462

Ископаемые грибы возрастом миллиард лет близки к точке расхождения грибов и животных

Международная группа палеонтологов, обработав собранный в арктической Канаде материал из протерозойских пород возрастом около 1 млрд лет, описала микробиоту, представленную разными группами водорослей. Среди этих остатков выделились особые формы, по признакам больше напоминающие грибы. Их описали как самостоятельный вид Ourasphaira giraldae. Тщательный анализ этих остатков и обнаружение в их клеточной стенке хитина подтвердило, что это действительно грибы. Таким образом, во-первых, выясняется, что хитин может сохраняться в узнаваемом виде миллиард лет, а во-вторых, филогенетики получают данные о том, что эволюционные линии грибов и животных разошлись не позже миллиарда лет назад.

Ископаемые грибы возрастом миллиард лет близки к точке расхождения грибов и животных Палеонтология, Наука, Грибы, Микология, Эволюция, Elementy ru, Копипаста, Длиннопост

Рис. 1. Типичное строение клеточной стенки грибов. Снизу вверх: двойная клеточная мембрана, на ней хитин/хитозан, над которым находится аморфный матрикс с гликопротеинами. В органических остатках Ourasphaira giraldae ученые смогли увидеть все эти характерные структуры при помощи разнообразных инструментов и методов: сканирующего электронного микроскопа (аморфный матрикс и внутренняя стенка сложного строения), просвечивающего электронного микроскопа (двойная мембрана) и Фурье-инфракрасной спектроскопии (хитин). Рисунок с сайта en.wikipedia.org

Палеонтологи продолжают поиски следов жизни в древнейших породах планеты. На этот раз исследователи из научных учреждений Бельгии, Канады и Франции описали грибы, которые на сегодняшний момент являются древнейшими представителями своего царства. Палеонтологи в течение трех лет собирали образцы в протерозойских разрезах северо-запада арктической Канады. Группа этих разрезов неплохо изучена — по крайней мере, они как следует датированы разными методами и в разных точках осадочной последовательности (рис. 2). Возраст той части, откуда были взяты образцы, составил 1013–892 миллионов лет. Что и говорить — это интересный интервал: теоретически как раз в это время шло начальное становление грибов и различных одноклеточных животных. По молекулярным реконструкциям время расхождения этих линий должно быть около 1200 млн лет.

Ископаемые грибы возрастом миллиард лет близки к точке расхождения грибов и животных Палеонтология, Наука, Грибы, Микология, Эволюция, Elementy ru, Копипаста, Длиннопост

Рис. 2. Слева — датировки формаций арктической Канады, откуда происходят изученные образцы. Обсуждаемая работа посвящена образцам из интервала формации Grassy Bay. Звездочками обозначено датирование уран-свинцовым методом (черные и белые звездочки соответствуют датировкам по разным минералам), белыми кружочками — рений-осмиевое датирование. Схема из обсуждаемой статьи в Precambrian Research. Справа — карта северных районов территории Нунавут и Северо-Западных территорий, крестиком отмечено место забора образцов Ourasphaira giraldae. Изображение из обсуждаемой статьи в Nature
Образцы, собранные в ходе экспедиций, отправились в Льежский университет, где с ними начала работать Марселла Жиральдо (Marcella Giraldo), опытный препаратор-палинолог. Она растворила все образцы в смеси плавиковой и соляной кислот, как это обычно делается, когда из камней хотят выделить пыльцу и споры растений, а также любые другие органические остатки. В результате из сотни килограммов камней получилось несколько драгоценных препаратов с остатками организмов, живших миллиард лет назад. Жиральдо проделала колоссальную и кропотливейшую работу и за свою преданность делу удостоилась чести, чтобы ее именем назвали древнейший на планете гриб — Ourasphaira giraldae, найденный в этом материале (рис. 3).

Ископаемые грибы возрастом миллиард лет близки к точке расхождения грибов и животных Палеонтология, Наука, Грибы, Микология, Эволюция, Elementy ru, Копипаста, Длиннопост

Рис. 3. Древнейший известный гриб Ourasphaira giraldae, на фото A — голотип. В изученных образцах оказалось много остатков этих организмов, которые были исследованы учеными. Стрелки указывают на септы. Изображение из обсуждаемой статьи в Precambrian Research
Кроме O. giraldae в этом материале оказалось довольно много и других органических фоссилий: около десятка различных форм микроводорослей и акритархов. Как же ученые смогли отнести O. giraldae к грибам, отделив от разного рода водорослей?
Для начала, по морфологии. O. giraldae представляли собой клеточные образования с двойной стенкой, которые слагаются в длинные нити, разделенные плотными септами (см. мицелий) и имеющие редкие Т-образные ветвления. На концах нитей были округлые образования, напоминающие споры. Эти признаки присущи не только грибам, но и некоторым нитчатым водорослям, поэтому их пока маловато для отнесения остатков к грибам. Еще один аргумент — микроструктура оболочки концевых вздутий, имеющая характерный вид переплетенных микрофибрилл в грибных спорах (рис. 4).

