Окаменелость организма возрастом в миллиард лет, превосходно сохранившаяся в Шотландском нагорье, обнаруживает признаки многоклеточности почти за 400 миллионов лет до того, как биологический признак появился у первых животных, согласно новому отчету в журнале Current. Биология международной группы исследователей, в том числе палеоботаника из Бостонского колледжа Пола К. Стротера.
Открытие может быть «недостающим звеном» в эволюции животных, считает команда, в которую входили ученые из США. С., Соединенное Королевство и Австралия. Микрофоссилия, обнаруженная в Лох-Торридон, содержит два различных типа клеток и может быть самым ранним из когда-либо зарегистрированных примеров сложной многоклеточности.
Ископаемое предлагает новое понимание перехода одноклеточных организмов в сложных, многоклеточных животных. Современные одноклеточные голозоа включают в себя самых основных живых животных, а обнаруженные окаменелости показывают организм, который находится где-то между одноклеточными и многоклеточными животными, или метазоа..
Наши результаты показывают, что генетические основы межклеточной сплоченности и сегрегации - способности разных клеток сортироваться в отдельные области внутри многоклеточной массы - существовали у одноклеточных организмов миллиард лет назад, около 400 лет назад. миллионов лет до того, как такие способности были воплощены в первых животных», - сказал Стротер, профессор-исследователь кафедры наук о Земле и окружающей среде Бостонского колледжа.
Находка окаменелости во внутреннем озере смещает акцент на первых формах ранней жизни из океана в пресноводную.
Животные, или этазоа, являются одной из пяти групп организмов, которые развили сложную многоклеточность - организмы, которые вырастают из одной клетки, которая развивается в мириады различных клеток и тканей. Животные, вероятно, произошли от одноклеточных предков, которые прошли многоклеточные стадии в течение своего жизненного цикла, сказал Стротер, эксперт в области палеоботаники и палинологии, изучающей ископаемые споры и пыльцу. Наземные растения также достигли сложной многоклеточности, когда они произошли от более простых предков водорослей некоторое время в раннем палеозое примерно от 500 до 400 миллионов лет назад..
«Мы описываем здесь новую окаменелость, которая похожа на живых одноклеточных родственников животных, принадлежащих к группе Ichthyosporea», - сказал Стротер. «Наша окаменелость показывает стадии жизненного цикла с двумя разными видами клеток, что может быть первым шагом к эволюции сложной многоклеточности в эволюционной линии, ведущей к Metazoa."
Исследование было основано на популяциях клеток, сохранившихся в минеральном фосфате, который был собран из озерных отложений возрастом в миллиард лет, обнаруженных на северо-западе Шотландского нагорья, сказал Стротер. Образцы изготавливаются из тонких срезов горных пород, что позволяет увидеть микрофоссилии под световым микроскопом или с помощью сфокусированного ионно-лучевого микроскопа.
Микрофоссилии были обнаружены в рамках продолжающегося проекта по описанию жизни, обитавшей в пресноводных озерах миллиард лет назад, с использованием образцов, собранных Стротером в Шотландии и Мичигане в 2008 году при поддержке НАСА и Национального географического общества. а теперь и Совет по исследованиям окружающей среды в Великобритании.
Новое ископаемое было описано и официально названо Bicellum brasieri в новом отчете.
Стротер сказал, что это открытие может изменить взгляд ученых на самые ранние формы жизни на Земле.
«Наше исследование жизни в озерах возрастом в миллиард лет ставит под сомнение нашу способность определять, какие виды организмов представлены в этих отложениях», - сказал он.«Ранее мы предполагали, что большая часть того, что мы видим в этих отложениях, представляет собой различные виды вымерших водорослей, но морфологические особенности Bicellum действительно больше похожи на черты современных одноклеточных родственников животных. Это заставляет нас расширить наш подход к реконструкция разнообразия и экологии жизни на Земле миллиард лет назад».
Открытие позволит исследователям провести более тщательную реконструкцию жизненного цикла Bcellum, сказал Стротер.
«Вооружившись сравнительной морфологией с современными ихтиоспоридами, мы сможем распознать дополнительные стадии морфогенеза и определить, как отдельная генеративная клетка делится, чтобы стать многоклеточной клеточной массой», - сказал он.