В Китае найдены древние многоклеточные водоросли

Китaйскиe пaлeoнтoлoги oбнaружили в мeзoпрoтeрoзoйскиx кaрбoнaтныx слaнцax вoзрaст 1,56 млрд лeт oтпeчaтки крупныx мнoгoклeтoчныx oргaнизмoв, кoтoрыe выглядят, кaк сoврeмeнныe мoрскиe вoдoрoсли. Нa нeкoтoрыx экзeмплярax сoxрaнились стeбeльки и прикрeпитeльныe oбрaзoвaния, кoтoрыe были нaйдeны, тaкжe, фрaгмeнты с xoрoшo сoxрaнившeйся клeтoчнoй структурoй. Вывoды являются нaибoлee убeдитeльнoe нa сeгoдняшний дeнь пoдтвeрждeниe тoгo, чтo к нaчaлу мeзoпрoтeрoзoя в мoряx ужe сущeствoвaли крупныe мнoгoклeтoчныe эукaриoты, подлинный расцвет, который начался только через миллиард лет.

На протяжении большей части своей истории Земля была “планета микробов”. Только в конце неопротерозойской. x., в эдиакарском (вендском) период, в морских сообществ начинают доминировать многоклеточных организмов макроскопического размера. Полезные ископаемые многоклеточные водоросли недавно были описаны также конечные запасы предыдущего, криогенового периода (около 636 миллионов лет назад, увидеть: Q. Ye et al., 2015. The survival of benthic macroscopic phototrophs on a Neoproterozoic snowball Earth).

Тем не менее, есть и гораздо более древние — мезопротерозойские (1,0–1,6 миллирадов лет) и еще и палеопротерозойские (до 2,1–2,2 миллирадов лет) заключения, трактуемые многими экспертами как многоклеточные эукариоты (см. ссылки в конце новости). К ним относятся Grypania — спирали стальной ленты, интерпретируемые обычно как многоклеточные водоросли, но иногда, как колониальные цианобактерии, и Horodyskia — если колониальные многоклеточные животные, либо колониальные протисты. Есть и вообще ни на кого не похожи, и потому, что это очень спорный вопрос, но очень древние находки макроскопических существ (см.: Многоклеточные организмы, возможно, появились свыше 2 млрд лет назад, “Элементы”, 12.07.2010). Вполне возможно, некоторые из этих форм действительно многоклеточными эукариотами, но полной уверенности нет. Нет сомнений в том, что каждая новая находка доэдиакарских макроскопических минеральных веществ привлекает особое внимание.

Группа китайских палеонтологов вместе с известным американским специалистом докембрию Андрей Ноллем (Andrew H. Knoll) сообщила в журнале Nature Communications для почти безраздельно многоклеточных водорослей возрастом более полумиллиарда лет (начало мезопротерозоя), найденных в карбонатных сланцах образование Гаоюйчжуан (Gaoyuzhuang Formation) в Северном Китае. Пластины с ископаемые остатки залегают под слоем вулканического пепла, возраст которого, определенный уран-свинцовым методом, составляет 1560±5 млн лет. Ниже несогласно залегают более древние отложения, содержащие магматический прослой возрасте 1625±6,2 млн. лет. Возраст ископаемых организмов должна быть значительно ближе к первой дате, чем на второй.

Окаменелости представляют сталей пленки с четкими, ровными краями и слегка выпуклую поверхность (рис. 1а). Очевидно, когда жизнь была сильной и эластичной, иначе отпечаток был бы сложенные и сморщены. Мелкие осколки были обнаружены много, большие (15×3 мм или более) — 167 штук. Для 53 показов, можно оценить общую форму тела.

Авторы находки делятся на четыре группы:

1) линейная (linear) частей с параллельными краями и несохранившимися концы (рис. 1, a1, b1);

2) экземплярах, который сужается к краям (cuneate, рис. 1, c, d); иногда в этом узком конца сохраняется напряжение с прикрепительной структура (рис. 1, f);

3) малые формы с закругленным верхним концом и прикрепительным стебельком (oblong, рис. 1, е);

4) “языковидные” (tongue-shaped) формы с очень широкой средней частью, постепенно сужаясь к обоим концам; сохраняются, как правило, в слегка смятом виде? в некоторых экземпляров заметен продольный “вылупления” (рис. 1, b2).

