Wadni — з полігональними тріщинами, Inga — з тріщинами і ґрунтовними кірками. Малюнок з програми до обговорюваної статті в Nature

Настільки радикальна зміна поглядів на природу вендобіонтів, зрозуміло, не могла не викликати лютої полеміки на сторінках тих же журналів. Палеонтолог Шухай Сяо (Shuhai Xiao) з Політехнічного університету Віргінії в замітці «Збаламучуючи води» (Muddying the waters) заявив, що не варто зловживати терміном «ґрунту» для позначення утворень, що з’явилися задовго до наземних рослин з їхньою кореневою системою. Колірні варіації шарів залежать від складу мінералів, а аж ніяк не від часу, коли вони зазнали вивітрювання; гіпс і карбонатні стяження — звичайні для нормальних морських відкладень утворення, а полегшений ізотопний склад цілком пояснюється більш пізніми змінами осаду, пов’язаними з його літифікацією. А головне — багато відбитків едіакарських організмів можна знайти на поверхні осаду зі знаками хвильової рябі або зі слідами їх волочіння течіями, тобто, знову ж таки, сформованого у водному середовищі (рис. 5). На довершення всього, едіакарські організми виявлені по всьому світу в морських відкладеннях самого різного типу — від вапняків до чорних сланців. І навряд чи лишайники, навіть едіакарські, могли повзати, а Dickinsonia могла.

Ріс. 5. Відбитки Dickinsonia на поверхні едіакарського шару зі знаками хвильової рябі. Малюнок з критичної нотатки Shuhai Xiao Muddying the waters до обговорюваної статті в Nature

Седіментолог Пол Нот з Університету штату Арізона був не настільки категоричний, але зазначив, що Грегорі Реталляк не зміг привести жодного серйозного седиментологічного свідчення на користь наявності едіакарських палеопочв. Проте його ідеї ще раз змушують задуматися про незвичайну природу едіакарських організмів і, можливо, того середовища, в якому вони існували. І чому б декому з них не жити на суші?

Палеонтологи Річард Коллоу (Richard Callow) з Абердинського університету, Мартін Бразьє (Martin Brasier) з Оксфордського університету і Данкан Макілрой (Duncan McIlroy) з Меморіального університету Ньюфаундленду досить вивчали розрізи Південної Австралії, зазначили, що едіакарська пачка представляє цілий комплекс. І хоча окремі шари едіакарської пачки могли сформуватися поза морськими умовами, та частина пачки, яка містить викопні залишки, має саме морське походження.

Джерела:

1) Gregory J. Retallack. Ediacaran life on land // Nature. 2013. V. 493. P. 89–92.

2) Gregory J. Retallack. Were the Ediacaran siliciclastics of South Australia coastal or deep marine? // Sedimentology. 2012. V. 59. P. 1208–1236.

3) Shuhai Xiao. Mudding the waters // Nature. 2013. V. 493. P. 28–29.

4) L. Paul Knauth. Not all at sea // Nature. 2013. V. 493. P. 92.

5) Richard H. T. Callow, Martin D. Brasier, Duncan McIlroy. Discussion: «Were the Ediacaran siliciclastics of South Australia coastal or marine?» by Retallack et al., Sedimentology, 59, 1208–1236 // Sedimentology. 2013. V. 60. P. 624–627. Doi:10.1111/j.1365–3091.2012.01363.x.

Андрій Журавльов