Ископаемые водоросли, датируемые 541 миллионом лет назад, предлагают новое понимание корней царства растений

Палеонтологи определили новый род и вид водорослей, названных Протокодиум китайский который предшествует происхождению наземных растений и современных животных и дает новое представление о ранней диверсификации царства растений.


Обнаруженная на участке в Китае, эта окаменелость возрастом 541 миллион лет является первой и древнейшей зеленой водорослью той эпохи, сохранившейся в трех измерениях, что позволяет исследователям исследовать ее внутреннюю структуру и идентифицировать новый образец с беспрецедентной точностью. Исследование опубликовано сегодня в БМК Биологияоткрывая окно в мир эволюционных загадок, которые ученые только начинают разгадывать.

«Протокодиум принадлежит к известному роду зеленых водорослей и имеет удивительно современную архитектуру, что свидетельствует о том, что эти уже были хорошо разнообразны еще до конца эдиакарского периода», — говорит соавтор Седрик Ариа, постдокторант кафедры экологии и эволюционной биологии в Факультет искусств и наук Университета Торонто и базирующийся в Королевском музее Онтарио (ROM). «Это открытие затрагивает происхождение всего царства растений и дает известное название организмам, которые предшествовали кембрийскому взрыву более полумиллиарда лет назад. лет назад, когда появились первые в мире современные экосистемы».

Недавно обнаруженный Протокодиум окаменелости были обнаружены группой под руководством Хун Хуа, профессора геологии, в которую входили Шу Чай, исследователь с докторской степенью, оба из Северо-Западного университета, Сиань, Китай. Он является частью биоты Гаоцзяшань, так называется значительная группа исключительно хорошо сохранившихся окаменелостей в формации Дэнъин в южной провинции Шэньси. За последние 20 лет в этой геологической формации были обнаружены важные ископаемые виды, подтверждающие конец эдиакарского периода 541 миллион лет назад.

Организмы и их части, изначально не поглощающие минералы, в отличие от раковин или костей, требуют для сохранения исключительных условий. В этом случае целые окаменелости и их мелкие клеточные детали сохранились в трех измерениях благодаря замещению исходного органического материала фосфатом. Этот режим сохранения позволил исследователям использовать различные методы электронной и рентгеновской микроскопии, чтобы фактически разрезать ископаемое, с точностью раскрыть его внутреннюю структуру и в конечном итоге идентифицировать его как близкого родственника современного человека. кодиум водоросль, вид водорослей.

Протокодиум окаменелости представляют собой маленькие сферы шириной в полмиллиметра, похожие на крупные зерна пыльцы, покрытые множеством более мелких куполов. Благодаря 3D-исследованию исследователи определили, что куполообразная поверхность является частью сложной одиночной клетки, которая содержит тонкие нити, называемые сифонами. Такая морфология типична для некоторых современных одноклеточных водорослей, содержащих много ядер.

Открытие Протокодиум требует осторожности при идентификации общих сферических эдиакарских окаменелостей и может означать, что такие организмы, как кодиум на самом деле они намного старше и широко распространены. Знаменитые ископаемые эмбрионы Доушантуо, также из Китая, сохранившиеся в 3D,

были в центре споров о глубинном происхождении некоторых групп животных. Определенные стадии некоторых из этих животных подобных эмбрионов напоминают одноклеточные. Протокодиум снаружи, но 3D-нарезка показывает, как они состоят из множества ячеек. С другой стороны, многочисленные двумерные круглые окаменелости неопределенного водорослевого или другого родства также известны из эдиакарского и более раннего периодов, но менее подробно.

«Мы знаем, что ископаемым, похожим на морские водоросли, по крайней мере один миллиард лет», — говорит Чай, первый автор исследования. «Но до сих пор плоские, зернистые двумерные изображения затрудняли распознавание не только общих морфологических структур».