Количественное распределение 53 просмотров на четыре группы, типа: 26, 16, 3, 8. По мнению авторов, формы 1 и 2, скорее всего, разные фрагменты представители одного и того же вида водорослей, форма 3 — возможно, молодой человек, одного вида и форма 4 — определенно другой вид (рис. 2).

Рис. 2. Реконструкция внешнего вида водоросли от формирования Гаоюйчжуан. Изображение из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature Communications

Таким образом, по морфологии ископаемых действительно очень напоминает многоклеточных водорослей. Ровные края, гладкую поверхность и типичной формой несколько экземпляров не позволяет быть истолковано как корешки бактериальные половые. Тем не менее, есть шанс, что не фотосинтезирующие организмы и осмотрофные, т. е. питавшиеся растворенное органическое, как вендобионтам (см. Эдиакарская биота).

Рис. 3. Органические кусочки, выбранные из племени. Две верхних отделов кукла клеточную структуру и нижнего клеток неразличимы, как и большие принты. Изображение из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature Communications

К сожалению, большие, хорошо сохранившиеся экземпляры отдельные клетки не видны. Тем не менее, авторам удалось, растворяя породы кислоты (см. Кислота maceration), выберите одну из небольших (до 1 мм) деталей с ясно выраженной клеточной структурой (рис. 3). Диаметр клеток 6-18 мкм, в среднем, 10 мкм. Признаки дифференцировки клеток и тканей организма в этих фрагментах не обнаружено: все клетки примерно то же самое. Тем не менее, наличие некоторых крупных отпечатков хорошо экспресс прикрепительного стебелька, но говорит, что первые эволюционные шаги в этом направлении уже сделаны: таллом подразделялся в морфологически и функционально различные части и должен расти во время генетически детерминированным онтогенеза.

Строго доказать, что многоклеточные фрагменты являются частями самих организаций, и большие принты, авторы так и не удалось. Но что еще может быть? Есть причина для альтернативных интерпретаций авторы не видят. Тем не менее, даже без учета этих обрывков интерпретации большие принты, как многоклеточных эукариот, кажется достаточно убедительным.

Период истории земли от 1,8 до 0,8 млрд лет назад, иногда упоминается как “скучный миллиард” (” billion). Очевидно, это было действительно необычно длительный период относительной стабильности, когда не происходит ни резкие колебания климата, ни скачков концентрации кислорода (который оставался низким и приблизительно постоянной), ни радикальных перестроек биоты. Строматолиты, микробные маты да акритархи — здесь и почти все биоразнообразие “скучный миллиард”. Большие ледники возникают в начале и в конце протерозоя, но не в середине. Эукариоты, появившиеся до начала “скучный миллиард”, начал бурно развиваться только после окончания. Аналогичная ситуация и с кислородом: первое вырезывание революция произошла в начале протерозоя, а второй — только в конце (см.: “Большой недостаток событие” на рубеже архея и протерозоя не было ни большой, ни тот факт, “Элементы”, 02.03.2014). Тем не менее, кажущаяся скучность “скучно милиарда”, скорее всего, объясняется просто тем, что мы еще очень мало об этом знаем. Новое открытие китайских палеонтологов — яркое доказательство.

Источник: Shixing Чжу, Maoyan Чжу, Андрей Сек. Knoll, Zongjun Инь, Fangchen Чжао, Shufen Sun, Yuangao Ку, Ши Мин, Liu Huan. Decimetre-scale multicellular eukaryotes from the 1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North China // Nature Communications. 2016. V. 7. Article number: 11500. DOI: 10.1038/ncomms11500.

См. также:

1) Размер живых существ повышается скачками, “Элементы”, 30.12.2008.

2) Животные появились свыше 635 миллионов лет назад, “Элементы”, 09.02.2009.

3) Многоклеточные организмы, возможно, появились свыше 2 млрд лет назад, “Элементы”, 12.07.2010.

Александр Марков

Комментирование и размещение ссылок запрещено.

Комментарии закрыты.