Name: Die langweilige Milliarde
Wissenschaftlicher Name: Meso-Proterozoikum (mit etwas Paläo- und Neo-) zwischen 1.8 und 0.8 Gya
Bekannt für: Unglaubliche Stabilität, in der wissenschaftlichen Literatur aufgeführt als die langweiligste Zeit auf Erden
Rekord gebrochen: Früheste eukaryotische Photosynthese, der Prozess, der den Planeten veränderte
Wenn Sie nach dem wichtigsten Ereignis in der Vergangenheit der Erde suchen, dann ist der Ursprung der Photosynthese in Pflanzen ein starker Anwärter. Jetzt hat die Erforschung früher Algenfossilien eine Schätzung ergeben, wann das passiert ist. Das Datum ist vor 1.25 Milliarden Jahren, ein Datum, das in einen Zeitraum fällt, der als „Die langweilige Milliarde“ von Geologen.
Die Studium, veröffentlicht in der Zeitschrift Geology, untersucht das Alter der versteinerten Algen, Bangiomorpha pubescens, die erstmals 1990 in Felsen im arktischen Kanada entdeckt wurden. Der mikroskopisch kleine Organismus gilt als ältester bekannter direkter Vorfahre moderner Pflanzen und Tiere, aber sein Alter war nur schlecht datiert, wobei Schätzungen ihn irgendwo zwischen 720 Millionen und 1.2 Milliarden ansiedeln Jahre.
Die neuen Erkenntnisse ergänzen auch die jüngsten Beweise dafür, dass ein Intervall der Erdgeschichte oft als bezeichnet wird die langweilige Milliarde war vielleicht doch nicht so langweilig. Vor 1.8 bis 0.8 Milliarden Jahren lebten Archaeen, Bakterien und eine Handvoll komplexer Organismen, die inzwischen ausgestorben sind, in den Ozeanen des Planeten, ohne dass sich biologische oder umweltbedingte Veränderungen zeigten. So schien es jedenfalls. Tatsächlich könnte diese Ära die Voraussetzungen für die Ausbreitung komplexerer Lebensformen geschaffen haben, die vor 541 Millionen Jahren mit der sogenannten kambrischen Explosion ihren Höhepunkt erreichte.
„Es gibt Hinweise darauf, dass die Biosphäre der Erde und ihre Umwelt im letzten Teil der ‚langweiligen Milliarde' tatsächlich dynamischer gewesen sein könnten als bisher angenommen“, sagt McGill-Doktorand Timothy Gibson, Hauptautor der neuen Studie.
Bestimmung des Alters der Fossilien
Um das Alter der Fossilien genau zu bestimmen, schlugen die Forscher ihr Lager in einem zerklüfteten Gebiet der abgelegenen Baffininsel auf, wo Fossilien von Bangiomorpha pubescens gefunden wurden. Dort sammelten sie trotz des gelegentlichen Schneesturms im August und zerbrechender Winde Proben von Schwarzschiefer aus Gesteinsschichten sandwiched die Gesteinseinheit mit Fossilien der Alge. Verwendung der Rhenium-Osmium (oder Re-Os) Datierungstechnik, angewendet zunehmend auf Sedimentgestein In den letzten Jahren stellten sie fest, dass die Felsen 1.047 Milliarden Jahre alt sind.
„Das ist 150 Millionen Jahre jünger als allgemein angenommen und bestätigt, dass dieses Fossil spektakulär ist“, sagt Galen Halverson, leitender Autor der Studie und außerordentlicher Professor am Department of Earth and Planetary Sciences von McGill. „Damit können Wissenschaftler die frühe Evolution von Eukaryoten genauer abschätzen“, den zelligen Organismen, zu denen Pflanzen und Tiere gehören.
Parce que Bangiomorpha pubescens ist fast identisch mit modernen rote Algen, haben Wissenschaftler zuvor festgestellt, dass die alten Algen, wie grüne Pflanzen, Sonnenlicht nutzten, um Nährstoffe aus Kohlendioxid und Wasser zu synthetisieren. Wissenschaftler haben auch festgestellt, dass der Chloroplast, die Struktur in Pflanzenzellen, die der Ort der Photosynthese ist, entstand, als ein Eukaryot vor langer Zeit ein einfaches photosynthetisches Bakterium verschlang. Dem Eukaryoten gelang es dann, diese DNA an seine Nachkommen weiterzugeben, einschließlich der Pflanzen und Bäume, die heute den größten Teil der weltweiten Biomasse produzieren.
Ursprünge des Chloroplasten
Nachdem die Forscher das Alter der Fossilien auf 1.047 Milliarden Jahre geschätzt hatten, steckten sie diese Zahl in ein „Molekulare Uhr“, ein Computermodell, das zur Berechnung evolutionärer Ereignisse auf der Grundlage von Raten genetischer Mutationen verwendet wird. Ihr Fazit: Der Chloroplast muss vor etwa 1.25 Milliarden Jahren in Eukaryoten eingebaut worden sein.
„Wir erwarten und hoffen, dass andere Wissenschaftler dieses Alter noch einstecken werden Bangiomorpha pubescens in ihre eigenen molekularen Uhren, um das Timing wichtiger evolutionärer Ereignisse zu berechnen und unsere Ergebnisse zu testen“, sagt Gibson. „Wenn andere Wissenschaftler sich eine bessere Methode vorstellen, um zu berechnen, wann der Chloroplast aufgetaucht ist, wird die wissenschaftliche Gemeinschaft schließlich entscheiden, welche Schätzung vernünftiger erscheint, und neue Wege finden, sie zu testen.“
Quelle: McGill University.
