В Китае найдены самые древние многоклеточные водоросли

Китaйскиe пaлeoнтoлoги oбнaружили в мeзoпрoтeрoзoйскиx извeсткoвыx слaнцax вoзрaстe дo 1,56 млрд. лeт бoльшиe oтпeчaтки мнoгoклeтoчныx oргaнизмoв, aнaлoгичныx сoврeмeнныx вoдoрoслeй. Нa нeкoтoрыx экзeмплярax сoxрaнились стeбли и прикрeпитeльныe oбрaзoвaния, нaйдeны и фрaгмeнты xoрoшo сoxрaнившeйся клeтoчнoй структуры. Нaxoдки прeдстaвляют сoбoй нaибoлee убeдитeльнo нa сeгoдняшний дeнь пoдтвeрждeниe тoгo, чтo к нaчaлу мeзoпрoтeрoзoя в мoряx ужe сущeствoвaли крупныe мнoгoклeтoчныe эукaриoты, пoдлинный рaсцвeт, кoтoрый начался только через миллиард лет.

В большей части своей истории Земля была «планета микробов». Только в конце неопротерозойской эры, в эдиакарском (вендском) период, в морских сообществ начинают доминировать многоклеточные организмы макроскопического размера. Ископаемые многоклеточные водоросли были недавно описаны, также с терминалов складов предыдущих, криогенового периода (около 636 миллионов лет назад, см.: Q. Ye et al., 2015. The survival of benthic макроскопическом phototrophs на Neoproterozoic snowball Earth).

Однако, есть гораздо более старые — мезопротерозойские (1,0–1,6 миллирадов лет) и даже палеопротерозойские (до 2,1–2,2 миллирадов лет) открытий, трактуемые многими специалистами как многоклеточные эукариоты (см. ссылки в конце новости). Они включают в себя Grypania — спиральные carbonate полосы, интерпретируемые обычно как многоклеточные водоросли, но, иногда, в качестве колониальных цианобактерий и Horodyskia — если колониальные многоклеточные животные, или колониальные протисты. Есть вообще, ни на кого не похожи и, поэтому, весьма спорный, но очень старые идеи макроскопических существ (см.: Многоклеточные организмы, возможно, появились свыше 2 млрд лет назад, «Элементы», 12.07.2010). Скорее всего, некоторые из этих форм действительно являются многоклеточными эукариотами, но полной уверенности все же нет. Не удивительно, что каждый новый прорыв доэдиакарских макроскопических минеральных веществ привлекает особое внимание.

Группа палеонтологов китайцев, вместе с хорошо-известный американский специалист по докембрию Эндрю Ноллем (Andrew H. Knoll) сообщили в журнале Nature Communications о почти бесспорных многоклеточных водорослей возрастом более полумиллиарда лет (начало мезопротерозоя), найти в карбонатных сланцах формирование Гаоюйчжуан (Gaoyuzhuang Formation) в Северный Китай. Доски с остатками полезные ископаемые находятся под слоем вулканического пепла, возраст которого, определенный уран-свинцовый метод, составляет 1560±5 млн. лет. Ниже несогласно находятся старые склады, которые содержат магматический прослой возрасте 1625±6,2 млн. лет. Возраст ископаемых организмов должны быть значительно ближе к первой, чем ко второй.

Окаменелости представляют собой углеродистые фильм с четкими, ровными краями и немного выпуклой (рис. 1а). По-видимому, при жизни были устойчивыми и эластичными, в противном случае отпечатки будут быть сложены и сморщены. Небольшие фрагменты обнаружены многочисленные, крупные (15×3 мм и более) — 167 штук. Для 53-х экземплярах, можно оценить общую форму тела.

Авторы делятся находит в четыре группы:

1) линейные (linear) фрагменты с параллельными краями и несохранившимися головы (рис. 1, a1, b1);

2) экземплярах, сужающиеся к одному из концов (cuneate, рис. 1, c, d); иногда на узком конце спас стебель с прикрепительной структуру (рис. 1, f);

3) мелкие, округлые формы верхнего конца и прикрепительным стебельком (удлиненно, рис. 1, е);

4) «языковидные» (tongue-shaped формы с очень широкой средней частью, постепенно сужается на обоих концах обычно держат в слегка смятом виде; на некоторых экземплярах видны продольные «штриховка» (рис. 1, в2).

