Хробаки, які жили в морях на початку кембрійського періоду, своєю участю в геохімічних процесах допомагали підтримувати рівень кисню саме на тому рівні, який був необхідний для розвитку інших форм життя.
На початку кембрійського періоду (тобто близько 570-540 млн років тому) на Землі сталося раптове збільшення біорізноманіття. За короткий час з'явилося багато організмів, для яких далеко не завжди можна знайти предків у більш ранні епохи; в кембрії з'являються голкошкірі, молюски, членистоногі, хордові. Про причини кембрійського вибуху біологи гадають досі, але одна з найпопулярніших гіпотез полягає в тому, що нові складні організми отримали можливість розвиватися завдяки «кисневій катастрофі» - сильному збільшенню концентрації кисню в атмосфері, що сталося завдяки діяльності фотосинтезуючих ціанобактерій.
Однак для того, щоб «життя налагодилося», кисень повинен був бути на певному, правильному рівні. Якби його занадто мало, його б просто не вистачило для потреб організмів, що розвиваються, а якби його було занадто багато, він би викликав окислювальний стрес у клітин, які навчилися використовувати кисень для видобутку енергії, але ще не навчилися справлятися з його надруком. Крім того, занадто високий рівень кисню в атмосфері просто загрожував би постійними пожежами. Можна припустити, що існував якийсь регулятор, який не допускав різких перепадів кисню в атмосфері.
На думку Річарда Бойла (Richard Boyle) з Університету Південної Данії, таким регулятором могли бути донні океанічні хробаки, що жили на початку кембрійського періоду. Розмірів вони могли бути найрізноманітніших, аж до 40 см у довжину, робота ж їх полягала в тому, щоб в буквальному сенсі перепахувати морське дно. Виконуючи ходи в осадових донних шарах і зрихляючи їх, вони забезпечували доступ насиченої киснем морської води до бактерій, що мешкали в мулі.
Отримавши доступ до кисню, бактерії починали активно запасати фосфати (сполуки фосфорних кислот), необхідні будь-якому живому організму. Фосфати накопичувалися в донних відкладеннях, їх ставало менше в самій морській воді. А це погано позначалося на фотосинтезуючих організмах, які не могли рости і розмножуватися без сполук фосфору. Тобто і інтенсивність фотосинтезу, і рівень кисню знижувалися. Виходив негативний зворотний зв'язок: чим більше кисню в морській воді, тим менше в ній необхідних для живих організмів фосфатів - і тим менше самого кисню. Але працював такий негативний зворотний зв'язок завдяки донним хробакам (не тільки, втім, черв'якам, а будь-яким донним організмам, що копаються в морському дні). У результаті рівень кисню не міг досягти небезпечного занадто високого рівня.
Але чи не міг рівень кисню завдяки тим же хробакам впасти, навпаки, занадто низько? У такому випадку його недолік безпосередньо позначився б на житті самих донних тварин, які вже не могли так активно перекопувати дно - їх просто стало б менше через несприятливі умови середовища. І тоді рівень кисню у воді знову пішов би вгору, оскільки фотосинтезуючі водорості знову б отримали достатню кількість фосфору.
У статті в Nature Geoscience Річард Бойл і його колеги з Великобританії, Китаю та Німеччини докладно описують таку модель геохімічних циклів, що спирається на діяльність донних тварин. Сама по собі вона цілком може пояснити, чому в ті стародавні часи рівень кисню залишався таким, яким потрібно. Однак це зовсім не означає, що донні хробаки були єдиними, хто, так би мовити, тримав у руках долі світу - тут могли бути й інші регулятори, і дослідникам ще належить з'ясувати, яке місце серед них займали мешканці дна.