U 2,4 milijarde godina starim vulkanskim stijenama pronađeni su tragovi najstarijih gljiva • Elena Naimark • Znanstvena vijest o "Elementima" • Podrijetlo života, znanosti o Zemlji, Paleontologija, Evolucija

U 2,4 milijarde godina starim vulkanskim stijenama pronađeni su tragovi starih gljiva.

Volumetrijski rekonstrukcija gljivičnih izdanaka i izrađenih pomoću skeniranja layerwise (sloj debljine 0,35 mm) od mjehurića vulkanske stijene, duljina skala segmenta 100 mikrona. Dolje dolje prikazano prošireno područje. Slika iz članka u raspraviEkologija prirode i evolucija

U vulkanskim stijenama od 2,2 do 2,4 milijarde godina, znanstvenici su otkrili brojne filamentosne formacije. Napunili su čvoriće, koji su bili formirani od mjehurića zarobljenih plinom lavom. Prema njihovim karakteristikama, te formacije su slični micelija gljiva i sličnim uspon u lava kvržica koje su poznate iz mlađih stijena. Nema sumnje o gljivičnoj prirodi tih niti, tako da će izvor ptičjih gljiva vjerojatno biti ozbiljno ruda. Također, prisutnost predstavnika gljiva na dnu drevnih stijena baca sumnju o porijeklu predaka kopnenih gljiva.

Tim znanstvenika iz nekoliko istraživačkih švedskih institucija, Švicarskoj, Australiji i SAD-a, među njima i poznati paleontolozi Stefan Bengtson (Stefan Bengtson) i Birger Rasmussen (Birger Rasmussen, čitatelji mogu ga se sjetiti iz publikacija najstarijeg biomarkera fotosinteze, vidi. Najstariji tragovi eukariota i cijanobakterije na Zemlji prepoznato kao kasnozagađenje, "Elementi", 10.29.2008), na raspolaganju je zanimljiv komad jezgre iz proterozojskih stijena Južne Afrike. Riječ je o formaciji Ungelyuka (Ongeluk), čije doba određuje nekoliko nezavisnih metoda koje sežu od 2,42-2,2 milijarde godina. Što se tiče gornje dobne granice, rasprave su još u tijeku, budući da nije određeno od stijena ove formacije, već iz materijala okolnih mjesta.

Stijene formiranja Unhelyuka sastoje se od transformiranog vulkanskog materijala. Kao u bilo kojoj sličnoj stijeni, postoje kvrga i pukotine, čiji je izvor povezan s mjehurićima plina i tekućine u skrivenoj masi lave. Takvi mjehurići postupno se pune transformiranim materijalom matične stijene i kao rezultat se, u pravilu, razlikuju u mineralogiji od glavne stijene. Noduli su jasno vidljivi u pasmini i na rezovima – to su zaobljene formacije različite boje i teksture. Pukotine su, međutim, dugačke i napunjene tvarima različite boje i teksture. U takvim zaobljenim čvorovima i pukotinama iz jezgre Unheliuk, znanstvenici su ispitivali brojne tanke grančice i zapletene nitaste strukture – o njima je riječ o nedavnom članku u časopisu Ekologija prirode i evolucija.

Meduza s brojnim temama. Može se vidjeti da ih ima puno na rubovima, a ona postaje manja prema sredini. Na fotografiji i to je jasno vidljivo, ali na fotografiji s očito povećanje u sredini je zapravo marginalno – to proizlazi iz sloj po sloju studija ovog objekta, detaljno opisano u članku. Slika od dodatnih materijala do članaka o kojem se raspravlja u Ekologija prirode i evolucija

Bilo je potrebno riješiti tri glavna pitanja:
1) Koja je priroda ove niti – mineralne ili biološke?
2) Ako su to ostatci živih organizama, koje vrste aktinomiceta, gljiva ili oomycetes?
3) I konačno, ako su to mineralizirani ostaci organizama, mogu li se smatrati sinkronima sa stijenama domaćina, za koje se određuje dob od 2,4 milijarde godina?