Количественное распределение 53 экземпляров на четыре группы следующие: 26, 16, 3, 8. По мнению авторов, формы 1 и 2 — это, наверное, разные фрагменты представители одного и того же вида водорослей, по форме 3 — возможно, молодой человек того же типа, но форма 4 — с, конечно, другого типа (рис. 2).

Рис. 2. Реконструкция внешнего вида водорослей в формировании Гаоюйчжуан. Рисунок из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature Communications

Таким образом, морфология ископаемых, действительно, очень похожи на многоклеточные водоросли. Ровные края, гладкую поверхность и форму многих экземпляров не позволяет их интерпретации, как остатки бактериальных матов. Тем не менее, существует определенная вероятность, что это не растения, организмы, а осмотрофные, то есть питавшиеся растворенных органических веществ, так же, как вендобионтам (см. Эдиакарская биота).

Рис. 3. Органических фрагментов, выделенных из породы. В верхней части два фрагменты хорошо сохранившейся клеточной структуры, а в нижней части клетки незаметно, как и большие отпечатки. Изображение из дополнительных материалов к обсуждаемой статье в Nature Communications

К сожалению, в больших, хорошо сохранившихся экземпляров отдельные клетки не видны. Тем не менее, авторы смогли, растворения породы кислоты (см. Кислоты maceration), чтобы выделить из него мелкие (до 1 мм) фрагменты с ясно выраженной клеточной структуры (рис. 3). Диаметр клеток 6-18 мкм, в среднем 10 мкм. Признаки дифференциации клеток и тканей в организации этих фрагментов не обнаружено: все клетки примерно равны. Однако, наличие некоторых из самых крупных экземпляров хорошо выражена прикрепительного стебля, однако, сказать, что первые эволюционные шаги в этом направлении уже были сделаны: таллом разделен в морфологически и функционально различные части, и должна развиваться в рамках генетически детерминированных онтогенеза.

Исключительно для того, чтобы доказать, что многоклеточные фрагменты представляют собой части те же органы, как и большие отпечатки, авторам не удалось. Но что еще может быть? Никаких оснований для альтернативных интерпретаций авторы не видят. Однако, даже и без учета этих остатков интерпретации больших отпечатков многоклеточных эукариот, кажется, достаточно убедительны.

Период в истории земли, от 1,8 до 0,8 млрд. лет назад, иногда называют «скучным миллиардом» (Boring billion). По-видимому, это было действительно необычно длительный период относительной стабильности, когда не было никакого колебания климата, ни падений концентрации кислорода (который остается на низком уровне и примерно постоянной), ни радикальных реформ биоты. Строматолиты, микробные маты да акритархи — здесь почти все биоразнообразие «скучный миллиард». Крупные оледенения имело место в начале и в конце протерозоя, но не в середине. Эукариоты, возникшие до «скучный миллиард» начал развиваться только после его окончания. Аналогичная ситуация с кислородом: первая кислородная революция произошла в начале протерозоя, а второй — только в конце (см.: «много кислорода» событие » на рубеже архея и протерозоя не было ни моря, ни события, «Элементы», 02.03.2014). Однако, кажущаяся скучность «скучно милиарда», скорее всего, связано просто с тем, что мы еще слишком мало о нем знаем. Новое открытие палеонтологов китайские — живое доказательство.

Источник: Shixing Чжу, Maoyan Чжу, Эндрю H. Нолл, Zongjun Инь, Fangchen Чжао, Shufen Вс, Yuangao Ку, Мин Ши, Лю Хуань. Decimetre-весы multicellular eukaryotes from the 1.56-billion-year-old Gaoyuzhuang Formation in North China // Nature Communications. 2016. Ст. 7. Article number: 11500. DOI: 10.1038/ncomms11500.

См. также:

1) Размер живых существ росла как на дрожжах, «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.