Algas fósiles raras descubiertas inesperadamente llenan los vacíos evolutivos

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Cuando la estudiante de posgrado en geobiología Katie Maloney caminó por las montañas del remoto territorio canadiense del Yukón, esperaba encontrar fósiles microscópicos de la primera infancia. Incluso con planes de campo detallados, las probabilidades de encontrar las rocas adecuadas eran bajas. Sin embargo, lejos de irse con las manos vacías, ha regresado con algunos de los fósiles más importantes de la época.

La vida eucariota (células con un núcleo que contiene ADN) evolucionó hace más de dos mil millones de años, con algas fotosintéticas dominando el campo de juego durante cientos de millones de años a medida que el oxígeno se acumula en la atmósfera de la Tierra. Los geobiólogos creen que las algas primero evolucionaron en ambientes de agua dulce en la tierra y luego se trasladaron a los océanos. Pero el momento de esa transición evolutiva sigue siendo un misterio, en parte porque el registro fósil de la Tierra primitiva es escaso.

Los resultados de Maloney se publicaron ayer en Geología. Ella y sus colaboradores encontraron fósiles macroscópicos de múltiples especies de algas que prosperaron juntas en el fondo del mar hace unos 950 millones de años, anidadas entre montículos de bacterias en un océano poco profundo. El descubrimiento cierra parcialmente la brecha evolutiva entre las algas y la vida más compleja, proporcionando limitaciones de tiempo críticas para la evolución eucariota.

Aunque el campamento fue elegido por el líder del equipo de campo de Maloney, el sedimentólogo Galen Halverson, que ha trabajado en la región durante años, el descubrimiento fue un golpe de suerte inesperado.

«Estaba pensando, ‘tal vez encontremos microfósiles'», dijo Maloney. No se le ocurrió la posibilidad de encontrar fósiles más grandes. «Entonces, cuando comenzamos a encontrar especímenes bien conservados, detuvimos todo y todo el equipo se reunió para recolectar más fósiles. Luego comenzamos a encontrar estas losas grandes y complejas con cientos de especímenes. ¡Fue realmente emocionante!»

Determinar si trazas como las encontradas por Maloney son biogénicas (formadas por organismos vivos) es un paso necesario en paleobiología. Si bien esa determinación finalmente se toma en el laboratorio, algunas cosas la han informado en el campo. Las pistas eran muy curvas, lo que puede ser un buen indicador de vida, y había estructuras visibles dentro de ellas. El hecho de que hubiera cientos de ellos entrelazados selló el trato para ella.

Probablemente pocas personas habrían notado los fósiles ese día.

«Tuvimos mucha suerte de que Katie estuviera allí para encontrarlos porque a primera vista no se parecen a nada», dijo el asesor de Maloney, Marc Laflamme. «Katie está acostumbrada a mirar fósiles de aspecto muy extraño, por lo que tiene un poco de ojo cuando dice: ‘Esto es algo que vale la pena revisar'».

Maloney y sus colegas en el campo lucharon contra las pesadas placas en su helicóptero para un transporte seguro al laboratorio de la Universidad de Toronto-Mississauga. Ella, Laflamme y sus colaboradores utilizaron técnicas de microscopía y geoquímica para confirmar que los fósiles fueron de hecho los primeros eucariotas. Luego mapearon las características celulares de los especímenes en detalle, lo que les permitió identificar más especies en la comunidad.

Mientras Maloney y sus coautores escribieron sus resultados, estaban seguros de haber encontrado las primeras muestras macroscópicas de este período de tiempo crítico. Durante el proceso de revisión por pares, sin embargo, recibieron noticias de un colaborador de que otro grupo en China había hecho un descubrimiento similar casi al mismo tiempo: macrofósiles de un período similar. Esto no los disuadió.

«¿Qué son unos cientos de millones de años entre amigos?» Laflamme se rió. «Creo que nuestros fósiles tienen más detalles, lo que los hace más fáciles de interpretar … Son hermosos. Son enormes, están bien detallados, hay anatomía. Tus ojos simplemente se sienten atraídos por ellos».

En última instancia, tener dos conjuntos de macrofósiles aproximadamente al mismo tiempo solo puede mejorar la línea de tiempo de la evolución eucariota, sirviendo como puntos de calibración críticos para las técnicas de datación biológica basadas en el ADN. Los nuevos fósiles también hacen retroceder la época en que las algas vivían en ambientes marinos, lo que indica que la evolución ya se había producido en los lagos terrestres. Pero para Maloney, un experto en sedimentología, también plantean preguntas sobre qué se conserva en el registro de rocas y por qué.

«Las algas se volvieron muy importantes desde el principio debido a su papel en la oxigenación y los ciclos biogeoquímicos», dijo Maloney. «Entonces, ¿por qué tardan tanto en aparecer de manera confiable en el registro fósil? Definitivamente nos hace pensar más en los ecosistemas animales y si estamos viendo o no el panorama completo, o perdiendo un poco por falta de conservación».

Todo el proyecto resultó atractivo para Maloney, que se convirtió en algas de la biota más reciente. «Nunca esperé estar fascinada por las algas», dijo. «Pero me sorprendió gratamente cuando comencé a investigar las algas modernas, descubriendo el papel importante que desempeñan en la sostenibilidad y el cambio climático, todos estos grandes problemas con los que nos enfrentamos hoy. Así que fue genial contribuir a la historia del origen de las algas . «.

Este trabajo de campo se llevó a cabo con permisos en las tierras tradicionales de las Primeras Naciones de Na-Cho Nyak Dun con su consentimiento.

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