Connect with us

science

Les microfossiles mettent en lumière le long registre fossile des euglénoïdes

Published

on

Les microfossiles mettent en lumière le long registre fossile des euglénoïdes

Micrographies lumineuses de kystes d'euglin de l'Holocène au lac Vouliagmeni moderne en Grèce. Le diamètre des échantillons est compris entre 20 et 30 μm. Notez le motif semblable à une empreinte digitale qui est une caractéristique commune à toutes les formes fossiles. Crédit Andreas Kotsodendris, Université de Heidelberg

Cachés dans l’ombre, les euglénoïdes constituent un groupe fascinant de protistes unicellulaires qui ne sont ni des plantes ni des animaux.

Les plantes effectuent la photosynthèse et les animaux mangent. Les eugénoïdes font les deux. Ils serpentent le long des fonds sombres des piscines d'eau douce peu profondes avec leurs longs flagelles, se nourrissant de boue organique, tout en utilisant leurs chloroplastes pour convertir le dioxyde de carbone et l'eau ainsi que la lumière en sucres. En raison de cet état intermédiaire, les euglinoïdes ont été placés près de la base de la branche eucaryote de l’arbre de vie qui comprend toutes les plantes, champignons et animaux. Cependant, même si les euglénoïdes ont probablement évolué il y a plus d’un milliard d’années, ils n’ont laissé que très peu de traces fossiles.

Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Review of Palaeobotany and Palynology, une équipe de scientifiques néerlandais, américains, britanniques, allemands et australiens a jeté un nouvel éclairage sur un groupe de microfossiles « problématiques » restés un mystère pendant près d’un siècle. En comparant des kystes fossiles microscopiques dans des sédiments d'étang vieux de 200 millions d'années provenant de spécimens fouillés en Allemagne et aux Pays-Bas avec des restes plus jeunes du Paléolithique beaucoup plus antérieurs dans des lacs holocènes en Grèce, et enfin avec des protistes vivants dans un étang en Australie, les chercheurs ont a établi une histoire évolutive. Sa durée est de 400 millions d'années pour les euglénoïdes.

Qu'est-ce qu'il y a dans un nom?

En 2012, Bas van de Schootbrugge, alors à l'Université Goethe de Francfort-sur-le-Main, et Paul Strother du Boston College, alors qu'ils travaillaient sur une variété de microfossiles problématiques dans les sédiments de l'autre côté des limites du Trias et du Jurassique, ont réalisé que des kystes à rayures circulaires voyaient-nous , il pourrait s'agir en réalité de kystes euglénoïdes. « Nous avions à notre disposition cet étonnant matériel de forage qui contenait de nombreux microfossiles inconnus, y compris certains des restes de papillons les plus anciens que nous avons publiés en 2018 », a déclaré Bas van de Schotbrugge, aujourd'hui à l'Université d'Utrecht. Paul Strother poursuit : « Certains des microfossiles que nous avons trouvés présentaient une similitude frappante avec les kystes d'Euglena, un organisme moderne décrit par des collègues slovaques. Le problème est qu’il n’y a eu qu’une seule publication dans le monde faisant cette affirmation.

READ  Une nouvelle image de 1,5 milliard de pixels de l'Observatoire européen austral montre la nébuleuse du poulet courant avec des détails sans précédent - Eurasia Review

Plus troublant encore, après une analyse approfondie de la littérature, van de Schotbrugge et Strother ont réalisé que le même type de microfossile avait reçu de nombreux noms différents. Les scientifiques travaillant sur les tranches de temps du Quaternaire et de l’Holocène ont utilisé des sacs concentriques, une référence à un éventuel sac d’algues aux côtés concentriques. Mais les chercheurs du Mésozoïque ont utilisé Pseudoschizaea, pensant à l’origine qu’il pourrait s’agir d’une spore de fougère. Des fossiles encore plus anciens du Permien, du Dévonien, du Silurien et de l'Ordovicien étaient connus sous le nom de Circulisporites et Chomotriletes.

Carte paléographique reconstituée de la limite Trias-Jurassique. L'annexe cartographique montre la localisation des quatre échantillons en Europe : (1) carotte Chandela-1 (Allemagne), (2) carotte Winterswijk (Pays-Bas), (3) carotte Post (France), (4) carotte Mingolsheim (Allemagne). . La carte a été modifiée à partir de Van de Schotbrugge et al. (2020) et Buss et al. (2023).

