Juni 22, 2024

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In China wurden Fossilien der ältesten komplexen Organismen der Erde gefunden

In China wurden Fossilien der ältesten komplexen Organismen der Erde gefunden
Ein Forschungsteam unter der Leitung von Professor ZHU Maoyan vom Nanjing Institute of Geology and Paleontology entdeckte die ältesten bekannten komplexen Fossilien der Erde.

Chinesische Forscher haben es herausgefunden Die ältesten bekannten komplexen Organismen der Erde. Dies sind mehrzellige eukaryontische Organismen. Vor 1,63 Milliarden Jahren Gefunden im Norden des Landes.

Entdeckung, Es geschah in der Region Yanshan im Norden Chinas und weisen frühe, komplexe Lebensformen auf und stellen eine frühere Manifestation der Vielzelligkeit dar.

In einer Studie Veröffentlicht Innen Wissenschaftliche FortschritteUnter der Leitung von Forschern Maoyan Zhu, Professor am Nanjing-Institut für Geologie und Paläontologie der Chinesischen Akademie der Wissenschaften Es wird über eine kürzliche Entdeckung dieser vielzelligen Fossilien berichtet.

Diese erhaltenen Mikrofossilien gelten heute als die ältesten Aufzeichnungen mehrzelliger Eukaryoten, da sie das Auftreten der Mehrzelligkeit bei Eukaryoten um etwa 70 Millionen Jahre verzögern.

Eine mikroskopische Ansicht eines erfundenen Modells eines vielzelligen Organismus

Alle komplexen Organismen auf der Erde, darunter verschiedene Tiere, Landpflanzen, makroskopische Pilze und Meeresalgen, sind mehrzellige Eukaryoten. Vielzelligkeit ist für Eukaryoten wichtig, um organische Komplexität und Größe zu erreichen. Und es wird oft als wichtiger Wendepunkt in der Geschichte des Lebens auf der Erde angesehen. Wissenschaftler sind sich jedoch nicht sicher, wann Eukaryoten diese Entdeckung machten.

Der Fossilienbestand liefert schlüssige Beweise dafür, dass Eukaryoten eine einfache Mehrzelligkeit aufweisen. Rote und grüne Algen und Pilze tauchten vor 1.050 Millionen Jahren auf. Ältere Aufzeichnungen deuten darauf hin, dass es sich um mehrzellige Eukaryoten handelte, die meisten von ihnen sind jedoch aufgrund ihrer einfachen Morphologie und des Fehlens einer Zellstruktur umstritten.

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„Davon stammen die neu entdeckten mehrzelligen Fossilien Spätpaläoproterozoische Xuanlingo-Formation, das etwa 1,635 Millionen Jahre alt ist. Es handelt sich um unsegmentierte einreihige Filamente mit zwei bis mehr als 20 großen zylindrischen oder tonnenförmigen Zellen mit einem Durchmesser von 20 bis 194 μm und einer unvollständigen Länge von 860 μm. Diese Fasern weisen einen gewissen Grad an Komplexität auf basierend auf ihrer morphologischen Variation“, erklärte der Paläontologe Lanyun Miao, einer der Forscher.

Mikroaufnahmen von Q. magnifica aus der Chuanlinggou-Formation. Bildnachweis: Lanyun Miao

Die Filamente sind hartnäckig oder verjüngen sich über ihre gesamte Länge oder nur an einem Ende. Morphometrische Analysen zeigen ihre morphologische Kontinuität und legen nahe, dass es sich eher um eine biologische Art als um eine eigenständige Art handelt. Fossilien werden benannt Tolles Kingshania, Ein Taxon mit ähnlicher Morphologie und Größe, das als zur Xuanlingo-Formation gehörend beschrieben wird.

Ein wichtiges Merkmal von Kingshania ist die kreisförmige intrazelluläre Struktur (Durchmesser 15–20 μm) in einigen Zellen. Diese Strukturen sind vergleichbar mit asexuellen Sporen, die in vielen eukaryontischen Algen bekannt sind. Kingshania Es kann durch Sporen vermehrt werden.

