Vrsta bakterija koja je živela pre 407 miliona godina cvetala bi među ranim kopnenim biljkama.
Detaljne 3D rekonstrukcije fosila otkrivenih u Škotskoj pomažu naučnicima da shvate više o tome kako je život mikroba uticao na rane kopnene ekosisteme.
Cijanobakterije su evoluirale rano u istoriji naše planete i igrale su značajnu ulogu u oblikovanju života kakav poznajemo.
Ovi sićušni mikroorganizmi su dobro dokumentovani u morskim stenama, ali naučnici pokušavaju da shvate više o tome kako su prvo kolonizovali kopno.
Langiella scourfieldii je vrsta cijanobakterija koja je deo porodice Hapalosiphonaceae i rasla je među ranim kopnenim biljkama pre više od 400 miliona godina u ranom devonu.
Nova studija objavljena u iScience otkriva da je L. scourfieldii najstarija vrsta Hapalosiphonaceae za koju se zna da je kolonizirala zemlju. Uspeo bi u zemljištu, slatkoj vodi i toplim izvorima, slično kao i danas njeni živi rođaci.
Dr Christine Strullu-Derrien, naučni saradnik u Muzeju i glavni autor studije, kaže: „Sa 3D rekonstrukcijama, mogli smo da vidimo dokaze grananja, što je karakteristika cijanobakterija Hapalosiphonacean. Ovo je uzbudljivo jer znači da su ovo najranije cijanobakterije ovog tipa pronađene na kopnu“.
Cijanobakterije su drevna grupa mikroorganizama. Njihovi fosili su među najranijim ikad otkrivenim, a najstariji široko prihvaćeni datiraju pre oko 2 milijarde godina.
Danas su jedna od najvećih i najvažnijih grupa bakterija. Oni žive u i oko vodenih sredina praktično svuda na Zemlji, uključujući okeane, slatku vodu, vlažno zemljište, pa čak i stene Antarktika.
Iako male i tipično jednoćelijske, cijanobakterije često rastu u kolonijama koje su dovoljno velike da se vide golim okom i poznate su po svom velikom cvetanju koje površinu vode pretvara u plavo-zelenu.
Ovi sićušni organizmi su igrali značajnu ulogu u oblikovanju evolucije života. Oni fotosintezuju na sličan način kao biljke i odgovorni su za pomoć u stvaranju naše atmosfere bogate kiseonikom.
Pre oko 2,4 milijarde godina, mase cijanobakterija koje fotosintezuju pokrenule su Veliki događaj oksigenacije, kada je kiseonik počeo da zamenjuje druge gasove kao što je metan u atmosferi. To je dovelo do onoga što su mnogi naučnici opisali kao prvo masovno izumiranje Zemlje jer su organizmi koji su bili prilagođeni anaerobnom životu počeli da izumiru.
Cijanobakterije su verovatno nastale u slatkovodnim sredinama, tako da naučnici veruju da su počele da kolonizuju zemljište rano u svojoj istoriji.
„Cijanobakterije su u ranom devonu igrale istu ulogu kao i danas“, kaže Kristin. „Neki organizmi ih koriste za hranu, ali su važni i za fotosintezu. Saznali smo da su već bili prisutni kada su biljke prvi put počele da koloniziraju zemlju i da su se možda čak i takmičile s njima za prostor.“
L. scourfieldii je prvi put otkriven 1959. zajedno sa dve druge vrste iz fragmenta stene pronađenog u fosilnom lokalitetu Rhinie Chert u Aberdinširu.
Originalni opisi zasnovani su na primercima iz kolekcija Muzeja, ali je nedavno otkriveno da su slični primerci otkriveni u kolekcijama Univerziteta Sorbona u Parizu iz iste vrste.
„Tri vrste cijanobakterija opisane 1959. godine opisane su iz malog komada stene koji je veoma teško fotografisati i proučavati“, kaže Kristin.
„Na sreću, pronašli smo nove uzorke iz Rhinie Chert koji sadrže cijanobakterije koje bismo mogli detaljnije proučiti pomoću konfokalnog mikroskopa.
Jedna od glavnih karakteristika ove vrste bakterija je prisustvo onoga što je poznato kao „pravo grananje“. Ovo se dešava kada pojedinačne bakterije rastu jedna pored druge u liniji, pri čemu se neke linije lome u različitim pravcima kako bi stvorile granastu strukturu.
Dok su ostaci cijanobakterija relativno česti u Rhinie Chert, mnogi ne pokazuju ovo pravo grananje. Pronalaženjem u L. scourfieldii, istraživači su mogli da potvrde prisustvo bakterije u ovom ekosistemu.
Pre više od 400 miliona godina, pejzaž Aberdinšira bi izgledao znatno drugačije od današnjeg.
Veliki deo Zemljine kopnene mase nalazio se na južnoj hemisferi. Škotska je ležala južno od ekvatora i iskusila bi tropsku do suptropsku klimu.
U međuvremenu, Rhinie Chert bi bila oblast peščane ravnice sa plitkim bazenima sveže do bočate vode. Vulkanska aktivnost i topli izvori u toj oblasti bi značili da je verovatno ličilo na savremeni nacionalni park Iellovstone.
Međutim, njegov biodiverzitet bi izgledao sasvim drugačije, kao što je bio rani devon pre nego što su šume i kičmenjaci počeli da prevladavaju na kopnu.
Umesto toga, fokus života bio bi na vlažnim stenama u blizini bazena vode. One bi bile prekrivene mikrobnim prostirkama koje se sastoje od bakterija, algi i gljivica.
Pošto tlo u to vreme nije bilo duboko, biljke nisu imale složen korenov sistem, pa su umesto toga rasle na ovim mikrobnim prostirkama pričvršćenim malim strukturama zvanim rizoidi.
U nekom trenutku, silicijum oslobođen iz vrelih izvora se nataložio oko organskog materijala, brzo ga sačuvavši u cretu, koji je fino kristalni kvarc. Izuzetna očuvanost ovih organizama čini Rhinie Chert globalno važno mesto za naučnike.
„Rhinie Chert je kultno mesto jer je staro 400 miliona godina, a veliki deo životne sredine iz tog vremena je očuvan“, kaže Kristin.
„To je jedino mesto gde možete pronaći tragove svih organizama zajedno: biljaka, životinja, gljiva, bakterija i algi. Možete videti interakcije između vrsta koje bi se desile.“
