"Все высшие формы жизни животных, включая нас, людей, производят холестерин. Водоросли и бактерии производят свои собственные характерные молекулы жира », – говорит первый автор биогеохимии Института Макса Планка (MPI) Леннарт ван Малдегем, который недавно переехал в Австралийский национальный университет в Канберре, Австралия. "Такие молекулы жира могут выжить в горных породах миллионы лет как самые старые (химические) остатки организмов, и теперь говорят нам, какой тип жизни процветал в бывших океанах давным-давно."
Но ископаемые жиры, недавно обнаруженные исследователями в бразильских породах, отложившихся сразу после последнего оледенения снежного кома, оказались не тем, о чем они подозревали. «Абсолютно нет», – говорит руководитель группы Кристиан Халльманн из MPI по биогеохимии. "Мы были полностью озадачены, потому что эти молекулы выглядели совершенно иначе, чем то, что мы когда-либо видели раньше!"
Используя сложные методы разделения, команде удалось очистить крошечные количества загадочной молекулы и идентифицировать ее структуру с помощью ядерного магнитного резонанса в отделе ЯМР Кристиана Гризингера в Институте биофизической химии Макса Планка. «Это само по себе весьма примечательно», – говорит Клаус Волькенштейн из MPI для биофизической химии и Центра геологии Геттингенского университета. "Никогда еще структура не была выяснена с таким небольшим количеством такой старой молекулы.«Структура была химически идентифицирована как 25,28-бисноргаммацеран, сокращенно BNG, как предполагает ван Мальдегем.
Ископаемые жиры, скорее всего, из гетеротропного планктона
Однако происхождение соединения оставалось загадочным. «Мы, конечно, искали, сможем ли мы найти его где-нибудь еще», – говорит ван Малдегем, который затем изучил сотни образцов древних горных пород с довольно удивительным успехом. «В частности, скалы Гранд-Каньона действительно открыли глаза», – говорит Халльманн.
Хотя в настоящее время эти камни в основном очень жаркие, они также были погребены под километрами ледникового льда около 700 миллионов лет назад. Подробный дополнительный анализ молекул в породах Гранд-Каньона, включая предполагаемые предшественники BNG, распределение стероидов и стабильные изотопные структуры углерода, привел авторов к выводу, что новая молекула BNG, скорее всего, происходит от гетеротрофного планктона, морских микробов, которые полагаются на потребление других организмов для получения энергии. «В отличие, например, от зеленых водорослей, которые участвуют в фотосинтезе и, следовательно, принадлежат к автотрофным организмам, эти гетеротрофные микроорганизмы были настоящими хищниками, которые получали энергию, охотясь и пожирая другие водоросли и бактерии», – говорит ван Малдегем.
Хищные виды создают пространство для водорослей и другого планктона
В то время как хищники распространены среди планктона в современных океанах, открытие, что он был настолько заметен 635 миллионов лет назад, сразу после оледенения Земли Снежного комка, является большим событием для научного сообщества. "Параллельно с появлением загадочной молекулы BNG мы наблюдаем переход от мира, океаны которого содержат практически только бактерии, к более современной системе Земли, содержащей гораздо больше водорослей.
Мы думаем, что массовые нападения хищников помогли «очистить» океаны, в которых преобладают бактерии, и освободить место для водорослей », – говорит ван Малдегем. Получившиеся в результате более сложные сети кормления обеспечили пищевые потребности для эволюции более крупных и сложных форм жизни, включая линии, от которых происходят все животные, а в конечном итоге и мы, люди.
Массовое нападение хищников, вероятно, сыграло решающую роль в преобразовании нашей планеты и ее экосистем до нынешнего состояния.