Сине-зеленые водоросли являются одним из древнейших организмов в мире и играют важную роль во многих экосистемах Земли. Однако всегда было трудно безошибочно идентифицировать окаменелости как сине-зеленые водоросли. Причина в их ничем не примечательной оболочке из карбоната кальция. Студент магистратуры Эрланген-Нюрнбергского университета им. Фридриха-Александра (FAU) разработал метод, который может помочь отнести организмы к определенному виду.
Большинство организмов, которые когда-то жили на Земле, вымерли. Не только отдельные виды, но и целые семейства и более широкие группы видов исчезли навсегда, оставив зачастую очень скудные сведения об их жизни и биологии. Исследователи часто находят загадочные окаменелости, которые они не могут отнести ни к одной из известных групп, особенно в период, когда многие группы организмов впервые эволюционировали. Такие микроскопические организмы часто относят к сине-зеленым водорослям, так как на поверхности они напоминают микроскопические карбонатно-кальциевые оболочки водорослей. Сине-зеленые водоросли являются одним из древнейших организмов на Земле и играют фундаментальную роль во многих морских и наземных экосистемах, например, выполняя интенсивный фотосинтез или являясь пищей для ряда животных. Несмотря на их значение, мало что известно об их эволюции, поскольку их окаменелости представляют собой практически бесформенные трубки или пузырьки карбоната. Поэтому исследователям оказалось очень трудно определить, принадлежат ли окаменелости сине-зеленым водорослям или совершенно другой группе организмов.
Работая вместе с группой исследователей из FAU, Ян-Филип Паслер, студент магистратуры палеобиологии в FAU, изучил кристаллографию ископаемых структур, используя методы, полученные из материаловедения. Пэсслер сравнил карбонатные окаменелости, так называемые трилобиты, с двумя микроокаменелостями, которые еще не удалось определить, но которые были чрезвычайно распространены в океанах примерно 400 миллионов лет назад. Он основывал свое сравнение на наблюдении, что биологически сформированные карбонатные структуры имеют очень специфический рисунок. Более того, организмы по-разному формируют свой скелет, и эти различия проявляются в расположении кристаллов в карбонате. Исследователи смогли не только измерить направление роста кристаллов, но и разориентацию между соседними кристаллами. Они обнаружили, что в сине-зеленых водорослях кристаллы следуют менее структурированному образцу с множеством разориентаций. Однако трилобиты имеют упорядоченную структуру с меньшим количеством разориентаций. По словам научного руководителя Пэслера, доктора Эмилии Яроховской, «наш подход может быть использован в будущем для выяснения биологических отношений между многими другими загадочными окаменелостями в геологической истории».