Обнаружены новые типы микрофоссилий, которые могут ответить на давний научный вопрос

Международная исследовательская группа из Университета Тохоку и Токийского университета обнаружила новые типы микрофоссилий возрастом 1,9 миллиарда лет, что может пролить свет на эволюцию прокариот в эукариоты.

Результаты опубликованы в журнале Precambrian Research 19 августа 2022 года.

Исследование сосредоточено на формации Ганфлинт, где в 1954 году были впервые обнаружены бактериальные микрофоссилии. С 1970-х годов разнообразие этих окаменелостей почти не изучалось, и убедительных свидетельств наличия эукариот не сообщалось.

Проведя геологическую съемку и проанализировав трехмерную форму и распределение по размерам, команда выявила пять новых типов микрофоссилий:

• колониальные,
• эллипсоидальные,
• с внутриклеточными включениями (ICI),
• шиповатые,
• с «хвостом».

Ключевые выводы:

• Эллипсоидальные формы похожи на современные цианобактерии, адаптированные к суровым условиям.
• Микрофоссилии типа ICI, согласно химическому анализу, были заполнены питательными веществами, что указывает на эволюцию стратегии запасания ресурсов для выживания в условиях стресса.
• Шиповатые формы и формы с «хвостом» демонстрируют черты, полезные для подвижности и переноса питательных веществ между клетками, — типичные морфологические особенности эукариот.

«Хотя размер клеток по определению является прокариотным, у них уже развились эукариотные функции», — пояснил руководитель исследования Кохэй Сасаки. Это означает, что прокариоты начали диверсифицировать свои функции и готовиться к эволюции ещё до появления эукариот 1,8–1,6 миллиарда лет назад.

Учёные предполагают, что уникальная среда того времени — столкновение континентов, усиление окислительного выветривания, рост поступления питательных веществ и температуры океана — создала нестабильные условия. В ответ микроорганизмы, вероятно, диверсифицировали свою морфологию как стратегию выживания, проложив путь для эволюции эукариот.

Это открытие помогает уточнить время и факторы, обусловившие переход от прокариот к эукариотам, имея значение для геологии, наук о жизни и эволюционной биологии.