Studija u Nature pokazuje da su neki od najranijih eukariota (1,75–1,4 milijardi godina) bili zavisni od kiseonika i većinom bentoski, živeći na ili u morskom dnu. Analiza >12.000 fosila iz australijskih basena otkriva značajno veću učestalost eukariota u oksidiranim sedimentima (57%) u odnosu na anoksične (16%). Nalaz podržava rano prisustvo mitohondrija i objašnjava zašto su eukarioti dugo bili retki i lokalizovani pre šire ekspanzije.
Drevni eukarioti su prvo procvetali na oksidiranom morskom dnu, ne u planktonu
Fossils from ancient Australian seas suggest early eukaryotes depended on oxygen and lived mainly on the seafloor. (CREDIT: Wikimedia / CC BY-SA 4.0)
Nova studija objavljena u časopisu Nature sugeriše da su neki od najranijih eukariota — grupa koja je kasnije dala život životinjama, biljkama i gljivama — već između 1,75 i 1,4 milijardi godina bili vezani za prisustvo kiseonika i pretežno živeli na ili unutar morskog dna, a ne kao plankton u gornjim vodama.
Delicate microfossils don’t last when exposed to the surface. But they remain preserved in deeper rock layers. (CREDIT: UC Santa Barbara)
Gde su pronađeni fosili i kako su analizirani
Istraživači su proučavali muljevite stene iz osam bušotina u McArthur i Birrindudu basenima u Severnoj teritoriji Australije — područjima koja su u tom periodu bila plitko unutrašnje more sa lagunama, obalama i offshore zonama bogatim muljem. Iz 87 uzoraka izdvojeno je više od 12.000 fosilnih primeraka.
Location of the studied drill cores in the McArthur and Birrindudu basins, Northern Territory, Australia. (CREDIT: Nature)
Uzorke su svrstali u četiri depozicione sredine (priobalna, lagunalna, shoreface i offshore) i rekonstruisali tadašnje uslove pomoću specijacije gvožđa i merenja elemenata u tragovima da bi utvrdili da li su bile oksidirane ili anoksične.
Representative fossils. (CREDIT: Nature)
Glavni rezultati
Tim je identifikovao 14 eukariotskih vrsta, 5 prokariotskih taksona i preko 13 taksona neodređenog porekla. Ključna razlika bila je u zastupljenosti eukariota: u uzorcima iz oksidiranih sredina eukarioti su se javljali u 32 od 56 uzoraka (57%), dok su u anoksičnim uzorcima bili prisutni samo u 3 od 19 uzoraka (16%), razlika statistički značajna.
Proposed model of habitat occupation through time. (CREDIT: Nature)
Takva raspodela upućuje da su ti rani eukarioti zahtevali bar minimalne koncentracije kiseonika i da su bili dominantno bentički — živeli su na ili unutar morskog dna — jer bi, da su bili planktonski, njihovi ostaci pali i u oksidirane i u anoksične sedimente.
Širi implikacije
Rezultati podržavaju ideju da su mitohondrije verovatno bile prisutne već u tim ranim eukariotima, s obzirom na njihovu povezanost sa kiseonikom i morfološku složenost. To pomera proces eukariogeneze ka periodu oko ili pre Velikog događaja oksidacije (približno 2,4–2,1 milijardi godina).
Studija takođe objašnjava dug jaz između ranih telesnih fosila i kasnijeg pojavljivanja steranskih biomarkera: ako su rani eukarioti bili ograničeni na oksidirana bentička staništa, bili su slabo zastupljeni u organski bogatim anoksičnim stenicama koje se često koriste za biomarker analize.
Zaključak: Rani eukarioti su možda posedovali biokemiju vezanu za kiseonik i veću morfološku raznolikost nego što se ranije mislilo, ali su ostali geografski i ekološki ograničeni stotinama miliona godina pre nego što su ušli u plankton i proširili se.
Zašto je ovo važno
Rad menja mesto i način na koji naučnici treba da traže tragove ranog složenog života — fokus na oksidirana bentička staništa može otkriti dodatne fosile koji su izostali iz ranijih pretraga. Takođe naglašava da velike evolutivne inovacije ne moraju odmah širiti svoj uticaj na globalne ekosisteme.
Rezultati su objavljeni online u časopisu Nature. Glavni autori su Susannah Porter i Leigh Anne Riedman (UC Santa Barbara).
Pomozite nam da budemo bolji.