Svako od ovih pitanja je važno: ako je narav niti mineral, onda paleontolozi odmah gube interes za njih, a ako su biološki, to su manifestacije bogatog života prije 2,4 milijarde godina. Ako su to bile gljive, znanstvenici će imati novu granicu postojanja najstarijih gljiva. Do danas, podrijetlo gljiva povezano je sa slatkom vodom, možda jednostaničnom, predakom koji je ovladao zemaljskim ekotopima u predkambrijskoj ili kambrijskoj.Dakle, gljive su dvostruko stare ako su vođene modernim procjenama molekularnih podataka i tri do četiri puta stariji od najstarijih fosilnih gljiva (vidi ML Berbee, JW Taylor, 2010). jesmo li?). Treće pitanje je možda najteže: ako su sinkroni, onda je sve u redu, ali ako ne, onda svi prethodni argumenti gube značenje.

Na prvo pitanje znanstvenici daju bezuvjetno pozitivan odgovor – to nisu mineralne formacije, već ostaci fosilnih vlakana. Mineralne strukture poput konca nalaze se u mjehurićima lava, ali rastu od središta do rubova, a na krajevima nit razrjeđivača. Ovdje rastu izvana prema unutra i debljina niti je više ili manje konstantna.

Drugo pitanje riješeno je detaljnom analizom niti i uspoređujući ih s ostatcima koji nesumnjivo pripadaju paleozojskim gljivama: V-oblikovane niti, koje često oblikuju mostove između susjednih niti, često granate strukture karakteristične su za rast gljiva "metle" , vidljivo zadebljanje na krajevima filamenata, koje znanstvenici tumače kao spore. Debljina vlakana obično je gljiva – 2-12 mikrona, a ne aktinomiceta (0,15-1,5 mikrona), veličina spora također odgovara gljivama – 5-10 mikrona.Iako oomycetes gradi mostove između filamenata, oni imaju mostove različitih oblika i pojavljuju se samo tijekom konjugacije.

Poznati ostaci gljiva u lava čvorovima, na primjer Devon, rano Cenozoic i Quaternary, stvarno nalikuju proterozojskim ostacima. Oni imaju slične oblike rasta (od ruba do središta), grananja, sporulacije – u cjelini, sve što privlači stručnjak za gljiva. Vjerojatno će mikologi među čitateljima "Elementa" moći istaknuti druge važne detalje strukture.

Gljive u žvakanju lave: i, b – iz jezgre Unhelyuk, c, d – iz devonskih sedimenata u Njemačkoj, e, f – iz eocenskih sedimenata izvedenih iz bunara na sjevernom Tihom oceanu, g, h – od depozita četvrtog razdoblja u Sjevernom Atlantiku. Slika od dodatnih materijala do članaka o kojem se raspravlja u Ekologija prirode i evolucija

Posljednje pitanje ostaje: jesu li gnijezdi rastovi u Unhelyuk kljunovima smatra sinkronim s bazaltnim lavama koji ih okružuju. Sve nije tako jednostavno. Sama meduza napunjena je kalcitom i kloritom (to su glina koja sadrži magnezij i željezo) od dva razreda – fino i grubo. Izvan je uokviren slojem kalcita.Gljivične niti se sastoje od kristalnog klorita, prekidaju ih kristali grubog zrna klorit. Kalcit se nakuplja na niti, ali se javlja i između njih. To su mineralološki podaci, na temelju kojih su znanstvenici rekonstruirali put fosilnih formacija i riješili pitanje njihove sinkronije sa stijenama domaćina.

Mehanizam fosilizacije i stvaranje heterogenih materijalnih čvorova. – prazna bočica koja se napuni vodom kroz pukotine; b – pojavljuje se gljivarni micelij i razvija se u vezikuli; c – mineralizacija micelija po smektitnoj glini; d – kalcit se gradi na mineraliziranim filamentima; e – punjenje prostora između niti transformirane gline; f – Metamorfizam glinenog materijala, formiranje finog zrna klorit gljivičnih niti. Slika od dodatnih materijala do članaka o kojem se raspravlja u Ekologija prirode i evolucija

Predloženi scenarij pretpostavlja da su gljive prodrle unutar mjehurića napunjene vodom kroz pukotine, a zatim je organski materijal zamijenjen glinom, koja je tijekom daljnje niskotemperaturne dijageneze transformirana u klorit.Uz povećanje temperature, preostala glina je pretvorena u grubo zrnati klorit, preklapajući fino zrnati kristali prvog tipa klorit.