Microscope électronique à transmission

Après que les auteurs aient démantelé la confusion taxonomique, compilant ainsi près de 500 sources de littérature liées à l’un des quatre taxons, des techniques microscopiques plus avancées étaient nécessaires pour établir l’ultrastructure des kystes à l’aide de la microscopie électronique à transmission (TEM). Cela a nécessité la sélection, l'intégration et la microsection d'un échantillon unique par Wilson Taylor, co-auteur de l'Université du Wisconsin-Eau Claire. Les spécimens trouvés dans les carottes du Trias et du Jurassique étant pour la plupart endommagés, l’équipe s’est tournée vers le paléontologue Andreas Kotsodendris de l’Université de Heidelberg (Allemagne), qui a eu accès à des carottes de l’Holocène et du Pliocène contenant des spécimens abondants et bien conservés.

« Je rencontre régulièrement ces kystes dans des carottes forées dans des lacs, par exemple dans le lac Vouliagmeni en Grèce que nous avons étudié ici, mais leur affinité biologique n'a jamais été démontrée », a déclaré Andreas Koutsodendris. « En fait, ces kystes apparaissent fréquemment chez des collègues ». publications, mais personne ne peut mettre le doigt dessus. » « Nous avons été très surpris par l'infrastructure des kystes », a poursuivi Wilson-Taylor. « La structure de la paroi ne ressemble à rien de connu. » « Les kystes ne sont pas des décorations, comme dans le pollen et les spores, mais font partie de la structure des parois », a déclaré Wilson-Taylor. « La structure en couches des parois est également clairement différente de celle de nombreuses autres algues vertes qui vivent en eau douce », a poursuivi Taylor.

READ  Les tempêtes solaires les plus destructrices de l'histoire sont effacées dans les cernes des arbres

Une incertitude inquiétante

Bien que l’analyse TEM ait initialement ajouté plus de mystère, les résultats sont cohérents avec une étude publiée par un autre groupe de collègues en 2021 qui a examiné l’ultrastructure des Pseudoschizaea. Au moins il a été possible de montrer que l’Holocène, le Pliocène concentrique et le pseudo-Jurassique sont en fait la même chose. Mais un doute persistait : l’absence de kystes produits par des euglinoïdes vivants. Wilson Taylor : « Nous avons contacté plusieurs biologistes travaillant avec des euglinoïdes vivants, mais aucun n’avait réussi à fabriquer des euglénocystes en laboratoire, permettant ainsi d’extraire et d’analyser les kystes par TEM. »

La vie microscopique ci-dessous

Entre Fabian Weston. Par hasard, Strother et van de Schootbrugge sont tombés sur du matériel vidéo fascinant publié sur YouTube par Fabian Weston, passionné de microscopie, de Sydney, en Australie. En 2020, Fabian Weston a placé une goutte d'eau prélevée dans un étang voisin en Nouvelle-Galles du Sud sur une lame de microscope et, en utilisant ses réglages avancés au Protist Lab, a photographié Euglena se déplaçant gracieusement dans et hors de la mise au point. Pour des raisons qui ne sont pas encore bien comprises mais qui pourraient être liées à la déshydratation de l'eau sous le capot, les Euglena s'agglutinent et forment une paroi épaisse avec des nervures en forme de sac trouvées dans les archives fossiles. « Involontairement, Fabian a fourni des preuves clés. Il est peut-être la seule personne sur la planète à avoir été témoin de la décomposition d'Euglena au microscope », a déclaré Strother.

Importance et prochaines étapes

Sur la base de toutes les pièces disponibles du puzzle, les auteurs relient les euglinoïdes d'un étang en Australie à des kystes fossiles vieux de plus de 400 millions d'années, créant ainsi un enregistrement chronologique approfondi des euglinoïdes. « Cela ouvre la porte à l'identification d'exemples encore plus anciens, par exemple issus de documents précambriens qui remontent à la racine de l'arbre de vie eucaryote », a déclaré Strother. « Maintenant que nous savons quels organismes ont produit ces kystes, nous pouvons également les utiliser dans des explications écologiques anciennes. Leur abondance autour de deux des plus grands événements d'extinction massive des 600 derniers millions d'années est un signe clair d'un bouleversement majeur sur les continents associé à augmentation des précipitations dans des conditions climatiques difficiles.

READ  La NASA et SpaceX sont prêts à lancer la 30e mission cargo vers la Station spatiale internationale le 21 mars

« Cela est peut-être dû à leur capacité à se décomposer », a conclu Van de Schotbrugge. « Ces organismes ont enduré et ont survécu à toutes les extinctions majeures de la planète. Contrairement aux organismes géants détruits par les volcans et les astéroïdes, ces minuscules créatures ont survécu à tout. » Pour élargir la portée de leurs recherches, l'équipe a l'intention de se rendre prochainement en Australie pour rechercher des kystes d'Euglena conservés dans les sédiments des étangs et des lacs de Nouvelle-Galles du Sud.

