Oprindelsen til fotosyntese i planter dateret til 1,25 milliarder år siden

Verdens ældste algefossiler er en milliard år gamle, ifølge en ny analyse af jordforskere ved McGill University. Baseret på dette fund, forskerne vurderer også, at grundlaget for fotosyntese i nutidens planter blev sat på plads for 1,25 milliarder år siden.

Studiet, offentliggjort i tidsskriftet Geologi , kunne løse et mangeårigt mysterium over de fossile alger, Bangiomorpha pubescens , som først blev opdaget i klipper i det arktiske Canada i 1990. Den mikroskopiske organisme menes at være den ældste kendte direkte forfader til moderne planter og dyr, men dens alder var kun dårligt dateret, med estimater, der placerer det et sted mellem 720 millioner og 1,2 milliarder år.

De nye fund føjer også til nyere beviser for, at et interval af Jordens historie, der ofte omtales som den kedelige milliard, måske ikke var så kedeligt, trods alt. For 1,8 til 0,8 milliarder år siden, Archaea, bakterier og en håndfuld komplekse organismer, der siden er uddøde, fræset om planetens oceaner, med lidt biologisk eller miljømæssig ændring at vise for det. Eller sådan syntes det. Faktisk, den æra kan have sat scenen for spredning af mere komplekse livsformer, der kulminerede for 541 millioner år siden med den såkaldte Cambrian Explosion.

"Beviser begynder at bygge for at antyde, at Jordens biosfære og dens miljø i den sidste del af 'Boring Billion' faktisk kan have været mere dynamisk end tidligere antaget, "siger McGill -ph.d. -studerende Timothy Gibson, hovedforfatter til den nye undersøgelse.

Find ud af fossilernes alder

For at fastslå fossilernes alder, forskerne slog lejr i et robust område på fjerntliggende Baffin Island, hvor Bangiomorpha pubescens der er fundet fossiler der, trods lejlighedsvis auguststorm og telt-kollapsende vinde, de indsamlede prøver af sort skifer fra klippelag, der klemte klippeenheden indeholdende fossiler af algen. Ved hjælp af Rhenium-Osmium (eller Re-Os) dateringsteknik, i stigende grad anvendt til sedimentære sten i de seneste år, de fastslog, at klipperne er 1.047 milliarder år gamle.

"Det er 150 millioner år yngre end almindeligt anslåede skøn, og bekræfter, at denne fossil er spektakulær, "siger Galen Halverson, seniorforfatter af undersøgelsen og lektor i McGills Institut for Jord- og Planetvidenskab. "Dette vil gøre det muligt for forskere at foretage mere præcise vurderinger af den tidlige udvikling af eukaryoter, "de cellede organismer, der omfatter planter og dyr.

Fordi Bangiomorpha pubescens er næsten identisk med moderne rødalger, forskere har tidligere fastslået, at den gamle alge, som grønne planter, brugt sollys til at syntetisere næringsstoffer fra kuldioxid og vand. Forskere har også fastslået, at chloroplasten, strukturen i planteceller, der er stedet for fotosyntese, blev skabt, da en eukaryote for længe siden opslugte en simpel bakterie, der var fotosyntetisk. Det lykkedes derefter eukaryoten at videregive dette DNA til sine efterkommere, herunder de planter og træer, der producerer det meste af verdens biomasse i dag.

Kloroplastens oprindelse

Når først forskerne havde målt fossilernes alder til 1.047 milliarder år, de sluttede denne figur til et "molekylært ur, "en computermodel, der bruges til at beregne evolutionære hændelser baseret på frekvenser af genetiske mutationer. Deres konklusion:kloroplasten må have været inkorporeret i eukaryoter for omkring 1,25 milliarder år siden.

"Vi forventer og håber, at andre forskere vil tilslutte denne alder for Bangiomorpha pubescens til deres egne molekylære ure for at beregne timingen af ​​vigtige evolutionære hændelser og teste vores resultater, "Gibson siger." Hvis andre forskere forestiller sig en bedre måde at beregne, hvornår kloroplasten dukkede op, det videnskabelige samfund vil i sidste ende beslutte, hvilket skøn der synes mere rimeligt og finde nye måder at teste det på. "