Грибоподобные организмы в глубоких временах и глубоких породах

Грибоподобныеорганизмывглубокихвременахиглубокихпородах

Для меня это началось в 2002, когда я получил электронное письмо. письмо от Биргера Расмуссена в Перте. Я не знал его лично, но был впечатлен его новаторской работой по радиометрическому датированию осадочных пород. Биргер написал, что у него только что была рукопись об очень ранних окаменелостях следов животных, отклоненная журналом Nature . Трое арбитров разгромили его, но один хотя бы попытался быть конструктивным, и ему показалось, что это я. Итак, хотел бы я приехать в Австралию и сотрудничать с ним в изучении окаменелостей?

Его догадка была правильной: это был я. Он также правильно предположил, что я не смог устоять перед задачей поработать над окаменелостями. Так начались годы радостного сотрудничества в области биоты хребта Стирлинга, результатом которого стало несколько публикаций (Расмуссен и др. ,
, 2004; Бенгтсон и др. , 2007) и главный вывод о том, что около двух миллиардов лет назад на морском дне существовали подвижные многоклеточные организмы, то есть более чем на миллиард лет раньше, чем самые старые известные ископаемые животные. Мало кому из наших коллег понравился вывод, хотя мы никогда не утверждали, что следы были животными, но до сих пор никто не предложил более точной интерпретации окаменелостей.

Хребет Стирлинга следы окаменелостей, найденных на подошвах пластов песчаника. На нижнем изображении следы обведены синим цветом. После Бенгтсона и др. 2007.

Биргера и мои пути не пересекались какое-то время после этого приключения, хотя мы поддерживали спорадические контакты. Тем временем я объединился с Магнусом Иварссоном, который только что защитил докторскую диссертацию. проект по ископаемым микробам «глубокой биосферы», огромной, но малоизученной биоте, скрытой в порах и трещинах на глубине от сотен до тысяч метров в скале. Магнус обнаружил ископаемый мицелий нитчатых грибов в 71 миллион лет назад базальты в северной части Тихого океана (Иварссон и др. , 214480299 ). Базальты – это остатки потоков лавы, и когда лава извергается на морское дно, она быстро остывает, превращаясь в почти пенистую структуру. Пузыри остаются открытыми в течение миллионов лет и являются убежищем для колонизирующих микробов. . Здесь грибы Магнуса жили до того, как они окаменели. Мы также могли бы показать, как грибы жили в симбиотической ассоциации с бактериями-подобными организмами, которые использовали химически накопленную энергию (в отсутствие света для фотосинтеза) для производства органического вещества (Бенгтсон). и другие., 2014 ; Иварссон и др. , 2015).

Симбиозоподобная ассоциация грибов (нитей) с микробами («цветная капуста» и мелкие яркие зерна) из 70 подводные пористые вулканические породы возрастом в миллион лет. Диаметр образца 0,8 мм. Рентгеновская томографическая визуализация.

Таким образом, окаменелости могут вдохновить на поиски грибов в современной глубокой биосфере, и теперь биологи ищут генетические маркеры грибов в глубоких породах. Но мы также можем использовать 71 находки возрастом в миллион лет как поисковые изображения более древней глубинной жизни, поскольку пузырящаяся лава образовалась на Земле с момента начала образования горных пород более четырех миллиардов лет назад. Это может быть даже подходящая среда для поиска последнего общего предка всего живого. Мы решили заглянуть в действительно старые скалы.

В этот момент мой почтовый ящик зазвонил. Это был Биргер: « Я надеюсь, что у вас все хорошо, и прошу прощения за то, что не поддерживаете связь. Я встретил вашего коллегу на «Флоренс Гольдшмидт» – Магнуса Иварссона, у которого был отличный плакат об окаменелых грибах в базальтах морского дна. Недавно я обнаружил нитевидные структуры в протерозойских базальтах, которые кажутся очень похожими на те, которые вы изучали. Я буду в Стокгольме в четверг и хотел бы знать, есть ли у вас время поболтать? Рад видеть вас снова. »

Так началась новая глава в нашем сотрудничестве, и первоначальный результат – это то, что вы видите в уже опубликованной статье. Мы использовали рентгеновскую томографическую микроскопию, чтобы распутать мицелийоподобную структуру в трех измерениях, и мы применили рентгеновский микроанализ и рамановскую спектрометрию, чтобы охарактеризовать последовательность минерализации внутри пузырьков, содержащих волокна, и определить температуры кристаллизации. Мы смогли продемонстрировать, что волокна действительно были окаменелостями обитающих в полостях организмов и что они колонизировали пузырьки и трещины в остывающей лаве вскоре после извержения 2,4 миллиарда лет назад. Мы пришли к выводу, что подобные грибам окаменелости в глубинах биосферы восходят по крайней мере 2,4 миллиарда лет назад, что намного раньше, чем принято считать, что существовали грибы. Пористые породы земной коры, кажется, обеспечивают безопасное убежище для глубоко живущих организмов на протяжении эонов времени, и эта среда обеспечивает отличные условия для сохранения окаменелостей.

Пузырь в лаве возрастом 2,4 миллиарда лет, содержащей окаменелости мицелия. Пузырь диаметром 0,8 мм. Рентгеновский томографический рендеринг .

Земле 4,6 миллиарда лет . Как далеко мы можем уйти с такой биотой? Мы продолжаем поиски и надеемся вдохновить других сделать то же самое. Следите за обновлениями.

Статья в Nature Ecology & Evolution находится здесь: http://go.nature.com/2o2zElS

Рекомендации

Бенгтсон, С., Иварссон, М., Астольфо, А., Беливанова, В., Броман , К., Мароне, Ф., и Стампанони, М. 2014. Глубинный биосферный консорциум грибов и прокариот в базальтах подводного дна эоцена. Геобиология, 33 : 489 – 496.

Иварссон, М., Бенгтсон, С., Беливанова, В., Стампанони, М., Мароне, Ф., и Телер, А. 2012. Ископаемые грибы в базальтах подпольного эоцена. Геология, 40 : 163 – 166.

Иварссон, М., Бенгтсон, С., Скогби, Х., Лазор, П., Броман, К., Беливанова, В., и Мароне, Ф. 2015. Консорциум грибов и прокариот на границе базальта и цеолита в подпольной вулканической коре. PLoS One, 12 (е 35933874) : 19 стр.

Расмуссен, Б., Бенгтсон, С., Флетчер, И.Р., и Макнотон, Н. 2002. Дискоидные отпечатки и окаменелости, похожие на следы, возрастом более 1206 возрастом более миллиона лет. Наука, 296 : 1112 – 1200.

Расмуссен, Б., Флетчер, И.Р., Бенгтсон, С., и Макнотон, Н. 2004. SHRIMP U – Pb датирование диагенетического ксенотима в формации хребта Стирлинга, Западная Австралия: минимальный возраст биоты Стирлинга 1,8 миллиарда лет. Докембрийские исследования, 163 : 329 – 337.

Бенгтсон, С., Расмуссен, Б., и Крапеж, Б. 2007. Палеопротерозойская мегаскопическая биота Стирлинга. Палеобиология, 35 : 351 – 381.