Fosile de alge din explozia cambriană dezvăluie un sistem reproductiv sofisticat
Explozia cambriană, desfășurată la începutul perioadei cambriene, acum aproximativ 538,8 milioane de ani, este cunoscută în primul rând ca o perioadă de diversificare majoră a vieții animale marine. Totuși, un studiu recent arată că și organismele producătoare primare din oceanele acelei perioade – algele multicelulare – ajunseseră la un nivel ridicat de complexitate.
Cercetători de la Institutul de Geologie și Paleontologie din Nanjing, parte a Academiei Chineze de Științe, împreună cu alte instituții, au analizat fosile de alge bine conservate, provenite din formațiuni geologice din sudul Chinei și datând din perioada exploziei cambriene. Rezultatele au fost publicate în Proceedings of the Royal Society B.
Fosilele provin din biota Kuanchuanpu, o asociație fosiliferă din sudul Chinei care conservă o varietate de organisme din cambrianul timpuriu. Pentru a le extrage, cercetătorii au dizolvat roca înconjurătoare cu acid, eliberând micro-fosile păstrate în minerale de fosfat. Acestea sunt sferice, măsoară mai puțin de un milimetru în diametru și păstrează detalii fine ale celulelor algelor.
Analize tridimensionale ale structurii celulare
Echipa a folosit microscopie optică și microscopie electronică cu baleiaj pentru a examina morfologia generală și organizarea celulelor de suprafață. Pentru a investiga interiorul fosilelor, cercetătorii au apelat la microtomografie cu raze X, o tehnică de scanare tridimensională nedistructivă, similară principial tomografiilor computerizate din spitale, dar cu o rezoluție mult mai mare – suficient de înaltă pentru a distinge structuri de mai puțin de o sutime din diametrul unui fir de păr uman.
Fosilele analizate au prezentat o organizare celulară elaborată, cu populații distincte de celule interne și externe. Cele mai bine conservate exemplare aveau, de asemenea, deschideri sigilate de structuri asemănătoare unor dopuri. Această aranjare celulară complexă oferă indicii despre modul în care algele ar fi putut produce urmași.
Un mecanism posibil de eliberare controlată a urmașilor
Conform interpretării cercetătorilor, structurile identificate sugerează un mecanism de reproducere în care algele ar fi putut elibera urmași într-un mod controlat, prin deschideri sigilate de dopuri. Noul taxon descris a fost denumit Polyostiosphaera operculata.
Unul dintre autorii corespondenți ai studiului, dr. Zongjun Yin, a explicat că echipa sa este interesată de mult timp de recordul de micro-fosile fosfatizate din cambrianul timpuriu și îl folosește pentru a reconstrui modul în care ecosistemele marine au devenit mai complexe în timpul exploziei cambriene. El a subliniat că cercetarea s-a concentrat mult timp asupra radiației animalelor, dar echipa a pus întrebarea dacă explozia cambriană a fost cu adevărat doar o poveste despre animale și dacă producătorii primari din oceane au cunoscut o creștere comparabilă a complexității.
Potrivit lui Yin, constatarea cea mai notabilă este că algele multicelulare planctonice atinseseră deja un nivel foarte ridicat de complexitate în timpul exploziei cambriene, comparabil cu cel al algelor multicelulare planctonice moderne. Acest lucru ridică întrebări importante despre mecanismele ecologice din spatele evoluției complexității algelor.
Cercetări viitoare asupra diversității algelor preistorice
Echipa lucrează în prezent la o bază de date cu informații despre algele fosilizate din intervalele precambrian și cambrian, incluzând date despre diversitatea și caracteristicile morfologice ale algelor descoperite. Folosind inteligența artificială și alte metode, cercetătorii intenționează să reconstruiască curbele evoluției pe termen lung ale diversității și complexității morfologice a algelor și să exploreze mecanismele ecologice din spatele tranzițiilor majore.
În cele din urmă, scopul este de a aborda o întrebare mai fundamentală: a fost explozia cambriană doar o explozie a animalelor?
