Fosili pokazuju da su eukarioti prvi put stekli višećelijsku sposobnost pre 1,63 milijarde godina

Fosili pokazuju da su eukarioti prvi put stekli višećelijsku sposobnost pre 1,63 milijarde godina

U studiji objavljenoj u Science Advances, istraživači predvođeni prof. Džuom Maojanom sa Instituta za geologiju i paleontologiju Nandžing Kineske akademije nauka objavili su svoje nedavno otkriće 1,63 milijarde godina starih višećelijskih fosila iz Severne Kine.

Ovi odlično očuvani mikrofosili se trenutno smatraju najstarijim zapisom višećelijskih eukariota. Ova studija je još jedno otkriće nakon što su istraživači ranije otkrili eukariotske fosile veličine decimetra u oblasti Janšan u severnoj Kini, i potiskuje pojavu višećelijnosti kod eukariota za oko 70 miliona godina.

Sav složen život na Zemlji, uključujući različite životinje, kopnene biljke, makroskopske gljive i morske alge, su višećelijski eukarioti. Višećeličnost je ključna za eukariote koji dobijaju kompleksnost organizma i veliku veličinu, i često se smatra velikom tranzicijom u istoriji života na Zemlji. Međutim, naučnici nisu bili sigurni kada su eukarioti razvili ovu inovaciju.

Fosilni zapisi koji nude ubedljive dokaze pokazuju da su se eukarioti sa jednostavnom višećelijnošću, kao što su crvene i zelene alge, i navodne gljive, pojavili pre 1,05 milijardi godina. Stariji zapisi su tvrdili da su višećelijski eukarioti, ali većina njih je kontroverzna zbog njihove jednostavne morfologije i nedostatka ćelijske strukture.

„Novootkriveni višećelijski fosili potiču iz kasne paleoproterozojske formacije Čuanlinggou koja je stara oko 1.635 miliona godina. Oni su nerazgranati, jednoredni filamenti sastavljeni od dva do više od 20 velikih cilindričnih ili bačvastih ćelija prečnika 20–194 μm i nepotpunih. dužine do 860 μm. Ovi filamenti pokazuju određeni stepen složenosti na osnovu njihove morfološke varijacije“, rekao je Miao Laniun, jedan od istraživača.

Filamenti su konstantni, ili suženi po celoj dužini, ili suženi samo na jednom kraju. Morfometrijske analize pokazuju njihov morfološki kontinuitet, sugerišući da predstavljaju jednu biološku vrstu, a ne diskretne vrste. Fosili su nazvani Kingshania magnifica, 1989, takson oblika sa sličnom morfologijom i veličinom, i opisani su kao iz formacije Čuanlinggou.

Posebno važna karakteristika Kingšanije je okrugla unutarćelijska struktura (prečnik 15–20 μm) u nekim ćelijama. Ove strukture su uporedive sa aseksualnim sporama poznatim u mnogim eukariotskim algama, što ukazuje da se Kingšanija verovatno reprodukuje sporama.

U savremenom životu, uniserijski filamenti su uobičajeni i kod prokariota (bakterije i arheje) i kod eukariota. Kombinacija velike veličine ćelije, širokog opsega prečnika filamenta, morfoloških varijacija i intracelularnih spora pokazuje eukariotski afinitet Kingšanije, pošto nijedan poznati prokariot nije tako složen.

Nitasti prokarioti su generalno veoma mali, oko 1-3 μm u prečniku, i raspoređeni su u više od 147 rodova od 12 tipova. Neke cijanobakterije i sumporne bakterije mogu dostići velike veličine, do 200 μm debljine, ali ovi veliki prokarioti su veoma jednostavni u morfologiji, sa ćelijama u obliku diska, i ne reprodukuju se sporama.

Najbolji savremeni analozi su neke zelene alge, mada se filamenti javljaju i u drugim grupama eukariotskih algi (npr. crvene alge, smeđe alge, žute alge, harofiti, itd.), kao i u gljivama i oomicetama.