Im modernen Leben Beide Prokaryoten haben die gleichen Zufallsfilamente gemeinsam (Bakterien und Archaeen), die in Eukaryoten vorkommen. Die Aggregation großer Zellen erweitert den Bereich der Filamentdurchmesser. Morphologische Variation und intrazelluläre Sporen Beweisen Sie die eukaryotische Verwandtschaft KingshaniaKein bekannter Prokaryot ist komplexer. Filamentöse Prokaryoten sind typischerweise sehr klein, haben einen Durchmesser von 1 bis 3 μm und sind in mehr als 147 Gattungen mit 12 Stämmen verteilt.

Im eukaryotischen Baum stellen graue gestrichelte Linien die Eukaryoten der Stammgruppe dar. Durchgezogene Linien stellen Eukaryoten der Kronengruppe dar (LECA und ihre Nachkommen). Die grauen Balken an den Enden zeigen den unterschiedlichen Altersbereich der Hauptzweige aus einer molekularen Uhrstudie (Parfrey et al., 2011, PNAS). Der Maßstab des Grünalgenfossils beträgt 500 μm; Der Rest beträgt 50 μm. Bildnachweis: Lanyun Miao

Einige Cyanobakterien und Schwefelbakterien können eine Größe von bis zu 200 Mikrometern Dicke erreichen, aber diese großen Prokaryoten haben eine sehr einfache Morphologie mit scheibenförmigen Zellen und vermehren sich nicht durch Sporen.

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Die besten modernen Gegenstücke sind einige Grünalgen, Filamente kommen auch in anderen Gruppen eukaryotischer Algen wie Rot-, Braun-, Gelb- oder Charophytenalgen vor; sowie bei Pilzen und Oomyceten.

„Es deutet oft darauf hin, dass es so ist Kingshania Eine photosynthetische Alge, die wahrscheinlich dazu gehört zu einer ausgestorbenen Gruppe von Archaeplastiden (eine wichtige Gruppe bestehend aus Rotalgen, Grünalgen sowie Landpflanzen und Glaukophyten), obwohl ihre genaue Beziehung noch unklar ist“, sagte Miao.

Darüber hinaus führten die Forscher eine Raman-spektroskopische Untersuchung durch, um die eukaryotische Affinität von Kingshania aus der Perspektive der chemischen Zusammensetzung zu testen. Drei Cyanobakterien-Taxa zum Vergleich.

Die vielzelligen Fossilien stammen aus der Xuanlingo-Formation des späten Paläoproterozoikums. Bildnachweis: Lanyun Miao

Raman-Spektren zeigten zwei breite Peaks ungeordneten kohlenstoffhaltigen Materials. Darüber hinaus lagen die mithilfe von Raman-Parametern geschätzten Bestattungstemperaturen zwischen 205 und 250 °C, was auf einen geringen Metamorphosegrad hinweist. Hauptkomponentenanalyse mittels Raman-Spektroskopie Kingshania und Cyanobakterien-Taxa in zwei separate GruppenDies weist darauf hin, dass es sich um kohlenstoffhaltige Materie handelt Kingshania Anders als Cyanobakterienfossilien.

Derzeit sind die ältesten eukaryontischen Fossilien einzellige Formen aus Sedimenten des späten Paläoproterozoikums (vor etwa 1,65 Milliarden Jahren). In Nordchina und Nordaustralien. Kingshania Dies weist darauf hin, dass Eukaryoten schon sehr früh in ihrer Evolutionsgeschichte eine einfache Mehrzelligkeit erlangten.

Da eukaryotische Algen (Archaplastiden) nach dem letzten gemeinsamen Vorfahren der Eukaryoten (LECA) auftauchten, ist die Entdeckung KingshaniaWenn es sich tatsächlich um Algen handelt, liegt ein weiterer Beleg für das früheste Auftreten von LECA im späten Paläoproterozoikum, was mit mehreren Studien zur molekularen Uhr übereinstimmt, und nicht im späten Mesoproterozoikum vor einer Milliarde Jahren.

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