Les premiers organismes photosynthétiques producteurs d’oxygène sur Terre étaient des cyanobactéries. Leur évolution a radicalement changé la Terre, permettant à l’oxygène de s’accumuler dans l’atmosphère pour la première fois et permettant en outre l’évolution d’organismes utilisant l’oxygène, y compris les eucaryotes. Les eucaryotes comprennent les animaux, mais aussi les algues. Quand, cependant, ?



Dans une nouvelle étude, Zhang et al utilisent les restes moléculaires d’anciennes algues (appelés biomarqueurs) pour montrer que les algues occupaient un rôle important dans les écosystèmes marins il y a 1400 millions d’années, environ 600 tens of millions d’années as well as tôt que ce qui était précédemment reconnu.

Les biomarqueurs spécifiques explorés par Zhang et al sont un groupe de molécules de stérane dérivées de stérols qui sont des composants importants des membranes cellulaires chez les organismes eucaryotes. Une difficulté particulière dans l’analyse des stéranes anciens est que les échantillons sont facilement contaminés par des stéranes provenant d’autres resources. Les resources de contamination vont des stéranes introduits lors de l’échantillonnage, du transportation et du traitement des échantillons, à la contamination géologique des stéranes lorsque des fluides s’écoulent à travers les roches.



Zhang et al ont soigneusement contrôlé chacune des resources de contamination et ont constaté, comme d’autres, qu’aucun stérane n’était libéré lors de l’utilisation de protocoles conventional pour extraire des biomarqueurs de ces roches anciennes, dans ce cas la formation de Xiamaling, vieille de 1400 millions d’années, dans le Nord. Chine.

Cependant, Shuichang Zhang, l’auteur principal de l’étude a émis l’hypothèse qu ‘ »il y a des preuves fossiles d’algues eucaryotes il y a 1400 millions d’années, voire in addition tôt, nous nous sommes donc demandé si des stéranes dans ces roches pourraient être plus étroitement liés aux kérogènes et non facilement libéré lors de l’extraction de biomarqueurs standard.  » Par conséquent, Zhang et al ont utilisé un protocole de chauffage par étapes dans lequel les échantillons ont été lentement chauffés dans des tubes en or en 9 étapes de 300 ° C à 490 ° C. Les molécules organiques libérées à chacune des neuf étapes ont été extraites et des stéranes indiquant la présence d’algues rouges et vertes ont été libérés, en particulier aux températures furthermore élevées.

Zhang poursuit: « Beaucoup craindront que les stéranes que nous avons trouvés soient le produit d’une sorte de contamination. Nous étions également inquiets à ce sujet, mais nous avons analysé en parallèle des échantillons qui ont été chauffés à des températures élevées au cours de leur histoire géologique et qui, par conséquent, ne contenait aucun biomarqueur. Nous n’avons trouvé aucun stérane dans ces derniers. Cela signifie que nos protocoles étaient propres, et nous sommes donc convaincus que les stéranes que nous avons trouvés étaient indigènes à la roche.  »

Il n’est pas encore tout à fait clair pourquoi les stéranes étaient si étroitement liés au kérogène et non libérés pendant les protocoles regular. Mais, les conclusions de Zhang et al. montrent que des groupes d’algues vertes et rouges étaient présents dans les écosystèmes marins il y a 1400 millions d’années. C’est 600 millions d’années as well as tôt que ce qui ressort des études précédentes sur les biomarqueurs. Ce travail montre que les lignées d’algues rouges et vertes avaient certainement évolué il y a 1400 millions d’années, et cela devrait être une contrainte utile pour chronométrer l’histoire globale de l’évolution des eucaryotes. Ces travaux montrent également qu’au moins certains écosystèmes marins anciens fonctionnaient de manière additionally similaire aux écosystèmes modernes qu’on ne le pensait auparavant. Cela signifie en outre qu’il y avait suffisamment de nutriments et d’oxygène disponibles pour favoriser la présence d’écosystèmes contenant des algues.

Le professeur Don Canfield, Centre nordique pour l’évolution de la Terre, Université du Danemark du Sud, co-auteur de l’étude ajoute : « Nous espérons que notre étude inspirera d’autres personnes à utiliser des techniques similaires pour mieux démêler l’histoire complète de l’évolution des eucaryotes à travers le temps géologique. «