https://frosthead.com

Hvordan mikroskopiske alger sparkede i gang livet som vi kender det

I vores planets barndom var livet temmelig lille. Enkle, encellede critters (mest bakterier) dominerede havene. Men fra disse mikrober udviklede sig til sidst de mange skabninger, der stamper jorden i dag - fra hajer og snegle til labradoodles. Men hvad startede den ændring? En ny undersøgelse antyder et muligt svar: alger.

Som Roland Pease rapporterer til BBC, hævder undersøgelsen, der blev offentliggjort i tidsskriftet Nature, at en pludselig dominans af de grønne ting for omkring 650 millioner år siden var det skub, som vores planet havde brug for i udviklingen af ​​det komplekse liv.

Alger hænger ikke altid ud i havet, men en skæbnesvangre dag, for omkring en milliard år siden, slukede en simpel bakteriecelle en cyanobakteriecelle, skriver Ed Yong på The Atlantic . Denne tilfældige forekomst gjorde det muligt for bakterierne at producere energi fra solen, en proces kendt som fotosyntese.

Efter dannelsen hang alger rundt i et par hundrede millioner år, som eksisterede sammen med de mange andre mikrober i havet. Men pludselig skete der noget, der startede den ydmyge alge, så den blev den dominerende livsform.

For at finde ud af nøjagtigt hvornår og hvorfor den globale algeopblomstring fandt sted, søgte Jochen Brocks fra det australske nationaluniversitet og hans team efter resterne af alger i prøver af gamle havbunder, der blev opdrættet i borekerner produceret af olieindustrien. Fordi de bløde og klistrede alger og bakterier ikke let fossilerer, kiggede forskerne efter deres kemiske fingeraftryk - en gruppe af forbindelser, der er almindelige for alger, steraner og forbindelser, der findes i bakterier, hopaner.

Ifølge Yong fandt holdet, at bakterielle hopaner dominerede lagene af kernerne indtil for ca. 645 til 659 millioner år siden. Derefter blev algesteranerne dominerende. "De signaler, som vi finder, viser, at algpopulationen steg med en faktor fra hundrede til tusind, og mangfoldigheden gik lige op i en big bang og aldrig gik tilbage igen, " fortæller Brocks Pease.

Algerbommen svarer til en tid i den geologiske historie kaldet Snowball Earth, forklarer Sarah Kaplan ved The Washington Post . For omkring 700 millioner år siden dækkede isark vores planet. Men så for nogle 650 millioner år siden blev forkølelsen afbrudt. Vulkanudbrud opbyggede drivhusgasser i atmosfæren, der hjalp med at varme planeten, smelte isen og opvarmede oceanerne. Cirka 14 millioner år senere afkøles Jorden, og snebolden vendte tilbage.

Det var i denne periode, at alger steg til global dominans.

Før den store frysning var oceanerne fosfatfattige. Men de millioner af år med gletschere, der formalede og pulveriserede sten, skabte enorme mængder af næringsstoffet, der til sidst strømmede ud i verdenshavene, fodrede algerne og fik den til at bevæge sig fra livets kanter til midttrinnet, ifølge en pressemeddelelse.

”De kommer alle så tæt på hinanden - fosfat kom først, alger kom på andenpladsen, dyr kom på tredjepladsen, ” fortæller Brocks Yong. ”Algene leverede den mad og energikilde, der gjorde det muligt for organismer at blive store. Jeg tror bare ikke, at et økosystem med hajer i det ville være muligt med bare bakterier. ”

Nick Butterfield fra Cambridge University fortæller Pease, at han synes dateringen af ​​blomstringen er nøjagtig, men Brocks kan have fået årsagen og virkningen bagud. ”Der er ingen beviser for, at dyreudvikling begrænses af en mangel på mad, ” siger han. I stedet tror han, at stigningen af ​​andre dyr som svampe gjorde spredning af alger mulige.

Holdet forventer, at der vil være mange udfordringer ved deres fortolkning. ”Årsagerne og konsekvenserne af denne stigning er kontroversielle, og jeg ser frem til folk, der kæmper om den, ” siger Brocks til Yong, selvom han ikke synes, at algen blomstrer i sig selv i tvist.

Så måske har vi stadig alle alger at takke for vores eksistens på Jorden.

Hvordan mikroskopiske alger sparkede i gang livet som vi kender det