Самым старым в мире окаменелостям водорослей миллиард лет, согласно новому анализу, проведенному учеными из Университета Макгилла. Основываясь на этом открытии, исследователи также подсчитали, что основа для фотосинтеза у современных растений была заложена 1,25 миллиарда лет назад.
Исследование, опубликованное в журнале Geology, может разрешить давнюю загадку возраста окаменелых водорослей Bangiomorpha pubescens, впервые обнаруженных в горных породах в арктической части Канады в 1990 году. Этот микроскопический организм считается самым древним из известных прямых предков современных растений и животных, но его возраст был очень плохо определен: по оценкам, ему где-то между 720 миллионами и 1,2 миллиардами лет.
Новые результаты также дополняют недавние доказательства того, что период истории Земли, который часто называют «Скучным миллиардом», в конце концов, возможно, не был таким уж скучным. От 1,8 до 0,8 миллиарда лет назад археи, бактерии и горстка сложных организмов, которые с тех пор вымерли, бродили по океанам планеты с небольшими биологическими или экологическими изменениями. Или так казалось. На самом деле, эта эпоха, возможно, подготовила почву для распространения более сложных форм жизни, кульминацией которых стал так называемый кембрийский взрыв 541 миллион лет назад..
«Начинают накапливаться данные, свидетельствующие о том, что биосфера Земли и ее окружающая среда в последней части «Скучного миллиарда» на самом деле могли быть более динамичными, чем считалось ранее», - говорит аспирант Макгилла Тимоти Гибсон, ведущий автор книги. новое исследование.
Определение возраста окаменелостей
Чтобы точно определить возраст окаменелостей, исследователи разбили лагерь в пересеченной местности на отдаленном Баффиновом острове, где были обнаружены окаменелости Bangiomorpha pubescens. сланец из слоев горных пород, которые окружали горную породу, содержащую окаменелости водорослей. Используя рениево-осмиевую (или Re-Os) методику датирования, которая в последние годы все чаще применяется к осадочным породам, они определили, что этим породам 1,047 миллиарда лет.
«Это на 150 миллионов лет моложе общепринятых оценок и подтверждает, что эта окаменелость впечатляет», - говорит Гален Халверсон, старший автор исследования и доцент кафедры наук о Земле и планетах Макгилла. «Это позволит ученым более точно оценить раннюю эволюцию эукариот», клеточных организмов, включающих растения и животных.
Поскольку Bangiomorpha pubescens почти идентична современным красным водорослям, ученые ранее установили, что древние водоросли, как и зеленые растения, использовали солнечный свет для синтеза питательных веществ из углекислого газа и воды. Ученые также установили, что хлоропласт, структура в растительных клетках, которая является местом фотосинтеза, был создан, когда эукариоты давным-давно поглотили простую бактерию, способную к фотосинтезу. Затем эукариоту удалось передать эту ДНК своим потомкам, в том числе растениям и деревьям, которые сегодня производят большую часть мировой биомассы.
Происхождение хлоропластов
Как только исследователи оценили возраст окаменелостей в 1,047 миллиарда лет, они включили эту цифру в «молекулярные часы», компьютерную модель, используемую для расчета эволюционных событий на основе скорости генетических мутаций. Их вывод: хлоропласты должны были быть включены в состав эукариот примерно 1,25 миллиарда лет назад.
«Мы ожидаем и надеемся, что другие ученые включат этот возраст Bangiomorpha pubescens в свои собственные молекулярные часы, чтобы рассчитать время важных эволюционных событий и проверить наши результаты», - говорит Гибсон. «Если другие ученые придумают лучший способ рассчитать время появления хлоропластов, научное сообщество в конечном итоге решит, какая оценка кажется более разумной, и найдет новые способы ее проверки».