Ali postoje neke nedosljednosti. Stoga se pretpostavlja da je primarna fosilizacija micelija bila posljedica smektitne glina (mnogi to znaju – Smektu je napravljen od njega). Dakle, gljive su rasle u bočici koja je napunjena smektitom, a ne vodom. Formiranje smektita zahtijeva poznato vrijeme, koje se mjeri milijunima godina. Osim toga, prema autorima, formirane su dvije vrste klorita kao posljedica uzastopnih valova metamorfizma: formiran je sitnozrnati klorit na temperaturi od oko 250 ° C, a zatim grubo zrnati klorit na 400 ° C. U ovom slučaju, nije jasno zašto se tijekom drugog vala metamorfizma sitnozrnati klorit u nitima nije transformirao. Razlika u kemijskom sastavu klorita također nije objašnjena: sitnozrnato je karakterizirano većim sadržajem magnezija i prisutnošću kalcija, u željezo grubo zrnato, a kalcij je odsutan. Znanstvenici su također ostavili u pitanje izvor organskog ugljika koji se nalazi u stijenama majčinog bazalta.Valja napomenuti da je ovaj scenarij izvan opsega "prednjeg" članka i uključen je u prateće materijale.

Dokazujući o sinhronizaciji micelija u čvorovima i pukotinama s okolnim stijenama i prisjećajući se potrebe da prvi puni bočicu smekta, valja se vjerojatno usredotočiti na konzervativniju procjenu doba formiranja ovih fosila. Stoga je u radu prikazana procjena dobi visokotemperaturnog klorita, nastalog na gljivičnim hifama. Stara je 2,06 milijardi godina. Da bi se procijenila pouzdanost ove procjene, koja se provodi pomoću SHRIMP metode, čitatelj će morati pogledati citirane članke samostalno. To zahtijeva visoku razinu stručnog usavršavanja. Osim toga, valja imati na umu da ovo nije doba visokotemperaturnog klorita, već jedan od visokotemperatnih stupnjeva razvoja stijena formacije Unkhelyuka. Je li moguće da formiranje grubog zrna klorit nastavi u nekom drugom stupnju njihove formacije? – Da, moguće je. Međutim, istraživači u samom članku primjećuju da je grubo zrnati klorit nastao iz hidrotermalnih voda s temperaturom od 400 ° C, što se ne spominje u predloženom scenariju fosilizacije i stvaranja čvorova.

Ali te nedosljednosti ni na koji način ne smanjuju značaj nalaza u jezgri Unheliuka. Bazalna heterogenost materijala ispunjena je vlaknastim obrađivanjem, najvjerojatnije gljivičnom porijeklom. Oni su slični na mnoge načine onima koje su nam poznate iz mlađih, fenozeroznih lokacija. Ta specifična staništa za gljive – unutarnji mjehurići u vulkanskim stijenama – iznimno su konzervativni, jer su više od milijarde godina ponovo i iznova napuni gljivicama na sličan način. Možda će upoznati dobri mikolozi zbog kojih bi gljive mogle postojati u ovim egzotičnim uvjetima.

Starost novih nalazišta očito je starija od Phanerozoika, ali ovdje, nažalost, postoji mnogo pitanja. Korisno je prisjetiti se mogućih gljivičnih fosila. Tappanias prosječnom proterozoškom dobi (N. J. Butterfield, 2005. Prostorne gljive). Stoga, pri izgradnji filogenetskih shema, potrebno je razmišljati o točki grane gljiva i sestrinskoj skupini holosa (Holozoa) unutar klade Opistokonta, pažljivo kalibriranje brzine evolucije tijekom vremena pojavljivanja prvih gljiva.

izvor: Stefan Bengtson, Birger Rasmussen, Magnus Ivarsson, Janet Muhling, Curt Broman, Federica Marone, Marco Stampanoni i Andrey Bekker. Gljivični fosili slični gljivama 2,4 mm godišnja vezikularna bazalt // Ekologija prirode i evolucija, 2017. DOI: 10.1038 / s41559-017-0141.

Elena Naimark


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: