ARTUR PLAWGO / BIBLIOTHEEK VAN WETENSCHAPPELIJKE FOTO’S
Vóór de Neanderthalers en de Denisovans, vóór de vaag mensachtige primaten, varkenszoogdieren of vissen die uit de oceaan kropen en de eerste landdieren werden, waren onze vroegste voorouders microben.
Complexere organismen zoals wij stammen af van eukaryoten, die een kernmembraan rond hun DNA hebben (in tegenstelling tot prokaryoten, die dat niet hebben). Men dacht dat eukaryoten enkele miljarden jaren geleden zijn geëvolueerd, tijdens de late Paleoproterozoïsche periode, en dat ze zich ongeveer 800 miljoen jaar geleden hebben gediversifieerd. Hun diversificatie werd niet goed begrepen. Nu heeft een team van onderzoekers onder leiding van paleontoloog Leigh Ann Riedman van UC Santa Barbara microfossielen van eukaryoten ontdekt die 1,64 miljard jaar oud zijn, maar al divers waren en verrassend geavanceerde kenmerken hebben.
“Hoge niveaus van eukaryote soortenrijkdom en morfologische ongelijkheid suggereren dat, hoewel laat-Paleoproterozoïcum [fossils] Als we ons oudste record van eukaryoten behouden, heeft de eukaryote clade een veel diepere geschiedenis”, aldus Riedman en haar team in een onderzoek dat onlangs is gepubliceerd in Papers in Paleontology.
Echt, echt, echt oude trucjes
Tijdens het late Paleoproterozoïcum zijn eukaryoten hoogstwaarschijnlijk geëvolueerd na verschillende grote veranderingen op aarde, waaronder een drastische toename van zuurstof in de atmosfeer en veranderingen in de chemie van de oceaan. Het had 3 tot 2,3 miljard jaar geleden kunnen zijn. Het team van Riedman onderzocht sedimentaire gesteentelagen in de Limbunya-regio van het Australische Birrindudu Basin. De fossielen die ze hebben opgegraven omvatten in totaal 26 taxa, evenals 10 voorheen onbeschreven soorten. Een van hen is Limbunyasphaera operculata, een soort van een nieuw geslacht Limbunyasphera.
Wat doet het? L. operculata het is zo duidelijk dat het een kenmerk heeft dat bewijs lijkt te zijn van een overlevingsmechanisme dat door moderne eukaryoten wordt gebruikt. Er zijn enkele bestaande microben die een beschermende cyste vormen, zodat ze onder zware omstandigheden kunnen overleven. Als het draaglijker is, produceren ze een enzym dat een deel van de cystewand in de opening of zaag oplost, waardoor ze eruit kunnen kruipen. Deze opening heeft ook een deksel, of operculum. Beiden werden waargenomen in L. operculata.
Hoewel kloven in gefossiliseerde eencellige organismen het resultaat kunnen zijn van tafonomische processen die de celwand afbreken, worden complexe structuren zoals het pilum en het operculum niet aangetroffen in prokaryotische organismen en suggereren daarom dat de soort eukaryotisch moet zijn.
Ik wist niet dat ik dat kon
Sommige van de eerder bekende soorten uitgestorven eukaryoten hebben wetenschappers ook verrast met onverwacht geavanceerde kenmerken. Satka-favorieten had een blaasje in de cel dat werd omsloten door een membraan met plaatstructuren. nog een soort, Birrindudutuba brigandinia, er waren ook plaques geïdentificeerd rond de blaasjes, hoewel geen van de plaques zo gevarieerd van vorm was als die welke in verschillende S.favosa individuen. Deze borden waren er in een grote verscheidenheid aan vormen en maten, wat zou kunnen betekenen hoe ze worden genoemd S.favosa is meer dan één soort.
Bedekt blaasje van S.favosa Dit is wat Riedman ertoe bracht vast te stellen dat de soort eukaryotisch moet zijn geweest, aangezien de plaques een mogelijke indicatie zijn dat Golgi-lichamen in deze organismen voorkwamen. Nadat het endoplasmatisch reticulum van de cel eiwitten en lipiden heeft gesynthetiseerd, verwerken en verpakken de Golgi-lichamen deze stoffen, afhankelijk van waar ze vervolgens naartoe gaan. Riedman en haar team denken dat Golgi of Golgi-achtige lichamen materialen in de cel transporteren om plaques rond blaasjes te vormen, zoals die te zien zijn in S.favosa. Er wordt gedacht dat de hypothetische Golgi-lichamen zelf deze platen niet hadden.
Dit soort complexe sortering van celinhoud is een kenmerk van alle moderne eukaryoten. “Inclusief belasting Een mandje met favorieten… worden beschouwd [eukaryotes] omdat ze een complexe, plaatachtige constructie van blaasjes hebben”, aldus de onderzoekers in het onderzoek. Deze nieuwe fossielen suggereren dat het vrij vroeg in hun geschiedenis is ontstaan.
Eukaryoten zijn blijkbaar al honderden miljoenen jaren veel complexer en diverser dan we dachten. Mogelijk zijn er zelfs oudere exemplaren. Terwijl fossiel bewijs van eukaryoten van dichtbij hun oorsprong ons ontgaat, vertellen monsters van meer dan een miljard jaar oud, zoals die gevonden door Riedman en haar team, ons meer dan ooit over hun – en dus onze – evolutie.
Papers in paleontologie, 2023. DOI: 10.1002/spp2.1538