2025-07-08 12:31

Древние организмы запасали мышьяк, чтобы выжить в токсичных океанах ранней Земли

Древние организмы запасали мышьяк, чтобы выжить в токсичных океанах ранней Земли. Речь идет о необычной и загадочной франсвильской биоте

Франсвильская биота представляет собой уникальные макроскопические окаменелости возрастом 2,1 миллиарда лет, найденных в Габоне, и является одним из древнейших свидетельств существования сложных форм жизни на Земле. Эти организмы, ранние эукариоты, возможно многоклеточные (?), процветали в мелководном море Франсвильского бассейна после локального вулканического события, обогатившего воду питательными веществами. Несмотря на то, что концентрация мышьяка в окружающей их морской среде была относительно низкой, исследователи обнаружили поразительно высокие уровни этого токсичного элемента внутри самих окаменелостей. Анализ с использованием передовых методов рентгеновской микротомографии показал, что мышьяк не попал в образцы в результате более позднего загрязнения, а был активно изолирован самими организмами при жизни в специализированных отсеках внутри их клеток.

Вероятно такая необычная стратегия представляла собой механизм детоксикации, позволявший древним организмам нейтрализовать смертоносный яд. Мышьяк, особенно в составе солей арсената, является опасным аналогом жизненно важного фосфата и представлял значительную угрозу для жизни. Его токсичность усилилась в период, совпавший с первым значительным подъемом уровня кислорода в атмосфере Земли, что также привело к увеличению концентрации арсената в океанах.

Умение справляться с токсичными мышьяков было критически важным для выживания. После гибели организмов захваченный мышьяк высвобождался и включался в формирующиеся минералы пирита во время фоссилизации. Характерные закономерности этого процесса, наблюдаемые в образцах, четко отличаются от абиогенных минеральных структур и сходны с особенностями, встречающимися у более поздних сложных животных, что служит дополнительным доказательством биологического происхождения франсвильских окаменелостей.

Удивительно высокое содержание мышьяка в организмах, живших в среде с его низкой концентрацией, указывает на их исключительную чувствительность к этому элементу. Развитая способность накапливать и изолировать мышьяк внутри "клеток" создавала своего рода иммунитет, защищавший их от отравления. Однако эта адаптация не обеспечила долговременного выживания франсвильской биоты. Когда в районе возобновилась вулканическая активность, а уровень кислорода в воде упал, эти организмы вымерли.

Научная статья:

El Khoury, A., Somogyi, A., Chi Fru, E., Saleh, F., Chraiki, I., Fontaine, C., Aubineau, J., Rollion-Bard, C., Harzhauser, M., & El Albani, A. (2025). A battle against arsenic toxicity by Earth’s earliest complex life forms. Nature Communications, 16(1)

Вернуться к списку новостей