Skrivajući se u senci, euglenoidi su fascinantna grupa jednoćelijskih protista koji nisu ni biljke ni životinje. Biljke fotosintezuju, a životinje jedu. Euglenoidi rade oboje. Kružeći duž mutnog dna plitkih slatkovodnih ribnjaka sa svojim dugim flagelama, oni jedu organsku gomilu, dok takođe koriste svoje hloroplaste za pretvaranje CO2 i vode sa svetlošću u šećere.
Zbog ovog statusa između, euglenoidi su postavljeni blizu same osnove eukariotske grane na drvetu života koje uključuje sve biljke, gljive i životinje. Međutim, dok su euglenoidi verovatno evoluirali pre više od milijardu godina, činilo se da su ostavili samo vrlo oskudan fosilni zapis.
U novoj studiji objavljenoj u časopisu Pregled paleobotanike i palinologije, tim holandskih, američkih, britanskih, nemačkih i australijskih naučnika bacio je novo svetlo na grupu „problematičnih“ mikrofosila koji su ostali misterija skoro jedan vek.
Upoređujući mikroskopske fosilne ciste u sedimentima bara starih 200 miliona godina iz jezgara izbušenih u Nemačkoj i Holandiji sa mnogo starijim paleozojskim i mnogo mlađim ostacima u holocenskim jezerima u Grčkoj, i konačno sa živim protistima u jezeru u Australiji, istraživači uspostaviti 400 miliona godina dugu evolucionu istoriju euglenoida.
Godine 2012, Bas van de Šotbruge, tada na Gete univerzitetu u Frankfurtu na Majni, i Pol Stroter sa Bostonskog koledža, dok su radili na različitim problematičnim mikrofosilima u sedimentima sa granice između trijasa i jure, shvatili su da su kružne prugaste ciste koje koje su videli, mogle bi u stvari biti euglenoidne ciste.
„Imali smo na raspolaganju ovaj neverovatan materijal za jezgro bušotine koji je sadržao mnoge neidentifikovane mikrofosile, uključujući neke od najstarijih ostataka leptira koje smo objavili 2018. godine“, rekao je Bas van de Šotbruge, sada na Univerzitetu u Utrehtu.
Stroter je nastavio: „Neki od mikrofosila na koje smo naišli pokazali su veliku sličnost sa cistama Euglene, modernog predstavnika kojeg su opisali slovačke kolege. Problem je bio u tome što je postojala samo jedna publikacija na svetu koja je iznosila ovu tvrdnju.“
Još više uznemirujuće: nakon opsežnog pregleda literature, van de Šotbruge i Stroter su shvatili da je isti tip mikrofosila dobio mnogo različitih imena. Naučnici koji su radili na vremenskim isečcima iz kvartara i holocena koristili su Concentricistes, misleći na moguću cistu algi sa koncentričnim rebrima.
Ali mezozojski radnici su koristili Pseudoshizaea, prvobitno misleći da je to mogla biti spora paprati. Čak i stariji fosili iz perma, devona, silurija i ordovicija bili su poznati kao cirkulisporiti i homotrileti.
Nakon što su autori razjasnili taksonomsku konfuziju, sastavljajući u procesu skoro 500 literaturnih izvora koji se odnose na bilo koji od četiri taksona, bile su potrebne naprednije tehnike mikroskopa da se utvrdi ultrastruktura cista uz pomoć transmisione elektronske mikroskopije (TEM).
Ovo je zahtevalo odabir pojedinačnih uzoraka, ugradnju i rezanje mikrotoma od strane koautora Vilsona Tejlora Univerziteta Viskonsin-Eau-Claire. Pošto su uzorci u jezgri trijasa i jure bili uglavnom oštećeni, tim se obratio palinologu Andreasu Kutsodendrisu sa Univerziteta Hajdelberg (Nemačka), koji je imao pristup uzorcima jezgra iz holocena i pliocena koji sadrže obilje dobro očuvanih primeraka.
