Ископаемые морские водоросли – форма водорослей, известная как Proterocladus antiquus, – едва заметны невооруженным глазом при длине 2 миллиметра, или примерно размером с типичную блоху. Профессор Шухай Сяо сказал, что окаменелости – самые старые из когда-либо обнаруженных зеленых водорослей.
Они были запечатлены в скале, взятой из участка суши – бывшего океана – недалеко от города Далянь в провинции Ляонин на севере Китая. Ранее самые ранние убедительные ископаемые остатки зеленых водорослей были найдены в горных породах возрастом примерно 800 миллионов лет.
Выводы, проведенные под руководством Сяо и Цин Тан, исследователей с докторской степенью из отдела геолого-геофизических исследований, входящего в Технический колледж Вирджинии, представлены в последнем выпуске журнала Nature Ecology & Evolution.
«Эти новые окаменелости позволяют предположить, что зеленые водоросли были важными игроками в океане задолго до того, как их потомки наземных растений переехали и взяли под свой контроль сушу», – сказал Сяо.
«Вся биосфера в значительной степени зависит от растений и водорослей для получения пищи и кислорода, однако наземные растения развились примерно 450 миллионов лет назад», – сказал Сяо. «Наше исследование показывает, что зеленые водоросли возникли не позднее 1 миллиарда лет назад, отодвинув рекорд зеленых водорослей примерно на 200 миллионов лет назад. Какие водоросли кормили морскую экосистему?"
Шухай сказал, что текущая гипотеза состоит в том, что наземные растения – деревья, травы, пищевые культуры, кусты и даже кудзу – произошли от зеленых водорослей, которые были водными растениями. Через геологическое время – миллионы и миллионы лет – они вышли из воды и приспособились к суше, своей новой естественной среде, и процветали на ней. "Эти окаменелости связаны с предками всех современных наземных растений, которые мы видим сегодня."
Однако Сяо добавил предостережение, что не все геобиологи находятся на одной странице – что дебаты о происхождении зеленых растений остаются дискуссионными. «Не все согласны с нами; некоторые ученые считают, что зеленые растения зародились в реках и озерах, а затем завоевали океан и сушу», – добавил Сяо, член Центра глобальных изменений Вирджинии.
Есть три основных типа водорослей: коричневые (Phaeophyceae), зеленые (Chlorophyta) и красные (Rhodophyta), и тысячи видов каждого вида.
Окаменелости красных водорослей, которые сейчас распространены на дне океана, датируются 1 годом.047 миллиардов лет.
«Есть некоторые современные зеленые водоросли, которые очень похожи на найденные нами окаменелости», – сказал Сяо. "Группа современных зеленых водорослей, известных как сифонокладалеи, особенно похожа по форме и размеру на найденные нами окаменелости."
Фотосинтезирующие растения, конечно, жизненно важны для экологического баланса планеты, потому что они производят органический углерод и кислород посредством фотосинтеза, а также обеспечивают пищу и основу укрытия для неисчислимого количества млекопитающих, рыб и т. Д. Тем не менее, вернувшись на 2 миллиарда лет назад, на Земле вообще не было зеленых растений в океанах, сказал Сяо.
Именно Тан обнаружил микроокаменелости морских водорослей с помощью электронного микроскопа в кампусе Технологического института Вирджинии и обратил на них внимание Сяо. Чтобы было легче увидеть окаменелости, на окаменелость капали минеральное масло, чтобы создать сильный контраст.
«Эти водоросли имеют несколько ветвей, прямостоячие и специализированные клетки, известные как акинеты, которые очень часто встречаются в этом типе окаменелостей», – сказал он. "Взятые вместе, эти особенности убедительно свидетельствуют о том, что окаменелость представляет собой зеленые водоросли со сложной многоклеточностью, возраст которых составляет около 1 миллиарда лет. Вероятно, это самые ранние окаменелости зеленых водорослей.
Короче говоря, наше исследование говорит нам, что вездесущие зеленые растения, которые мы видим сегодня, можно проследить, по крайней мере, 1 миллиард лет назад."
По словам Сяо и Тан, крошечные водоросли когда-то жили в мелководном океане, умерли, а затем «приготовились» под толстым слоем осадка, сохранив органические формы водорослей в виде окаменелостей.
Много миллионов лет спустя отложения были подняты из океана и превратились в сушу, где окаменелости были извлечены Сяо и его командой, в которую входили ученые из Нанкинского института геологии и палеонтологии в Китае.