Unsere frühesten mikrobiellen Vorfahren waren ihrer Zeit voraus

Vor Neandertalern und Denisovanern, vor menschenähnlichen Primaten oder Ursäugetieren oder Fischen, die aus dem Meer krochen und die ersten Landtiere wurden, waren unsere ersten Vorfahren Mikroben.

Komplexere Organismen wie wir stammen von Eukaryoten ab, die eine Kernmembran um ihre DNA haben (im Gegensatz zu Prokaryoten, bei denen dies nicht der Fall ist). Es wurde angenommen, dass Eukaryoten dies getan hatten Entwickelt Vor einigen Milliarden Jahren, im Spätpaläolithikum, begannen sie sich zu diversifizieren, vor etwa 800 Millionen Jahren. Seine Vielfalt wurde nicht gut verstanden. Jetzt hat ein Forscherteam unter der Leitung der Paläontologin Lee Ann Redman von der University of California in Santa Barbara eukaryotische Mikrofossilien entdeckt, die 1,64 Milliarden Jahre alt sind, aber bereits vielfältig waren und überraschend komplexe Merkmale aufwiesen.

„Der hohe Artenreichtum und die morphologische Variation der Eukaryoten deuten darauf hin, dass es sich zwar um das Spätpaläolithikum handelt [fossils] „Um unsere ältesten Aufzeichnungen über Eukaryoten zu bewahren, hat die Gruppe der Eukaryoten eine viel tiefere Geschichte“, sagten Redman und ihr Team in einem Bericht. Stady Kürzlich veröffentlicht in Papers in Paleontology.

Wirklich, wirklich, wirklich alte Tricks

Während des späten Paläoproterozoikums entwickelten sich Eukaryoten wahrscheinlich nach mehreren großen Veränderungen auf der Erde, darunter einem starken Anstieg des Luftsauerstoffs und Veränderungen in der Chemie der Ozeane. Dies könnte vor 3 bis 2,3 Milliarden Jahren der Fall sein. Redmans Team erforschte Sedimentgesteinsschichten in der Limbonia-Region im australischen Berndudoo-Becken. Die von ihnen entdeckten Fossilien umfassten insgesamt 26 Arten, zusätzlich zu 10 Arten, die zuvor noch nicht beschrieben wurden. Einer von ihnen ist Limbunyasphaera operculata, Eine Art neuer Sex Limboniasphyra.

Was macht das? L. operculata Es ist etwas ganz Besonderes, dass es ein Merkmal aufweist, das ein Beweis für einen Überlebensmechanismus moderner Eukaryoten zu sein scheint. Es sind einige Mikroben vorhanden, aus denen A besteht Schutztasche Damit sie raue Bedingungen meistern können. Wenn die Dinge erträglicher werden, produzieren sie ein Enzym, das einen Teil der Zystenwand auflöst und eine Öffnung oder einen Eiter bildet, sodass dieser herauskriechen kann. Auch dieser Steckplatz verfügt über eine Abdeckung bzw. Abdeckung. Diese beiden Dinge wurden beobachtet L. operculata.

Während Teilungen in versteinerten einzelligen Organismen das Ergebnis von Lochfraßprozessen sein können, die die Zellwand zerstören, kommen komplexe Strukturen wie Pylorus und Deckel bei prokaryotischen Organismen nicht vor, was darauf hindeutet, dass die Art eukaryotisch sein muss.

Ich wusste nicht, dass sie das können

Einige zuvor bekannte Arten ausgestorbener Eukaryoten haben Wissenschaftler auch mit unerwarteten fortschrittlichen Merkmalen überrascht. Satka vavusa In der Zelle befindet sich ein Vesikel, das von einer Membran mit lamellaren Strukturen umgeben ist. ein anderer Typ, perindodotoba brigandeniya, Es wurden auch Platten um ihre Bläschen herum identifiziert, obwohl keine ihrer Lamellen eine so unterschiedliche Form aufwies wie die in anderen Formen. S. favosa Individuell. Diese Gemälde gab es in einer Vielzahl von Formen und Größen, was möglicherweise ihren Namen bedeutet S. favosa Es handelt sich um mehr als einen Typ.

Beschichtetes Vesikel S. favosa Dies veranlasste Redman zu der Feststellung, dass diese Art eukaryotisch sein muss, da Lamina mögliche Indikatoren für das Vorhandensein von Golgi-Körpern in diesen Organismen sind. Nachdem das endoplasmatische Retikulum der Zelle Proteine ​​und Lipide synthetisiert hat, verarbeiten und verpacken Golgi-Körper diese Materialien, je nachdem, wohin sie als nächstes gehen müssen. Redman und ihr Team glauben, dass Golgi oder Golgi-ähnliche Körper Materialien innerhalb der Zelle transportieren, um Schichten um Vesikel zu bilden, wie sie in zu sehen sind S. favosa. Es wird nicht angenommen, dass die hypothetischen Golgi-Körper selbst diese Lamellen enthielten.

Diese Art der komplexen Sortierung des Zellinhalts ist ein Merkmal aller modernen Eukaryoten. „Einschließlich Sorten Satka Favosa… gelten als [eukaryotes] „Weil es eine komplexe Vesikelstruktur hat“, sagten die Forscher in der Studie. Stady. Diese neuen Fossilien weisen darauf hin, dass sie sehr früh in ihrer Geschichte entstanden sind.

Offensichtlich sind Eukaryoten seit Hunderten von Millionen Jahren, länger als wir dachten, komplexer und vielfältiger als wir dachten. Möglicherweise gibt es noch ältere Exemplare. Während uns fossile Beweise für Eukaryoten aus der Nähe ihres Ursprungs fehlen, verraten uns mehr als eine Milliarde Jahre alte Exemplare wie das von Redman und ihrem Team gefundene mehr denn je über ihre und damit auch unsere Entwicklung.

Aufsätze zur Paläontologie, 2023. DOI: 10.1002/spp2.1538