Akritarker: Tidlige proterozoiske mikrofossiler fra eukaryote alger
Akritarker: proterozoiske mikrofossiler fra eukaryote alger — indsigt i 1,4–1,6 mia. år gamle hvilestadier, diversitet, størrelse, pigge og evolutionære forsvarsmekanismer.
Akritarker er tidlige mikrofossiler, som sandsynligvis stammer fra eukaryote celler. Det, vi finder i de gamle sten fra den proterozoiske æra, er typisk de resistente enkeltlagede cellevægge eller et ydre dække udskilt af cellevægge. Disse strukturer er organiske i deres kemiske sammensætning og består af kerogen-lignende, syre- og varmebestandigt materiale — ikke kalciumkarbonat. Deres præcise biologiske tilhørsforhold er ofte usikre, men mange ligner hvilestadiet (cyster) hos moderne dinoflagellater (de såkaldte "røde tidevandsorganismer").
"Disse mikrofossiler repræsenterer hvilefasen i eukaryote algers reproduktionscyklus". s258
Akritarker findes i store mængder i organisk-rige skifer- og siltstenslag og kendes fra prøver der er omkring 1,4 til 1,6 milliarder år gamle. p57 De udviser et meget stort morfologisk spektrum — fra simple sfæriske korn til komplekse former med pigge, riller, netværk og indtryk — og det er derfor uklart, om de udgør en monofyletisk gruppe eller flere uafhængige linjer. Omkring 1 milliard år før nu ses en tendens til øget tal, formlig diversitet og især en stigning i størrelse og forekomsten af pigge.
Fremfinding og bevaring
Akritarker isoleres typisk ved palynologiske metoder: bjergartsmateriale opløses i syrer (fx HCl og HF) for at fjerne mineralfraktionen, og den organiske rest undersøges derefter i mikroskop eller med scanning elektronmikroskopi. Bevaringsgraden kan variere, idet organisk materiale ofte omdannes til kerogen, hvilket både kan bevare og forvride oprindelige strukturer.
Tolkninger og biologisk oprindelse
Navnet "akritark" afspejler dette: det er et form-taxon (en morfologisk kategori), ikke nødvendigvis en naturlig gruppe med fælles stamfar. Mulige kilder omfatter cystelignende hvilestadier fra encellede eukaryoter (f.eks. alger eller protister), sporelignende strukturer fra tidlige planter eller æg/propper fra andre mikroorganismer. Selvom mange akritarker minder om moderne dinoflagellat-cyster, er ikke alle sikkert relateret til denne gruppe.
Økologi og evolutionære implikationer
- Akritarker er vigtige som biostratigrafiske markører: deres tilstedeværelse, frasortering og udseende i lag kan bruges til aldersbestemmelse af sedimentære sekvenser.
- Ændringer i størrelse og udformning — især udviklingen af pigge og andre udvækster — tolkes ofte som svar på øget prædation fra dyr, der kunne sluge eller skade dem. Dette er et tidligt tegn på en "våbenkapløb" mellem bytte og rovdyr i mikrobiella fødekæder.
- Variation i akritark-faunaen kan også afspejle klimatiske og oceanokemiske ændringer: for eksempel fald i mangfoldighed under ekstreme køleperioder.
For eksempel oplevede akritarker markante ændringer i population og diversitet i forbindelse med Neoproterozoikum: deres tal faldt under de store skridt med global afkøling i kryogene tider (sneboldjord-hændelser i Neoproterozoikum, ca. 720–635 millioner år siden), efterfulgt af nye strålingsbegivenheder i tiden omkring den kambriske eksplosion. I palæozoikum nåede nogle grupper høj diversitet, og akritarker er påvist helt ind i Ordovicium. s256
Morfologiske træk og eksempler
Typiske karaktertræk omfatter:
- Varieret form: runde, ellipsoidale, stjerne- eller skålformede strukturer.
- Overfladedetaljer: pigge, poresteder, furer, ornamentik.
- Størrelsesvariation: fra få mikrometer til hundrede mikrometer eller mere, afhængig af gruppe og periode.
Betydning for studiet af tidlig liv
Akritarker giver værdifuld indsigt i den tidlige udvikling af eukaryote økosystemer og viser, at komplekse encellede organismer var udbredte i havene længe før flercellede dyr blev dominerende. Deres morfologi, biogeografiske udbredelse og ændringer over tid bruges til at rekonstruere paleoekologiske forhold, havets kemi og de evolutionære processer, der førte frem til større økologisk kompleksitet.
Selvom mange detaljer stadig er usikre — herunder nøjagtig biologisk tilhørsforhold for mange morfotyper — er akritarker centrale kilder til viden om Proterozoikum og overgangen til det fanerzoiske liv på Jorden.
Nyere opdagelse
En nylig opdagelse har i høj grad udvidet vores viden om acritarker. Der er fundet store (50 μm) akritarker i silica-baserede sten af arkaisk alder i Sydafrika. Disse klipper stammer fra 3.200 millioner år siden, hvilket gør dem til det næstældste liv, der er fundet som fossiler. De tidligste er cyanobakterier, der findes i stromatolitter.
Betydningen af dette er, at akritarker er eukaryoter. Det betyder, at eukaryoter var til stede mindst 1,5 milliarder år tidligere, end man havde antaget.
Spørgsmål og svar
Spørgsmål: Hvad er akritarker?
A: Acritarker er tidlige mikrofossiler, resterne af eukaryote celler. De har en enkeltlaget cellevæg eller et dække udskilt af cellevæggene, som kan findes i bjergarter fra Proterozoikum.
Spørgsmål: Hvad er deres kemiske sammensætning?
Svar: Akritarker er organiske i deres kemiske sammensætning, ikke kalciumkarbonat.
Spørgsmål: Hvornår opstod de første gang?
Svar: Akritarker dukkede først op for 1,4 til 1,6 milliarder år siden i organisk rige skifer- og siltstenslag.
Spørgsmål: Er de monofyletiske?
Svar: Det er ikke klart, om acritarker er monofyletiske eller ej, da de har mange forskellige former.
Spørgsmål: Hvorfor styrtdykkede deres bestande i løbet af den kryogeniske periode?
Svar: Acritarkernes bestande faldt sammen i den kryogene periode for 860 millioner år siden på grund af sneboldjord-episoder.
Spørgsmål: Hvorfor blev de mere spinnede med tiden?
Svar: Acritarkernes øgede snurrighed skyldes muligvis, at de skulle forsvare sig mod rovdyr, der var store nok til at sluge dem eller flå dem i stykker.
Spørgsmål: Udviklede andre grupper af organismer også et forsvar mod rovdyr på dette tidspunkt?
Svar: Ja, andre grupper af små organismer fra den neoproterozoiske æra viser også tegn på forsvar mod rovdyr.
Søge