Organismes photosynthétiques pendant la Snowball Earth

  • Une équipe de recherche a découvert des preuves d'une activité photosynthétique pendant la glaciation marinoenne, ce qui suggère que certains organismes photosynthétiques ont survécu à cette période.
  • Les biomarqueurs montrent une transition entre des organismes bactériens dominants avant la glaciation et des eucaryotes dominants après la glaciation.
  • Les résultats suggèrent que la récupération bactérienne a précédé l'émergence des eucaryotes, ce qui pourrait avoir conduit à l'évolution d'organismes plus complexes.

Certains chercheurs émettent l’hypothèse que les calottes glaciaires ont enveloppé la terre pendant la glaciation marinoenne (il y a 650 à 535 millions d’années) dans ce que l’on surnomme la “Terre boule de neige”. La glaciation a également eu un effect sur le climat et la composition chimique des océans, limitant l’évolution de la première vie. Pourtant, à mesure que la terre se réchauffait et que la période édiacarienne commençait, la vie biotique a commencé à évoluer.

Une équipe de recherche de l’Université de Tohoku a dévoilé plus d’informations sur le processus évolutif de la changeover Marinoan-Ediacaran. En utilisant des preuves de biomarqueurs, ils ont révélé une achievable activité photosynthétique pendant la glaciation marinoenne. Cela a été suivi par des organismes photosynthétiques et des bactéries entrant dans une période de faible productivité. Cependant, au fur et à mesure que les eucaryotes se sont développés au début de la période édiacarienne, ils se sont épanouis.

Le Dr Kunio Kaiho, qui a co-écrit un write-up avec Atena Shizuya, a déclaré : « Nos découvertes aident à clarifier l’évolution des animaux primitifs à complexes au lendemain de la Snowball Earth. Leur short article en ligne a été publié dans la revue Worldwide and Planetary Modify le 8 août 2021.

La fin de l’ère néoprotérozoïque (il y a 650-530 thousands and thousands d’années) a été témoin de l’une des périodes glaciaires les additionally sévères de l’histoire de la Terre, longue de 4,6 milliards d’années. Les chercheurs pensent que les calottes glaciaires recouvraient toute la terre puisque les unités glaciogènes, telles que les débris des radeaux de glace, sont réparties dans le monde entier. Des carbonates de calotte recouvrent ces formations glaciogènes. Ceux-ci précipitent dans des situations chaudes et suggèrent donc que l’environnement glaciaire s’est rapidement transformé en un environnement de serre.

L’hypothèse Snowball Earth prétend que la concentration de dioxyde de carbone atmosphérique a contrôlé le changement d’un état gelé à un état libre de glace. Les océans recouverts de calotte glaciaire ont empêché la dissolution du dioxyde de carbone dans l’eau de mer pendant la période glaciaire marinoenne, ce qui signifie que la concentration de gaz à effet de serre, émis par l’activité volcanique, a augmenté progressivement. Une fois que l’effet de serre extrême s’est déclenché, les glaciers ont fondu et l’excès de dioxyde de carbone s’est précipité sur les sédiments glaciogènes sous forme de carbonates de calotte.

Si la théorie de la Terre boule de neige explique les larges distributions des formations glaciaires, elle ne parvient pas à faire la lumière sur la survie des organismes vivants. Pour contrer cela, certains chercheurs soutiennent que les molécules organiques sédimentaires, une horloge moléculaire et des fossiles de la fin de l’ère néoprotérozoïque sont la preuve que les eucaryotes primitifs tels que les éponges ont survécu à cette période glaciaire sévère. Des modèles alternatifs suggèrent également qu’une mer ouverte libre de glace existait pendant la glaciation et a agi comme une oasis pour la vie marine.

Mais ce que l’on comprend, c’est que la glaciation marinoenne et la transition climatique extrême qui a suivi ont probablement eu un affect marqué sur la biosphère. Peu de temps après l’ère glaciaire, le biote de Lantian, le additionally ancien eucaryote multicellulaire macroscopique complexe connu, a émergé. Le biote de Lantian comprend des macrofossiles qui sont phylogénétiquement incertains mais morphologiquement et taxonomiquement divers. Pendant ce temps, les espèces pré-marinoennes ont des strategies corporels simples avec une variété taxonomique limitée.

Les biomarqueurs bactériens et eucaryotes démontrent que les bactéries dominaient avant la glaciation, tandis que les rapports stéranes/hopanes illustrent que les eucaryotes dominaient juste avant. Cependant, la relation entre les changements de la biosphère et la glaciation marinoenne n’est pas claire.

En 2011, Kaiho et son équipe se sont rendus aux Trois Gorges, en Chine, sous la course du Dr Jinnan Tong de l’Université des sciences de Chine, pour prélever des échantillons de roches sédimentaires des affleurements moreover profonds de roches sédimentaires marines. À partir de 2015, Shizuya et Kaiho ont analysé les biomarqueurs des algues, de l’activité photosynthétique, des bactéries et des eucaryotes à partir des échantillons de roche.

Ils ont trouvé une activité photosynthétique basée sur les alcanes n-C17 + n-C19 pour les algues et le pristane + phytane pendant la glaciation marinoenne. Les hopanes dans les dépôts carbonatés précoces et tardifs ont montré des organismes photosynthétiques et d’autres bactéries entrant dans un état de faible productivité avant de récupérer. Et les stéranes provenant de carbonates et de mudstones après le dépôt de carbonate de coiffe du début de la période édiacarienne ont indiqué l’expansion des eucaryotes. L’expansion des eucaryotes correspondait à la diversité morphologique du biote de Lantian par rapport aux espèces pré-marinoennes.

Kaiho pense que nous sommes un pas de in addition vers la compréhension du processus évolutif qui s’est produit avant et après Snowball Earth. “Le stress environnemental des environnements océaniques fermés pour l’atmosphère suivi de températures élevées autour de 60 ° C peut avoir produit des animaux as well as complexes par la suite.” Leurs résultats montrent que la récupération bactérienne a précédé la domination des eucaryotes.

L’équipe de Kaiho effectue d’autres études pour clarifier la relation entre le changement climatique et la biosphère dans d’autres endroits. Ils étudient également la relation entre l’augmentation de l’oxygène atmosphérique et l’évolution animale de la fin du Cryogénien au début du Cambrien (il y a 650 à 500 thousands and thousands d’années).