Микрофоссилии проливают свет на долгую летопись эвгленовых

Эвгленовые — удивительная группа одноклеточных протистов, которые не являются ни растениями, ни животными. Они сочетают фотосинтез и питание органическими веществами.

Хотя эвгленовые, вероятно, эволюционировали более 1 миллиарда лет назад, их ископаемая летопись считалась крайне скудной.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Review of Palaeobotany and Palynology, международная группа учёных пролила свет на группу «проблемных» микрофоссилий, остававшихся загадкой почти столетие.

Сравнивая ископаемые цисты из 200-миллионолетних отложений прудов (керны из Германии и Нидерландов) с более древними палеозойскими и более молодыми голоценовыми остатками из озёр Греции, а также с современными протистами из пруда в Австралии, исследователи установили 400-миллионолетнюю эволюционную историю эвгленовых.

Таксономическая путаница

Исследователи обнаружили, что один и тот же тип микрофоссилий получил множество разных названий:

• Concentricystes — использовалось для кайнозойских образцов (как возможные цисты водорослей).
• Pseudoschizaea — применялось для мезозойских образцов (первоначально считались спорами папоротника).
• Circulisporites и Chomotriletes — названия для более древних образцов из палеозоя.

Анализ с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ)

Анализ ультраструктуры цист с помощью ПЭМ показал, что их стенка имеет уникальное строение:

• Ребра являются частью структуры стенки, а не орнаментом (как у пыльцы и спор).
• Слоистая структура стенок явно отличается от таковой у многих других пресноводных зелёных водорослей.

Результаты подтвердили, что голоценовые Concentricystes и юрские Pseudoschizaea — одно и то же. Однако оставалась неопределённость из-за отсутствия цист, полученных от живых эвгленовых.

Ключевое доказательство из Австралии

Решающим доказательством стали видеоматериалы энтузиаста микроскопии Фабиана Уэстона (Сидней, Австралия). В 2020 году он заснял, как Euglena из образца воды местного пруда образует толстую ребристую стенку, превращаясь в цисту, аналогичную найденным в ископаемой летописи.

«Непреднамеренно Фабиан предоставил ключевое доказательство. Возможно, он единственный человек на планете, который наблюдал инцистирование Euglena под микроскопом», — сказал Пол Стротер.

Значение и следующие шаги

На основе всех данных авторы связали современных эвгленовых из пруда в Австралии с ископаемыми цистами возрастом более 400 миллионов лет, установив глубокую временную летопись этой группы.

«Это открывает двери для обнаружения ещё более древних примеров, например, в докембрийских отложениях, уходящих к самым корням эукариотического древа жизни», — сказал Стротер.

Теперь, когда известен организм-продуцент, цисты можно использовать для палеоэкологических реконструкций. Их обилие вокруг двух крупнейших массовых вымираний за последние 600 миллионов лет является признаком серьёзных потрясений на континентах, связанных с увеличением осадков в условиях экстремального парникового климата.

«Возможно, благодаря способности инцистироваться, эти организмы пережили и перенесли каждое крупное вымирание на планете. В отличие от гигантов, уничтоженных вулканами и астероидами, эти крошечные существа выдержали всё», — заключил Бас ван де Схотбрюгге.

Команда планирует отправиться в Австралию для поиска сохранившихся цист Euglena в современных отложениях прудов и озёр Нового Южного Уэльса.