Chlorophyll in Milliarden Jahre altem Algenmikrofossil entdeckt

  Seelandwirtschaft 2022 EU

Mikrofotografie des Fossils Arctacellularia tetragonala, eines der ersten eindeutigen Fossilien photosynthetischer Eukaryoten.

RForscher haben die erste entdeckt in situ Hinweise auf Chlorophyllreste in einem Milliarden Jahre alten vielzelligen Algenmikrofossil, das in Schiefer aus dem Kongobecken konserviert wurde. Diese Entdeckung, die Gegenstand eines in der Zeitschrift veröffentlichten Artikels ist Nature Communications, hat es ermöglicht, einen der ersten phototrophen eukaryotischen Organismen im Fossilienbestand zu identifizieren, was neue Perspektiven bei der Untersuchung der Diversifizierung von Eukaryoten innerhalb der ersten Ökosysteme eröffnet.

Die Entstehung der Photosynthese ist ein grundlegender Schritt in der Evolution der Eukaryoten und damit des Lebens, da sie die terrestrischen Ökosysteme tiefgreifend verändert hat. Obwohl molekulare Uhren (eine Technik, die von Biologen verwendet wird, um den zeitlichen Abstand zwischen zwei Arten von ihrem gemeinsamen Vorfahren zu datieren) diese Entstehung während des Proterozoikums (drittes präkambrisches Äon von -2.5 Milliarden bis -541 Millionen Jahren) vorhersagen, haben Wissenschaftler nur sehr wenige eindeutige gefunden Mikrofossilien photosynthetischer Eukaryoten. Der Nachweis von Stoffwechselnebenprodukten in situ in einzelnen Mikrofossilien ist der Schlüssel zur direkten Identifizierung ihres Stoffwechsels, aber bisher blieb er schwer fassbar.

Die neue Studie von Marie Catherine Sforna, Postdoktorandin am Early Traces of Life Laboratory (Astrobiologie/Naturwissenschaftliche Fakultät) der Universität ULiège unter der Leitung von Prof. Emmanuelle Javaux, hat eine neue Methodik unter Verwendung von Fluoreszenz und Synchrotron-Röntgenabsorption bereitgestellt um den phototrophen Stoffwechsel der ersten Eukaryoten im Fossilienbestand zu identifizieren. Die Fossilien wurden als kohlige Kompressionen in Schiefern aus dem Kongobecken in der Demokratischen Republik Kongo erhalten.

Mit Mitarbeitern der Australian National University, der Commission for the Geological map of the world (Frankreich), der Swiss Light Source (Schweiz), dem Synchrotron Soleil (Frankreich), der Universität Lille (Frankreich), dem UR FOCUS (Lüttich) und Forscher des Königlichen Museums für Zentralafrika (Belgien) der Universität Lüttich identifizierten konservierte Nickel-Geoporphyrine in situ in den Zellen eines mehrzelligen Eukaryoten, der etwa eine Milliarde Jahre alt ist: Arctacellularia tetragonala.

„Wir haben diese Fragmente als Chlorophyll-Derivate identifiziert, was darauf hindeutet Arctacellularia tetragonala war ein phototropher Eukaryot, eine der ersten eindeutigen Algen“, sagte Dr. Sforna.

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