(Tang et al., Nature Ecology & Evolution, 2020) Seltsame, venenartige Schatten, die in altes Gestein eingeprägt sind, gehören zu den bisher wichtigsten Hinweisen, um die Zeitachse der Photosynthese zusammenzusetzen. Mit einem Alter von einer Milliarde Jahren sind die winzigen Fossilien die ältesten Grünalgen, die wir je entdeckt haben.
Selbst aus all diesen Äonen weisen die Fossilien Hinweise auf Gemeinsamkeiten mit modernen Algen auf. Sie stellen vielzellige Organismen mit verzweigten Strukturen und sogar Wurzelsystemen dar.
Paläontologen haben den neu entdeckten, uralten Algen einen Namen gegeben Alter Proterokladus , und es übertrifft den bisherigen Rekordhalter – den fragmentarisch Proterocladus , 800 Millionen Jahre alt (es ist möglich, dass es sich bei beiden um dieselbe Art handelt).
Diese Entdeckung lässt darauf schließen, dass Algen bereits im Meer gediehen, lange bevor Pflanzen an Land wanderten.
„Die gesamte Biosphäre ist weitgehend auf Pflanzen und Algen als Nahrung und Sauerstoff angewiesen, doch Landpflanzen entwickelten sich erst vor etwa 450 Millionen Jahren.“ sagte der Paläontologe Shuhai Xiao von der Virginia Tech .
„Unsere Studie zeigt, dass sich Grünalgen spätestens vor einer Milliarde Jahren entwickelt haben, was den Rekord der Grünalgen um etwa 200 Millionen Jahre zurückschob.“
(Tang et al., Nature Ecology & Evolution, 2020)
Die Fossilien selbst sind winzig, nur wenige Millimeter lang – flohgroße Flecken auf Sedimentgestein, das in der Nanfen-Formation in der Provinz Liaoning, Nordchina, gefunden wurde. Aber wenn man sie unter dem Mikroskop betrachtet, sind ihre zarten, verzweigten Formen kristallklar.
Es wurden ältere Algenfossilien gefunden – eine sogenannte Rotalge Bangiomorpha pubescens , was war auf etwa 1,047 Milliarden Jahre datiert . Es ist auch ein wichtiger Fund für unser Verständnis der Photosynthese, aber P. alt ist anders, weil es grün ist.
Es wird angenommen, dass grüne Pflanzen - Grüne Pflanzen - entstand vor etwa 2,5 bis 635 Millionen Jahren. Da antike Pflanzenfossilien selten sind, war es äußerst schwierig, diesen Zeitraum einzugrenzen. Wissenschaftler wissen auch nicht, wann sie sich von einzelligen zu mehrzelligen Organismen entwickelt haben oder wo sie angefangen haben.
Einige glauben, dass Viridiplantae, genau wie vielzellige Tiere, als Algen im Meer entstanden, bevor sie an Land gelangten und sich zu all den verschiedenen Pflanzen entwickelten, die wir heute haben, vom mächtigsten Mammutbaum bis zum kleinsten Moos.
Andere glauben jedoch, dass Süßwasserflüsse und -seen die Geburtsstätte von Pflanzen waren; Von dort gelangten sie ins Meer, bevor sie schließlich an Land landeten.
P. alt spricht für einen ozeanischen Ursprung, da es den heute vorkommenden Meeresalgen sehr ähnlich ist.
Künstlerische Rekonstruktion von P. alt . (D. Yang)
„Es gibt einige moderne Grünalgen, die den Fossilien, die wir gefunden haben, sehr ähnlich sehen.“ Sagte Xiao . „Eine Gruppe moderner Grünalgen, bekannt als Siphonocladalea, ähnelt in Form und Größe besonders den Fossilien, die wir gefunden haben.“
Die verzweigten Strukturen und die geringe Größe haben das Team zu dieser Hypothese veranlasst P. alt ist eine Art altes Siphonocladalean, obwohl sie anmerken, dass dies nicht ausgeschlossen werden kann P. alt entwickelte unabhängig eine siphonokladale Morphologie und ist heute ausgestorben.
Doch selbst wenn es sich um unterschiedliche Arten handelte, deutet ihre Ähnlichkeit auf eine ähnliche Umgebung hin; das heißt, der Ozean. Diese Erkenntnis wiederum kann uns helfen, die antike Meeresumwelt zu verstehen.
Und natürlich verrät es uns mehr über den komplizierten und mysteriösen Stammbaum der Pflanzen.
„Diese Algen weisen mehrere Verzweigungen, aufrechte Wuchsformen und spezialisierte Zellen, sogenannte Akineten, auf, die in dieser Art von Fossilien sehr häufig vorkommen.“ Sagte Xiao .
„Zusammengenommen deuten diese Merkmale stark darauf hin, dass es sich bei dem Fossil um einen Grünalgen mit komplexer Vielzelligkeit handelt, der etwa eine Milliarde Jahre alt ist.“ Dabei handelt es sich wahrscheinlich um das früheste Fossil grüner Meeresalgen.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturökologie und Evolution .