Метеорит, який спричинив зникнення динозаврів, зробив водорості хижими
Падіння метеориту Chixculub також стало головною подією для мікроводоростей. Справді, із зникненням світла деяким довелося змінити спосіб життя, щоб вижити.
66 мільйонів років тому метеорит Чиксулуб впав на Землю на півострові Юкатан, Мексика. Потужний вплив тоді утворює неймовірну кількість сміття, яке затемнює атмосферу Землі. Сонячні промені в основному заблоковані і більше не досягають поверхні. Земля занурена в темряву. Динозаври та багато видів не переживуть цю подію, яка спричинила їх зникнення, пропонуючи можливість іншим, таким як ссавці, взяти верх і розвинутися.
У мікроскопічному масштабі та сама історія розігралася в океанах. До падіння Чиксулубу в крейдових океанах було багато кокколітофорів - порядку фотосинтетичних планктонних мікроскопічних водоростей. 90% видів було знищено з втратою світла. Але деякі вижили, навіть більше, розмножились! Як вижили ці суворі фотосинтетичні водорості? Ставши хижими .
Мікроводорості змушені полювати, щоб вижити
Кокколітофори мають екзоскелет карбонату кальцію, який називається коккосферою. Вчені з Університету Саутгемптона проаналізували коккосфери з видів, присутніх до падіння Чиксулубу і після. Згідно з їх результатами, опублікованими в Science Advance s, види, що з’явилися після, представляють одне або кілька отворів, відмінних від інших. Кожне отвір свідчить про наявність джгутика, білкової структури, яка бере участь у рухливості, але також у захопленні здобичі. Кокколітофори, які жили до 66 мільйонів років, також мали джгутикову структуру, яку називали гаптонеме.
Щоб пережити брак світла, ці колись єдині фотосинтетичні водорості стали мисливцями. Але кокколітофори не повністю відмовилися від свого фотосинтетичного способу життя, оскільки дослідники все ще виявили хлоропласти. Вони перейшли від чисто фотосинтезуючого до міксотрофного, тобто як автотрофного, так і гетеротрофного. Ці спостереження узгоджуються зі структурою певних видів нинішніх спадкоємців кокколітофорів у крейдових, які, крім гаптонему, мають два джгутики.
Успіх способу життя
Вчені також вивчали часову динаміку цієї зміни в харчуванні в декількох частинах світу протягом 4 мільйонів років після вимирання Крейдового Палеогену. Міксотрофні організми швидко розмножувались протягом перших 100 000 років, поки вони не становили від 70 до 100% аналізованих скам’янілостей. Поки сонячне світло не прорвало атмосферу Землі, міксотрофні організми були переважаючими серед коколітофорів протягом 2 мільйонів років після удару.
Як такий спосіб життя дозволив видам, що практикують його, так довго розмножуватися, навіть після повернення сонця? Щоб відповісти на це питання, вчені встановили екологічну модель. Останнє припускає, що після падіння Чиксулуба океан наповнився дрібною мікроскопічною здобиччю, переважно вижили бактеріями, якими харчувалися кокколітофори. Хижаки останніх також стали рідше, що дозволило їм вільно розмножуватися в океанах.
"Скам'янілості, що з’явилися після вимирання крейдово-палеогенового періоду, показують, що міксотрофія домінувала, і наша модель вказує, що це пов’язано з винятковою великою кількістю дрібної клітинної здобичі, переважно бактерій, і зменшеною кількістю пасовищ." говорить Саманта Гіббс, перша авторка дослідження, у прес-релізі Університету Саутгемптона .
З еволюцією та поверненням світла міксотрофний спосіб життя знову поступився місцем фотосинтезу. Більшість сучасних кокколітофорів використовують сонячну енергію для створення своєї енергії та органічних молекул. Якщо падіння метеорита не покращило їх, цьому порядку мікроводоростей значною мірою загрожує глобальне потепління .