Kutsodendris je rekao: „Redovno se susrećem sa ovim cistama u jezgrima izbušenim u jezerima, na primer u jezeru Vulijagmeni u Grčkoj koje smo ovde proučavali, ali njihov biološki afinitet nikada nije razjašnjen. U stvari, ciste se obično navode u publikacijama kolega, ali niko nije uspeo zaista da stavi prst na to“.
„Bili smo mnogo iznenađeni ultrastrukturom cista. Struktura zida ne liči na ništa što je poznato. Rebra nisu ukrasi, kao u polenu i sporama, već deo strukture zida“, rekao je Tejlor. „Slojevita struktura zidova takođe se jasno razlikuje od mnogih drugih slatkovodnih zelenih algi.“
Dok je TEM analiza u početku dodala više misterije, rezultati su se poklapali sa studijom koju je 2021. objavila druga grupa kolega koja je posmatrala ultrastrukturu Pseudoshizaea. Barem je bilo moguće pokazati da su holocenski i pliocenski Concentriciste i jurske Pseudoschizea, u stvari, isto. Ali ostala je jedna mučna neizvesnost, a to je nedostatak bilo kakvih cista koje proizvode živi euglenoidi.
Vilson Tejlor kaže: „Kontaktirali smo nekoliko biologa koji su radili na živim euglenoidima, ali niko nije uspeo da učini da euglenoidi encistiraju u laboratorijskom okruženju, što je omogućilo ekstrakciju i TEM analize cista.
Ulazi Fabian Veston. Igrom slučaja, Stroter i van de Šotbruge su naišli na vrhunski video materijal koji je na Jutjubu postavio entuzijasta mikroskopije Fabijan Veston iz Sidneja u Australiji. Godine 2020. Fabijan Veston je stavio kapljicu vode uzorkovane iz obližnjeg jezera u Novom Južnom Velsu na stakalce mikroskopa, i koristeći svoju naprednu postavku u The Protist Lab-u, snimio je Euglenu kako se graciozno pomera u i van fokusa.
Iz razloga koji su i dalje slabo shvaćeni, ali bi mogli biti povezani sa isušivanjem vode ispod pokrovnog stakla, Euglena se tada nagomilava i formira debeli zid sa rebrima koji je sličan cistama pronađenim u fosilnom zapisu. Fabijan je nesvesno pružio ključni dokaz. On je verovatno jedina osoba na planeti koja je videla Euglena encist pod mikroskopom“, rekao je Stroter.
Značaj i naredni koraci
Na osnovu svih dostupnih delova slagalice, autori tako povezuju euglenoide iz jezera u Australiji sa fosilnim cistama koje su stare više od 400 miliona godina, uspostavljajući dubok vremenski zapis euglenoida.
„Ovo otvara vrata za prepoznavanje još starijih primera, na primer iz prekambrijskih zapisa koji sežu do samog korena eukariotskog drveta života“, rekao je Stroter.
„Sada kada znamo koji su organizmi proizveli te ciste, možemo ih koristiti i za paleo-ekološke interpretacije. Njihovo obilje oko dva najveća događaja masovnog izumiranja u proteklih 600 miliona godina je znak nekih velikih preokreta na kontinenti povezani sa povećanim padavinama u ekstremnim klimatskim uslovima staklene bašte.“
Van de Šotbruge je zaključio: „Možda u vezi sa njihovom sposobnošću da encistiraju, ovi organizmi su izdržali i preživeli svako veliko izumiranje na planeti. Za razliku od divljaka koje su uneli vulkani i asteroidi, ova sićušna stvorenja su sve to preživela.“
Proširujući svoja istraživanja, tim namerava da otputuje u Australiju u bliskoj budućnosti kako bi pretražio očuvane ciste Euglene u sedimentima jezera i jezera u Novom Južnom Velsu.
