С течением времени эволюция изменяет большинство живых организмов на нашей планете. История знает случаи, когда некоторые существа приобретали или теряли отдельные признаки буквально на глазах, в течение одного десятилетия. Чаще метаморфозы продолжаются тысячи и миллионы лет. Но, как выяснилось, некоторые виды эволюция всё же обходит стороной. Международная группа учёных обнаружила, что недавно открытый вид глубоководных серобактерий не изменялся на протяжении последних двух миллиардов лет.
Срезы породы, содержащие окаменелые серобактерии (тёмные участки) возрастом 1,8 (справа) и 2,4 (слева) миллиарда лет (фото J. William Schopf/UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life).
В период между 2,4 и 2,2 миллиардами лет назад так называемая Кислородная катастрофа существенно изменила биологическое разнообразие не Земле. Распространившиеся повсюду анаэробные цианобкатерии производили столько кислорода, что он стал быстро накапливаться в атмосфере. Это событие также сопровождалось интенсивным накоплением в океане сульфатов и нитратов, которые служили пищей бактериям и способствовали их процветанию.
Учёные исследовали образцы окаменелых серобактерий, сохранившихся в донных породах на западном побережье Австралии. С помощью современных технологий они установили, что организмы возрастом 2,3 миллиарда лет ни чем не отличались от своих окаменелых потомков возрастом 1,8 миллиарда лет. При этом обе группы микроорганизмов точь-в-точь похожи на современные серобактерии, найденные в иле у берегов Чили.
"Кажется поразительным, что эта форма жизни не претерпела изменений в течение более чем двух миллиардов лет, что составляет почти половину истории Земли, — говорит в пресс-релизе ведущий автор исследования палеобиолог Уильям Шопф (William Schopf) из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе. — Учитывая, что эволюция это признанный факт, её отсутствие также должно быть объяснено".
Сравнение современных и ископаемых серобактерий (фото J. William Schopf/UCLA Center for the Study of Evolution and the Origin of Life).
Учёные полагают, что в данном случае исключение подтверждает теорию Дарвина. Согласно ей, живые существа развиваются в результате мутаций, которые помогают им лучше приспособиться к изменению окружающей среды. Но, с другой стороны, если условия жизни остаются постоянными, развитие должно останавливаться.
"Правило биологии гласят — не эволюционируй, если вокруг нет физических или биологических изменений. Это не противоречит Дарвину. Эти микроорганизмы идеально приспособились к своей простой, очень стабильной среде, — говорит Шопф. — Наоборот, наше понимание теории Дарвина было бы серьёзно испорчено, если бы серобактерии изменились в этой постоянной среде".
В своей работе учёные впервые использовали ряд революционных методов для анализа окаменелостей. Например, они изучали химический состав древних бактерий с помощью спектрометрии комбинационного рассеивания света, улавливая колебания молекул под воздействием лазера. Кроме того, они получали трёхмерные изображения ископаемых клеток под конфокальным лазерным сканирующим микроскопом.
