Динофлагелляты — удивительная по своей природе группа преимущественно одноклеточных водорослей, обладающих органической оболочкой. В вегетативном состоянии эти микроскопические организмы способны активно двигаться. Их выделяет не только принадлежность к эукариотам с некоторыми чертами прокариотов, но и сочетание простых и прогрессивных черт, благодаря чему они оказались одними из самых успешных групп за всю историю жизни на Земле. Динофлагелляты были и остаются важнейшими участниками морских экосистем, формируя современный фитопланктон и занимая своё место в прошлом планеты с момента триасового периода и по сей день.
В центре внимания — диноцисты
В лаборатории микропалеонтологии ИНГГ СО РАН особый акцент уделяется изучению цист динофлагеллят, более известных как диноцисты. Это стадия «покоя» жизненного цикла этих водорослей, которая, благодаря особому биополимеру в составе оболочки, обладает высокой устойчивостью к фоссилизации, что обеспечивает их сохранность на протяжении сотен миллионов лет. Только эта стадия способна становиться объектом палеонтологических исследований, позволяя восстановить картину далёких эпох.
Научная команда Института — известные специалисты в области микропалеонтологии: д.г.-м.н. Н.К. Лебедева, к.г.-м.н. А.А. Горячева, к.г.-м.н. Е.Б. Пещевицкая и другие — анализируют находки диноцист мезозойского возраста, извлекая важную информацию о древних морях Сибири и Северной Евразии.
Почему ископаемые диноцисты так важны для науки?
Динофлагелляты привлекли особое внимание исследователей быстрыми темпами эволюции и обширным ареалом расселения. Их многочисленные отпечатки и ископаемые остатки обнаруживаются в морских отложениях начиная с среднего триаса — это около 247 миллионов лет назад. В эпоху мезозоя именно диноцисты были широко распространены в морях, о чем свидетельствуют десятки находок на территории Сибири.
Динофлагеллятные цисты, с их хорошей сохранностью и специфическими признаками, стали бесценным инструментом для биостратиграфии — то есть точного датирования и сопоставления слоёв. С их помощью специалисты могут не только восстанавливать этапы развития древних экосистем, но и проводить межрегиональные геологические корреляции, строя детальные схемы эволюции морей, климата и биоразнообразия прошлого.
Работа новосибирских палеонтологов и международное сотрудничество
Работая над крупномасштабными проектами, учёные ИНГГ СО РАН определили ключевые биособытия среди диноцитовых ассоциаций в бореальных районах России. Полученные результаты были сопоставлены с аналогичными биособытиями в других арктических регионах: на Аляске, в северной Канаде, Норвегии, на просторах Баренцева моря и Гренландии. Для уточнения возрастов биособытий активно использовались макро- и микрофоссилии, как, например, аммониты и фораминиферы, что позволило повысить точность корреляций между регионами.
В рамках исследования специалисты обработали данные по 214 палиностратиграфическим событиям юрского периода: 118 из них были связаны с первым появлением таксонов, 96 — с последним. Именно эти события определяют хронологические границы для выявления и сравнения процессов, происходивших в разных районах Циркум-Арктики.
Основные научные открытия и выводы
Анализ большого количества материала позволил проследить динамику разнообразия и численности диноцист в течение нескольких эпох. По сравнению с триасом, во времена ранней и поздней юры (примерно 237–143 млн лет назад) наблюдается мощный подъём видового богатства и количественного состава динофлагеллятных цист. Особенно четко различаются плинсбахский (192–184 млн лет) и тоарский (184–174 млн лет) комплексы внутри Российских Арктических регионов: в них было относительно мало видов, и они почти не связаны с более ранними триасовыми группами.
В начале средней юры происходило временное снижение благоприятности морских бассейнов Сибири для развития этой группы водорослей, что нашли подтверждение в бедности видового разнообразия и малочисленности находок из аалена, байоса и бата (174–165 млн лет назад). Ситуация резко изменилась в келловее (примерно 165 млн лет назад), когда в результате крупной морской трансгрессии (подъём уровня моря) наблюдался «взрыв» видового разнообразия динофлагеллят.
Особый интерес вызвали гониаулякоидные динофлагелляты — их разнообразие существенно выросло с момента келловея и достигло пика в поздней юре (киммеридж и волга, 154–143 млн лет назад). Появление многочисленных новых родов совпадает с этапами расширения морей и потепления климата, что отмечается также по ископаемым микроводорослям северной Европы и Америки, подчеркивая единство биособытий на межконтинентальном уровне.
Значимость работ для понимания истории планеты
В результате исследований юрских диноцист коллектив ИНГГ СО РАН создал уникальные и подробные схемы стратификации северных морей России, выявил ключевые уровни смены альгофлоры и реконструировал последовательность событий, определявших формирование облика Арктики. Полученные биостратиграфические модели позволяют не только детально изучать прошлые эпохи, но и строить прогнозы для поиска полезных ископаемых и анализа изменений климата в историческом контексте.
Научные достижения возможны благодаря тесному сотрудничеству с мировым научным сообществом, обмену данными и методами, а также слаженной работе специалистов — Н.К. Лебедевой, А.А. Горячевой, Е.Б. Пещевицкой и других ведущих микропалеонтологов института.
Развитие исследований и перспективы
Изучение мезозойских и кайнозойских диноцитовых сообществ продолжается в рамках подкрепленных грантами научных проектов, посвящённых биохорологическим и ландшафтно-экологическим закономерностям изменения биоразнообразия в Северной Азии. Результаты этих работ не только углубляют понимание древних экосистем, но и вносят вклад в развитие фундаментальной геологии, палеоэкологии и исторической биологии на мировом уровне.
Благодаря инициативе и инновационному подходу российских учёных, исследования динофлагеллят и их цист превращаются в важнейший инструмент для построения совместных глобальных научных картин, а сама наука о микроводорослях становится всё более востребованной в век стремительных изменений в окружающей среде. Будущее палеонтологии и связанных с ней дисциплин обещает быть ещё более ярким и плодотворным!
Источник: scientificrussia.ru
