В клетках окаменевшей водоросли возрастом один миллиард лет сохранились остатки хлорофилла

Ученые смогли выделить остатки хлорофилла из окаменевших клеток, обнаруженных в бассейне реки Конго. Возраст этого образца оценивается в 1 миллиард лет, что делает его одной из самых древних известных многоклеточных водорослей.

Arctacellularia tetragonala
© Marie Catherine Sforna et al.

Геологическая летопись истории Земли подробно описывает немногим более полумиллиарда лет развития жизни. Однако более древние этапы становления биосферы (речь прежде всего о протерозойской эре) изучать гораздо труднее. Слишком сильно разрушенными оказываются за это время организмы, которые к тому же при жизни чаще были очень хрупкими и имели микроскопический размер. Ученым известно, что в протерозое наша планета уже была обитаема, но о деталях эволюции на этом ее этапе остается только догадываться. Расчеты биоинформатиков показали, что основные группы организмов возникли еще в протерозое, однако подтвердить это достоверными палеонтологическими находками оказалось непросто. Более того, природа многих протерозойских окаменелостей остается под вопросом — иногда палеонтологи даже не уверены, имеют ли они дело с бактериями, многоклеточными водорослями или животными организмами.

Читайте также:  Самая холодная звезда Вселенной является гигантским алмазом

Международному коллективу ученых под руководством Мари Катрин Сфорна из Лаборатории ранних следов жизни и эволюции Льежского университета (Бельгия) впервые удалось извлечь остатки молекулы хлорофилла непосредственно из клеток организма Arctacellularia tetragonala. Эта окаменелость была обнаружена в Демократической Республике Конго, ее возраст оценивается в 1 миллиард лет. «Нам удалось найти продукты распада хлорофилла, из чего следует, что Arctacellularia tetragonala была фототрофным эукариотическим организмом, одной из наиболее древних многоклеточных водорослей, природа которой не вызывает сомнений» — утверждает Мари Катрин.

Для того, чтобы заметить следы хлорофилла, ученым пришлось использовать сложные физические методы, основанные на флуоресценции и поглощении синхротронного рентгеновского излучения. Напомним: хлорофиллы представляют собой целую группу пигментов, ярко окрашенных веществ. Они необходимы фототрофным организмам (будь то высшие растения, водоросли или некоторые бактерии) для того, чтобы использовать энергию солнечного света и синтезировать органические соединения.

Содержащиеся в древних горных породах продукты распада хлорофилла, сохранившие структурное сходство с этим фотосинтетическим пигментом называют геопорфирины. Примечательно, что древние геопорфирины ученые находили и раньше. Однако в данном случае эти соединения находятся непосредственно внутри некогда живых тканей многоклеточного организма Arctacellularia tetragonala. Именно это позволяет уверенно отнести его к многоклеточным водорослям — эукариотическим, имеющим клеточное ядро организмам. Получается, что Arctacellularia tetragonala входит в число самых древних известных водорослей.

Читайте также:  До появления лошадей в Месопотамии разводили гибриды ослов

Это удивительное открытие позволяет реконструировать ход эволюции, происходившей задолго до возникновения большинства современных форм жизни. Более того, оно проливает свет на изменения условий на древней Земле и их причины. Ведь именно фототрофы (сначала бактерии, а позднее также и эукариоты) стали причиной радикальных преобразований облика Земли в протерозое. Дело в том, что в качестве побочного продукта фотосинтеза они, как правило, выделяют кислород. Накопление этого газа изменило облик нашей планеты до неузнаваемости и, в частности, сделало возможным возникновение защитного озонового слоя.

Статья опубликована в журнале  Nature Communication
Источник: nature.com

Источник материала: sci-dig.ru

Поделиться новостью: