Marie Catherine Sforna und Kollegen haben herausgefunden Chlorophyllreste in einem Mikrofossil aus dem Kongobecken. Was dies außergewöhnlich macht, ist, dass die Überreste sind in situ in einem Milliarden Jahre alten Fossil von Arctazelluläria tetragonala, eine vielzellige Alge. Die Entdeckung wurde durch eine neue Technik ermöglicht, die morphologische, chemische und ultrastrukturelle Analysen mit Synchrotron-basierten kombiniert Röntgenfluoreszenz (SR-XRF) und Röntgenabsorptionsspektroskopie (SR-XAS).
Chlorophyll ist in Fossilien schwer aufzuspüren, und es kann während der Bestattung oder Diagenese leicht zerbrechen – dem physikalischen und chemischen Prozess, der die erste Stufe der Fossilienbildung darstellt. Sie können in Geo umgewandelt werdenPorphyrine, stabilere chemische Strukturen, die Merkmale beibehalten, die es Paläontologen ermöglichen, die Ausgangsmoleküle zu identifizieren. Das Vorhandensein der richtigen Geoporphyrine in fossilem Material hat es Paläontologen ermöglicht, die Existenz von Chlorophyll in Verbindung mit Fossilien von vor einer Milliarde Jahren zu erkennen. Techniken haben es Wissenschaftlern jedoch nicht ermöglicht, Chlorophyllderivate mit bestimmten einzelnen Fossilien zu identifizieren.
Außerdem müssen Sie das richtige Gestein für Ihr Fossil haben. Wenn Ihr Stein während dessen überhitzt Reifung, werden die gesuchten Biomarker zusammengebrochen sein. Die neue Technik löst beide Probleme und findet die notwendigen Moleküle sogar in überreifem Gestein. Der Schlüssel zur Erschließung der Fossilien war die Nickelanreicherung im Kondensat Zytoplasma von Zellen. Diese Nickel-Geoporphyrine enthalten noch die Struktur, die notwendig ist, um sie als Chlorophyll-Derivate zu identifizieren.
A Pressemitteilung von der Frühe Lebensspuren & Evolutionslabor (Astrobiologie / Fakultät für Naturwissenschaften) an der Universität Lüttich erklärt: „Diese neue Methodik, die auf Milliarden Jahre altes überreifes Gestein anwendbar ist, bietet einen neuen Ansatz zum Verständnis der Entwicklung der eukaryotischen Phototrophie während des Präkambriums und der Diversifizierung der Primärproduzenten in frühe Ökosysteme.“
In diesem Fall bedeutet das Wort „früh“. Sehr früh. Sforna und Kollegen glauben, dass ihre Technik möglicherweise mehr als doppelt so weit in die Vergangenheit zurückreichen könnte. In ihrer Arbeit schreiben die Autoren: „Dieser Ansatz bietet die Möglichkeit, Porphyrine und damit die Phototrophie viel weiter in die Vergangenheit zurückzuverfolgen, vielleicht sogar bis ins Archaikum. Tatsächlich verringert die Fähigkeit von XANES, an unlösliche organische Stoffe gebundene Tetrapyrrolstrukturen zu erkennen, das Kontaminationsrisiko und ermöglicht die Zuordnung gebundener Porphyrinderivate zu einzelnen Mikrofossilien.“
FORSCHUNGSBERICHT
Sforna, MC, Loron, CC, Demoulin, CF, François, C., Cornet, Y., Lara, YJ, Grolimund, D., Ferreira Sanchez, D., Medjoubi, K., Somogyi, A., Addad, A ., Fadel, A., Compère, P., Baudet, D., Brocks, JJ und Javaux, EJ (2022) „Intrazellulär gebundene Chlorophyllreste identifizieren 1 Gyr-alte Fossilien als eukaryotische Algen.“ Nature Communications veröffentlicht . https://doi.org/10.1038/s41467-021-27810-7
