Fossile Algen, die vor der Landflora leben, werfen ein Licht auf das Pflanzenreich

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Paläontologen haben eine neue Gattung identifiziert und Arten von Algengenannt Protocodium sinense, das vor der Entstehung von Landpflanzen und modernen Tieren liegt und neue Einblicke in die frühe Diversifizierung des Pflanzenreichs bietet.

In einem lernen Die in BMC Biology veröffentlichten Forschungsergebnisse öffneten ein Fenster in eine Welt evolutionärer Rätsel, die Wissenschaftler gerade erst zu enträtseln beginnen.

In den letzten Jahren haben präkambrische Lebensformen ein immer größeres Interesse geweckt, weil sie vor der kambrischen Explosion moderner Tiere eine reiche eukaryotische Vielfalt offenbarten.

Dieses 541 Millionen Jahre alte Fossil, das an einem Fundort in China entdeckt wurde, ist die erste und älteste Grünalge aus dieser Zeit, die in drei Dimensionen erhalten wurde, sodass die Forscher ihre innere Struktur untersuchen und das neue Exemplar mit beispielloser Genauigkeit identifizieren können.

Die neu entdeckten Protocodium-Fossilien wurden von einem Team unter der Leitung von Hong Hua, Professor für Geologie, und Shu Chai, Postdoktorand, beide von der Northwest University, Xi’an, China, gefunden.

Es ist Teil der Gaojiashan-Biota, dem Namen, der einer bedeutenden Gruppe von Außergewöhnlichen gegeben wurde gut erhaltene Fossilien, in der Dengying-Formation in der südlichen Provinz Shaanxi. In den letzten 20 Jahren hat diese geologische Formation wichtige fossile Arten hervorgebracht, die das Ende der Ediacara-Zeit vor 541 Millionen Jahren dokumentieren.

Protocodium-Fossilien

„Protocodium gehört zu einer bekannten Abstammungslinie von Grünalgen und hat eine überraschend moderne Architektur, was zeigt, dass diese Algen bereits vor dem Ende der Ediacara-Periode gut diversifiziert waren“, Co-Autor Cédric Aria, Postdoktorand in der Abteilung für Ökologie und Evolutionsbiologie in der Fakultät für Kunst und Wissenschaft an der Universität von Toronto und mit Sitz im Royal Ontario Museum (ROM) sagte.

„Seine Entdeckung berührt den Ursprung des gesamten Pflanzenreichs und gibt den Organismen, die der kambrischen Explosion vor über einer halben Milliarde Jahren vorausgingen, als die ersten modernen Ökosysteme der Welt entstanden, einen vertrauten Namen.“

Protocodium-Fossilien sind kleine Kugeln von einem halben Millimeter Durchmesser, wie große Pollenkörner, die von einer Vielzahl kleinerer Kuppeln bedeckt sind. Dank der 3D-Untersuchung stellten die Forscher fest, dass die gewölbte Oberfläche Teil einer komplexen Einzelzelle ist, die dünne Stränge enthält, die Siphons genannt werden. Diese Morphologie ist typisch für bestimmte moderne einzellige Algen, die viele Kerne enthalten.

„Wir wissen, dass algenähnliche Fossilien mindestens eine Milliarde Jahre alt sind“, sagt Chai, der Erstautor der Studie. „Aber bisher hat es die flache, körnige zweidimensionale Konservierung schwierig gemacht, mehr als allgemeine morphologische Strukturen zu erkennen.“

„Bisher hat es die flache, körnige zweidimensionale Erhaltung schwierig gemacht, mehr als allgemeine morphologische Strukturen zu erkennen.“

Shu Chai

Die Ergebnisse des Teams haben mehrere wichtige Implikationen

Erstens ermöglicht Protocodium eine genauere Kalibrierung von Archaeplastida und bestätigt direkt, dass eine Gruppe, wie sie von Ulvophyceae abgeleitet ist, bereits vor dem in verschiedenen Ökosystemen gut diversifiziert war kambrische Explosion.

Details der dreidimensionalen Morphologie laden auch zu einer Neubewertung der Identifizierung anderer Ediacara-Algen wie Chuaria ein, um Mono- und Multizellularität besser unterscheiden zu können, und legen nahe, dass einzellige Codium-ähnliche Morphotypen viel älter und weit verbreitet sein könnten.

Im weiteren Sinne bietet Protocodium Einblicke in die frühe Diversifizierung des Pflanzenreichs, die Zusammensetzung präkambrischer Ökosysteme und die extreme Langlebigkeit bestimmter eukaryotischer Organisationspläne.

„Es ist sehr aufschlussreich, dass ein solcher Organismus über mindestens 540 Millionen Jahre praktisch unverändert geblieben ist“, sagte Aria. „Beim Ediacaran hatte die Evolution es in Richtung einer stabilen Anpassungszone getrieben – seitdem fühlt es sich dort wohl und mehr noch, ziemlich erfolgreich. So sehr, dass Codium heutzutage den globalen Handel nutzt, um andere Algenarten leicht zu überflügeln.“

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