Ископаемые из Северного Китая показывают, что эукариоты впервые приобрели многоклеточность 1,63 млрд лет назад
Исследователи под руководством профессора Чжу Маояня из Нанкинского института геологии и палеонтологии Китайской академии наук сообщили об открытии многоклеточных окаменелостей возрастом 1,63 млрд лет в Северном Китае. Открытие опубликовано в Science Advances.
Эти превосходно сохранившиеся микрофоссилии считаются древнейшим свидетельством существования многоклеточных эукариот. Оно отодвигает появление многоклеточности у эукариот примерно на 70 млн лет в прошлое.
Многоклеточность — ключевой этап в эволюции жизни, позволяющий эукариотам достигать сложности и крупных размеров. Однако время её возникновения было неясно. Более ранние находки (около 1,05 млрд лет) спорны из-за простой морфологии и отсутствия клеточной структуры.
Характеристики окаменелостей
- Новые окаменелости происходят из формации Чуаньлингоу (поздний палеопротерозой, ~1,635 млрд лет).
- Они представляют собой неразветвлённые, однорядные нити, состоящие из 2–20 и более крупных цилиндрических клеток диаметром 20–194 мкм и длиной до 860 мкм.
- Окаменелости демонстрируют морфологическую изменчивость (постоянная толщина, сужение по длине или с одного конца), что указывает на один биологический вид.
- Им присвоено название Qingshania magnifica.
Ключевые признаки эукариот
- Внутриклеточные структуры: В некоторых клетках обнаружены круглые внутриклеточные структуры (15–20 мкм), сравнимые с бесполыми спорами многих эукариотических водорослей. Это указывает на вероятное размножение спорами.
- Сложность: Комбинация большого размера клеток, широкого диапазона диаметров нитей, морфологической изменчивости и наличия спор демонстрирует эукариотическую природу. Известные прокариоты (бактерии, археи) не обладают такой сложностью.
- Химический состав: Рамановская спектроскопия и анализ главных компонентов показали, что углистое вещество Qingshania отличается от такового у цианобактериальных окаменелостей, что дополнительно подтверждает её эукариотическую природу. Расчётная температура захоронения — 205–250°C.
Значение открытия
- Qingshania, вероятно, была фотосинтезирующей водорослью, возможно, относящейся к вымершей стволовой группе Archaeplastida (красные и зелёные водоросли, наземные растения).
- Она появляется в летописи почти сразу после древнейших одноклеточных эукариот (~1,65 млрд лет), что указывает на очень раннее приобретение простой многоклеточности в эволюции эукариот.
- Если Qingshania действительно является водорослью, это открытие поддерживает гипотезу о раннем появлении последнего общего предка эукариот (LECA) в позднем палеопротерозое (согласно многим молекулярным часам), а не ~1 млрд лет назад.