Ископаемые грибы возрастом миллиард лет близки к точке расхождения грибов и животных Палеонтология, Наука, Грибы, Микология, Эволюция, Elementy ru, Копипаста, Длиннопост

Рис. 4. Микрофибриллы в оболочке спороподобного вздутия O. giraldae (слева) и современного гриба Pleurotus eryngii (справа). Длины масштабных отрезков — 100 нм (слева) и 200 нм (справа). Фото из обсуждаемой статьи в Nature и из статьи S. Ifuku et al., 2011. Preparation of Chitin Nanofibers from Mushrooms
А если скептикам и микрофибрилл недостаточно, то ученые приберегли еще один козырь (собственно, ради него и затеяна статья в Nature). Им удалось выяснить молекулярный состав ископаемых остатков с помощью Фурье-инфракрасной микроспектроскопии (Фурье-ИКС, Fourier-transform infrared spectroscopy, FTIR).

Удивительно, но в составе появился четкий сигнал присутствия хитина или его производного хитозана (рис. 5)! И это после миллиарда лет «хранения». Хитин очень мало изменился за это долгое время, и это заставляет задуматься, как органические остатки становятся фоссилиями и что такое палеонтологическая летопись в целом. Так или иначе, но хитин — это обязательный компонент грибной стенки, у водорослей его быть не может. Таким образом, и морфология, и микроструктура оболочек, и химический состав говорят о грибной природе Ourasphaira giraldae. Бесспорно — это грибы.

Ископаемые грибы возрастом миллиард лет близки к точке расхождения грибов и животных Палеонтология, Наука, Грибы, Микология, Эволюция, Elementy ru, Копипаста, Длиннопост

Рис. 5. Сравнение спектров Фурье-ИКС хитина из микрофоссилии Ourasphaira giraldae со стандартами для альфа-хитина грибов и хитозана. Хорошо видно, насколько они схожи. Рисунок из обсуждаемой статьи в Nature

И эти грибы дают надежную калибровочную точку для определения времени расхождения эволюционных линий грибов и животных: никак не позже 890 млн лет назад. Теперь дело за биоинформатиками, которым нужно пересмотреть реконструированное по молекулярным данным время расхождения грибов и животных в соответствии с новыми находками.
Во всех этих рассуждениях о древнейшей грибной биоте остается единственное сомнение: а вдруг это загрязнение? Ясно, что речь не идет о современной контаминации, так как хитин все же изменен. Но, может быть, эти грибы проникли в осадочную породу уже сильно после ее формирования? Для подобных микроископаемых это — самое главное и при этом самое трудноразрешимое сомнение. Авторы работы отмечают, что против гипотезы о позднейшем прорастании грибных гифов свидетельствует расположение нитей по слоистости, а не сквозь нее, как это было бы, если бы нити прорастали через уже оформленный пласт. Ну что же, такой аргумент выглядит вполне логично, хотя соответствующих иллюстраций и не приведено, а прорастание сквозь пласт может быть и в условиях неконсолидированного осадка.
Напомню читателям, что в 2008 году «Элементы» рассказывали о находке грибов примерно того же возраста из восточной Якутии (Грибы, которым миллиард лет, «Элементы», 19.12.2008). К сожалению, авторы обсуждаемых работ о грибах из Канады не объяснили, почему они не относят к грибам восточноякутские формы (тем более что в протерозое эти территории составляли единый палеобассейн). А было бы интересно узнать мнение экспертов на эту тему.
Источники:1) Corentin C. Loron, Robert H. Rainbird, Elizabeth C. Turner, J. Wilder Greenman, Emmanuelle J. Javaux. Organic-walled microfossils from the late Mesoproterozoic to early Neoproterozoic lower Shaler Supergroup (Arctic Canada): Diversity and biostratigraphic significance // Precambrian Research. 2019. V. 321. P. 349–374. DOI: 10.1016/j.precamres.2018.12.024.2) Corentin C. Loron, Camille François, Robert H. Rainbird, Elizabeth C. Turner, Stephan Borensztajn & Emmanuelle J. Javaux. Early fungi from the Proterozoic era in Arctic Canada // Nature. 2019. DOI: 10.1038/s41586-019-1217-0.
Елена Наймарк

https://elementy.ru/novosti_nauki/433481/Iskopaemye_griby_vo...

Найдены возможные дубликаты

+16

По вашему величественные фунгоиды родня ничтожным животинкам? Ха!

Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 1
+7
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
+7

Чет тут мутно. На основании одних только спектров далеко не уедешь. Шелк тоже до слез будет похож на хитин. Насколько они отличаются видно на картинках.

