'S Werelds oudste algenfossielen zijn een miljard jaar oud, volgens een nieuwe analyse door aardwetenschappers van McGill University. Op basis van deze bevinding, de onderzoekers schatten ook dat de basis voor fotosynthese in de huidige planten 1,25 miljard jaar geleden werd gelegd.

De studie, gepubliceerd in het tijdschrift Geologie , een al lang bestaand mysterie over de ouderdom van de gefossiliseerde algen zou kunnen oplossen, Bangiomorpha pubescens , die voor het eerst werden ontdekt in rotsen in Arctisch Canada in 1990. Het microscopisch kleine organisme wordt beschouwd als de oudst bekende directe voorouder van moderne planten en dieren, maar zijn leeftijd was slechts slecht gedateerd, met schattingen die het ergens tussen 720 miljoen en 1,2 miljard jaar plaatsen.

De nieuwe bevindingen dragen ook bij aan recent bewijs dat een interval in de geschiedenis van de aarde, vaak aangeduid als de Boring Billion, misschien niet zo saai was, ten slotte. Van 1,8 tot 0,8 miljard jaar geleden, archaea, bacteriën en een handvol complexe organismen die sindsdien zijn uitgestorven, scharrelen rond in de oceanen van de planeet, met weinig biologische of omgevingsveranderingen om te laten zien. Of zo leek het. In feite, dat tijdperk heeft mogelijk de weg geëffend voor de proliferatie van meer complexe levensvormen die 541 miljoen jaar geleden culmineerde met de zogenaamde Cambrische explosie.

"Er begint zich steeds meer bewijs op te stapelen dat suggereert dat de biosfeer van de aarde en haar omgeving in het laatste deel van de 'Boring Billion' mogelijk dynamischer zijn geweest dan eerder werd gedacht, " zegt McGill PhD-student Timothy Gibson, hoofdauteur van de nieuwe studie.

De leeftijd van de fossielen bepalen

Om de leeftijd van de fossielen te bepalen, sloegen de onderzoekers hun kamp op in een ruig gebied van het afgelegen Baffin Island, waar Bangiomorpha pubescens fossielen zijn daar gevonden, ondanks af en toe een sneeuwstorm in augustus en instortende winden, ze verzamelden monsters van zwarte schalie uit gesteentelagen die de rotseenheid met fossielen van de alg als sandwich hadden. Met behulp van de Rhenium-Osmium (of Re-Os) dateringstechniek, de laatste jaren in toenemende mate toegepast op sedimentair gesteente, ze hebben vastgesteld dat de rotsen 1,047 miljard jaar oud zijn.

"Dat is 150 miljoen jaar jonger dan algemeen aanvaarde schattingen, en bevestigt dat dit fossiel spectaculair is, " zegt Galen Halverson, senior auteur van de studie en een universitair hoofddocent bij McGill's Department of Earth and Planetary Sciences. "Dit zal wetenschappers in staat stellen om nauwkeurigere beoordelingen te maken van de vroege evolutie van eukaryoten, " de celorganismen die planten en dieren omvatten.

Omdat Bangiomorpha pubescens is bijna identiek aan moderne rode algen, wetenschappers hebben eerder vastgesteld dat de oude alg, zoals groene planten, gebruikt zonlicht om voedingsstoffen uit koolstofdioxide en water te synthetiseren. Wetenschappers hebben ook vastgesteld dat de chloroplast, de structuur in plantencellen die de plaats is van fotosynthese, werd gecreëerd toen een eukaryoot lang geleden een eenvoudige bacterie overspoelde die fotosynthetisch was. De eukaryoot slaagde er toen in om dat DNA door te geven aan zijn nakomelingen, inclusief de planten en bomen die tegenwoordig de meeste biomassa in de wereld produceren.

Oorsprong van de chloroplast

Nadat de onderzoekers de leeftijd van de fossielen op 1,047 miljard jaar hadden berekend, ze stopten dat cijfer in een "moleculaire klok, " een computermodel dat wordt gebruikt om evolutionaire gebeurtenissen te berekenen op basis van de snelheid van genetische mutaties. Hun conclusie:de chloroplast moet ongeveer 1,25 miljard jaar geleden in eukaryoten zijn opgenomen.

"We verwachten en hopen dat andere wetenschappers deze leeftijd voor Bangiomorpha pubescens in hun eigen moleculaire klokken zullen stoppen om de timing van belangrijke evolutionaire gebeurtenissen te berekenen en onze resultaten te testen, Gibson zegt. "Als andere wetenschappers een betere manier bedenken om te berekenen wanneer de chloroplast opkwam, de wetenschappelijke gemeenschap zal uiteindelijk beslissen welke schatting redelijker lijkt en nieuwe manieren vinden om het te testen."