https://frosthead.com

Jak mikroskopijne glony rozpoczęły życie, jakie znamy

W dzieciństwie naszej planety życie było bardzo małe. Proste, jednokomórkowe stworzenia (głównie bakterie) dominowały w morzach. Ale z tych drobnoustrojów ostatecznie wyewoluowało wiele stworzeń, które dziś tupią ziemię - od rekinów i ślimaków po labradory. Ale co spowodowało tę zmianę? Nowe badanie sugeruje jedną możliwą odpowiedź: glony.

Jak podaje Roland Pease dla BBC, badanie opublikowane w czasopiśmie Nature dowodzi, że nagła dominacja zielonych rzeczy około 650 milionów lat temu była impulsem, jakiego nasza planeta potrzebowała do rozwoju złożonego życia.

Glony nie zawsze spędzały czas w morzach, ale pewnego pamiętnego dnia, około miliarda lat temu, prosta komórka bakteryjna połknęła komórkę sinic, pisze Ed Yong w The Atlantic . To przypadkowe wystąpienie pozwoliło bakteriom wytwarzać energię słoneczną, proces znany jako fotosynteza.

Po powstaniu glony krążyły przez kilkaset milionów lat, współistniejąc z wieloma innymi drobnoustrojami mórz. Ale nagle coś się uruchomiło, aby skromne glony mogły stać się dominującą formą życia.

Aby dowiedzieć się dokładnie, kiedy i dlaczego nastąpił globalny rozkwit glonów, Jochen Brocks z Australian National University i jego zespół poszukiwali resztek glonów w próbkach starożytnych dna oceanów wychowanych w rdzeniach wiertniczych wytwarzanych przez przemysł naftowy. Ponieważ miękkie i sprężyste glony i bakterie nie łatwo ulegają skamieniałości, badacze szukali odcisków palców chemicznych - grupy związków wspólnych dla alg, steranów i związków występujących w bakteriach, hopanach.

Według Yong zespół odkrył, że chmiel bakteryjny dominował w warstwach rdzeni aż do około 645 do 659 milionów lat temu. Następnie sterany z alg stały się dominujące. „Znalezione przez nas sygnały pokazują, że populacja glonów wzrosła stukrotnie do tysiąca, a różnorodność wzrosła w jednym wielkim huku i nigdy nie wróciła” - mówi Brocks Pease.

Boom na glony odpowiada okresowi w historii geologicznej nazwanemu Snowball Earth, wyjaśnia Sarah Kaplan z The Washington Post . Około 700 milionów lat temu pokrywy lodowe pokrywały naszą planetę. Ale potem około 650 milionów lat temu zimno zostało zakłócone. Erupcje wulkanów spowodowały powstanie gazów cieplarnianych w atmosferze, które przyczyniły się do ogrzania planety, stopienia lodu i ocieplenia oceanów. Około 14 milionów lat później Ziemia ostygła i wróciła Śnieżka.

W tym czasie glony osiągnęły globalną dominację.

Przed wielkim zamarzaniem oceany miały niską zawartość fosforanów. Ale miliony lat lodowców mielących i miażdżących skały stworzyły ogromne ilości substancji odżywczej, która ostatecznie wpłynęła do oceanów, zasilając glony i powodując, że przemieszczała się z marginesów życia do środkowej fazy, zgodnie z komunikatem prasowym.

„Wszyscy zbliżają się tak blisko siebie - fosforan był na pierwszym miejscu, glony na drugim miejscu, zwierzęta na trzecim”, mówi Yong Brocks. „Glony stanowiły źródło pożywienia i energii, które pozwoliły organizmom stać się duże. Po prostu nie sądzę, że ekosystem z rekinami byłby możliwy tylko z bakteriami. ”

Nick Butterfield z Uniwersytetu Cambridge mówi Pease, że uważa, że ​​data kwitnienia jest dokładna, ale Brocks mógł mieć przyczynę i skutek wstecz. „Nie ma dowodów na to, że ewolucja zwierząt jest ograniczana przez brak żywności”, mówi. Zamiast tego uważa, że ​​wzrost innych zwierząt, takich jak gąbki, umożliwił namnażanie się glonów.

Zespół oczekuje, że będzie wiele problemów z ich interpretacją. „Przyczyny i konsekwencje tego wzrostu są kontrowersyjne i czekam z niecierpliwością na ludzi, którzy o to walczą”, Brocks mówi Yongowi, choć nie sądzi, aby sam rozkwit glonów był sporny.

Być może więc wszyscy wciąż mamy glony, aby podziękować za nasze istnienie na Ziemi.

Jak mikroskopijne glony rozpoczęły życie, jakie znamy