Иллюстрация к комментарию
Иллюстрация к комментарию
раскрыть ветку 7
+2
Ловите химиков!))
+3

отличаются, судя по картинке)

во втором случае кольца, как минимум. как максимум соединение через кислород.
раскрыть ветку 4
+1

Ну да, -CH2-O-CH2- имеет свой отпечаток. Как кольца вроде плохо видно будет: они разряжены спиртовыми группами.

Ну мы же друг друга поняли, что анализ так се. Это не обязательно хитин, а возможно другой какой-то полимер. Вот так уникальную форму жизни, по драматическим обстоятельствам погибшую, записали в грибы.

Таксономия очень злая штука. В первую очередь надо было бы делать качественную реакцию на магний или что-то в этом духе, чтобы доказать отсутствие хлорофилла. Я не настоящий палеонтолог, я не знаю как надо. Знаю только что заявление громковато.

раскрыть ветку 3
+2

Откуда инфа что спектры шелка и хитина неотличимы?

+4

Боже, какая убогая схема строения КС! Неактуальна уже лет 20, как и многие в современных учебниках. Касательно темы - если вы ждёте комментариев "экспертов", а точнее специалистов микологов, изучающих цитологию либо систематику микроорганизмов, то, скорее всего, кроме скепсиса ничего не услышите. Это все отсылки к перспективам изучению образцов метеоритов, минерализованный образцов со дна океана около гор. источников, вечные мерзлоты и тп. Но считаются большинство таких проектов феноменологией, тк строить какие-то конкретные гипотезы, опираясь на сомнительный минерализованный материал, снимая размеры типа "органелла",  либо структур, похожих на что-нибудь живое современное, ну такое себе... Этой теме близка палеонтологические реконструкции динозавров, только хуже. Хотя, с завидной частотой, работы такие хорошо цитируется, гранты выбиваются, Хирш растёт. А все из-за призрачных шансов в успехе в будущем в изучении внепланетного микробиома. Можете мне поверить, я в этой тематике какое-то время работал. Действительно важные фундаментальные исследования по той же КС эукариот цитируются вяло, когда описательная статья в косможурнале о первичных пассажах дрожжевых культур 30к возраста била все рекорды. Обидно, никакого полезного значения она не несёт, как и цитирующие ее работы. Но, думаю, не стоит разъяснять, что такое модные и хлебные тематики в стратегии развития науки в РФ и зарубежье. Хотя, у них есть у авторитетных людей смелость покрывать херами публично как директоров университетов, так и сотрудников департаментов, оплачивающих деньгами налогоплательщиков всякую херобору. А у нас академики со своими курятниками и фермами непогрешимы и чуть ли не святы, а как им рты заткнули 100к в мес при реформе, так они рьяно начали поддерживать эффективных менеджеров в министерстве. Ладно, сори за флуд.

раскрыть ветку 8
+7

Вы о том, что это не наука вообще или о том, что польза от нее никакая? Если второе, то и фиг бы с ней: дозреет в тупик и само отвалится, а методология останется и может, пригодится, когда-нибудь.

+2
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
раскрыть ветку 6
0
Комментарий удален. Причина: данный аккаунт был удалён
-4

Какие рибосомы и белки и тем более липиды вы хотите найти в минерализованный чуть менее чем полностью структуре? Может ещё спектры снимете с песка? Судя по коменту ясно, что вы далеки от этой темы, подучите матчасть, потом вступайте в полемику.

А про финансирование, если вы про внебюджет, он идёт на надбавки администрации и оплату коммунальных, везде где был в РФ одно и то же. ЦКП и из бюджет это вообще отдельна тема, можете поверить, я руководил одним. Так что тут тоже мимо. Как бы я не против разумно оппонировать, но, честное слово, не с вами уж точно.

раскрыть ветку 4
0

От заголовка ожидание описания точки расхождения грибов и животных, то есть, когда животные и грибы "вышли" из предыдущей ветви развития.

По статье это совсем не очевидно...

0

Это мой пра-пра-пра...... много миллиардов раз дедушка.

раскрыть ветку 6
+5

ты как ленин что ли?) тоже гриб?

раскрыть ветку 5
+5
Иллюстрация к комментарию
-3

Если верить Дарвину мы все грибы, точней наши предки. Насколько я понял эта ветвь как раз является разделяющей грибов и животных. То есть наши прямые родственники.

раскрыть ветку 3
-2

вот смотришь на некоторых придставителей вида человеков, и понимаешь не далеко мы от грибов то ушли, вот мало пока миллиарда лет

-2
Нихуя непонятно. Много умного текста. Ставлю плюс
-2
Ничего не понял но очень интересно
-2

Мне кажется, эти ученые скоро выкопают какую-нибудь новую чуму

раскрыть ветку 4
0
Лишь бы не las plagas
0
Почитайте "Морскую звезду" Уоттса)
0

Окаменелую если только.

раскрыть ветку 1
0
Долго ли отмочить какую то чуму?
Похожие посты
Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: