Прототакситы: неведомая форма жизни
Открытие совершенно новой формы жизни, возможно даже нового царства живых существ – событие огромного масштаба. Даже если эти существа давно вымерли. Считалось, что загадочные гигантские «живые колонны», возвышавшиеся над миром первых обитателей суши – это огромные грибы. Но детальное исследование их строения и химического состава, показало — перед нами неизвестная доселе форма многоклеточной жизни.
Как выглядели самые первые живые пейзажи, когда жизнь только-только начала выбираться из воды на сушу? 400 миллионов лет назад, еще до появления первых деревьев, доминантой пейзажа были гигантские живые столбы, до 8 м в высоту и до метра в диаметре, — прототакситы. Их окаменелые остатки находят в Европе, Северной Америке, Африке, — повсюду, где когда-то был древний суперконтинент Лавразия. Эти гладкие столбы без ветвей, листьев и корней, видимо, крепились к земле с помощью простого луковичного основания.
До сих пор ученые полагали, что прототакситы, — это, скорее всего, такие гигантские грибы. Грибы, питавшиеся отложениями органики, выброшенной на берег океаном, вообще были первыми многоклеточными обитателями суши. Древнейшим из найденных окаменелостям сухопутных грибов немыслимые 635 миллионов лет! Это времена первых многоклеточных, еще задолго до «кембрийского взрыва» (когда повсюду распространились разнообразные многоклеточные).
Предполагали, что от «стволов» прототакситов во все стороны отходили подземные гифы, которые переваривали мертвую органику и всасывали питательные вещества. Гифы — это такие нитевидные структуры, из которых формируется грибница, тело гриба. Это тонкие, ветвящиеся трубки диаметром 1—20 мкм, каждая из которых состоит из одной или нескольких клеток с множеством ядер.
Оставалось, правда, непонятным, зачем прототакситы вырастали такими высокими? Может быть, для распространения спор – чем они выше, тем дальше улетят? Но спороносных органов на стволах прототакситов не нашли, — в том числе поэтому вопрос о том, к какому царству жизни отнести прототакситы, оставался предметом споров.
А между стволами прототакситов, среди жавшихся к земле первых растений, еще лишенных сосудов, в теплых лужах ползали гигантские многоножки, пауки и шестиногие. Судя по многочисленным отверстиям в окаменелых «стволах», древние членистоногие не только питались ими, но и жили в прогрызенных дуплах.
Пейзаж с прототакситами господствовал на суше 70 миллионов лет, а потом они исчезли, — то ли не выдержали конкуренции с сосудистыми растениями, для которых сами и сформировали почву, то ли их просто съели тогдашние любители грибов.
Кто вы, прототакситы?
Но недавнее исследование заставило посмотреть на прототакситы по-другому, как на совершенно неизвестную форму жизни, — возможно даже, на новое для нас, хоть и уже вымершее, царство многоклеточных организмов, — наряду с царствами растений, животных и грибов.
В новом исследовании изучали образец вида Prototaxites taiti, найденный в кремнистых отложениях в Шотландии. Благодаря горячим минеральным источникам, протекавшим здесь сотни миллионов лет назад, ткани живых существ окаменели с детализацией вплоть до отдельных клеток. Внутрь окаменелости заглянули с помощью с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии и создали трехмерную реконструкцию образца. А спектроскопия прояснила его химический состав.
Оказалось, что прототаксит обладал гораздо более сложной внутренней структурой, чем грибы, сплетенные из однотипных гифов. Он состоял из трех типов трубок разной толщины и плотных узлов в местах их ветвления и соединения. Химический состав образцов сильно отличается от состава всех известных живых организмов. Например, в нем не было хитина, образующего стенки у клеток грибов (в окаменелых грибах из того же местонахождения хитин нашли).
Исследователи пришли к выводу, что прототакситы были еще одной неизвестной ветвью многоклеточных существ, наряду с животными, растениями и грибами. Они питались готовой органикой, видимо из почвы, каким-то своим собственным способом. Вся их физиология была совершенно другой, они нашли массу собственных рецептов для адаптации, — но исчезли, не передав их другим формам жизни.
Как выглядели первые деревья?
Ответить непросто за давностью событий, — деревья появились 400 миллионов лет назад. До нас дошли окаменелости стволов, при этом форма листьев и кроны оставалась загадкой. Но недавно обнаруженная в Канаде окаменелость возрастом 350 миллионов лет показала, как выглядела крона с листьями по крайней мере у одного из перводеревьев, Sanfordiacaulis densifolia. Оползень, вызванный землетрясением, похоронил эти деревья в озере, оставив четкие отпечатки их стволов и листьев в отложениях на дне.
Густая крона длинных (1.7 м) колючих листьев торчала сверху из ствола без ветвей (высотой около 2.7 м), расходясь перпендикулярно. Это одно из первых деревьев подлеска, — тех, которые повыше кустов, но ниже больших деревьев, и растут в их тени. А вокруг — лес каменноугольного периода, супернасыщенная кислородом атмосфера, гигантские хвощи, гигантские многоножки в теплых болотах, гигантские летающие тараканы и стрекозы с размахом крыльев в метр, — и уже рыщут самые первые четвероногие, наши общие предки с динозаврами (до появления которых еще 100 миллионов лет).