Exemples stratigraphiques de Chomotriletes sl 1. Chomotriletes sp. Elion Shell (Utica, New York, États-Unis) ; Spécimen S14-2, Silurien (Wenlock). 2. Pseudoschizaea sp., noyau de Winterswijk (Pays-Bas) WINT15-02 ; Échantillon 15,5 Mo, Rhétique supérieur (Trias) 3. Pseudoschizaea sp. Cœur de la Statue (Nord de la France) ; Echantillon BOUST_44_58 de la région d'Argiles de Levallois, Rhétique supérieur (Trias). 4. Schizophrénie insipide sp. Noyau Chandela-1 (Allemagne du Nord) ; Échantillon SCH_338_00 de Contorta Schichten, Rhétique moyen (Trias). 5 Schizophrénie insipide sp. Noyau Chandela-1 (Allemagne du Nord) ; Échantillon SCH_338_00 de Contorta Schichten, Rhétique moyen (Trias). 6. Schizophrénie insipide sp. Noyau Chandela-1 (Allemagne du Nord) ; Échantillon SCH_335_50 de Contorta Schichten, Rhétique moyen (Trias). 7. Schizophrénie pseudosp. Le cœur de Mingolsheim (sud de l'Allemagne) ; Échantillonner MING41A des lits Triletes, partie supérieure du Rhétique (Trias). 8. Sachets concentrés sp. Du lac Vouliagmeni, Grèce. (Holocène). 9. Sachets concentrés sp. Carottage IODP U1478, canal du Mozambique (Pliocène), montrant les rivages incisés (cercle). 10. Sachets concentrés sp. Carotte IODP U1478, Canal du Mozambique (Pliocène), montrant la bifurcation côtière (flèche). 11. Sachets concentrés sp. Noyau IODP U1478, Canal du Mozambique (Pliocène).

Reconnaître un enregistrement étendu de kystes d'euglin : implications pour l'extinction massive de la fin du TriasRevue de paléontologie et paléontologie (accès libre)

l'astrobiologie,

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *

science

Le rover Curiosity de la NASA a accidentellement découvert des cristaux de soufre pur sur Mars

Published

on

Le rover Curiosity de la NASA a accidentellement découvert des cristaux de soufre pur sur Mars

Des scientifiques de la NASA affirment que du soufre pur a été découvert sur Mars pour la première fois après que le rover Curiosity ait accidentellement découvert un amas de cristaux jaunes lors de son passage au-dessus d’un rocher. La zone semble pleine de soufre. C’est une découverte inattendue : alors que des minéraux contenant du soufre ont été observés sur la planète rouge, le soufre élémentaire n’a jamais été observé seul auparavant. « Le soufre ne se forme que dans une gamme étroite de conditions que les scientifiques n’ont pas liées à l’histoire de ce site », ont déclaré les scientifiques de la NASA. .

Le rover Curiosity a réussi à fendre la roche le 30 mai alors qu’il traversait une zone connue sous le nom de canal Gedes Valles, où des roches similaires ont été vues partout. On pense que le canal a été creusé il y a longtemps par l’eau et les coulées de débris. « Trouver un champ de pierres faites de soufre pur, c’est comme trouver une oasis dans le désert », a déclaré Ashwin Vasavada, scientifique du projet Curiosity. « Il ne devrait pas être là, alors maintenant nous devons l’expliquer. C’est la découverte de choses étranges et inattendues. rend l’exploration planétaire extrêmement passionnante.

Une roche sur laquelle Curiosity est passée s'est fissurée, révélant des cristaux de soufre jaunes

Programme NASA/JPL/Caltech/Cyberscience et sécurité

Après avoir repéré les cristaux jaunes, l’équipe a ensuite utilisé une caméra montée sur le bras robotique de Curiosity pour les examiner de plus près. Le rover a ensuite échantillonné une autre roche à proximité, où les morceaux de roche qu’il a brisés étaient trop fragiles pour être forés. Le rover Curiosity est équipé d’instruments qui lui permettent d’analyser la composition des roches et du sol, et la NASA affirme que le spectromètre à rayons X de particules alpha (APXS) a confirmé qu’il avait trouvé du soufre élémentaire.

READ  Les scientifiques utilisent des scanners cérébraux et l'intelligence artificielle pour "décoder" les pensées
Continue Reading

science

Des signes de vie pourraient être trouvés près de la surface de deux lunes proches.

Published

on

Des signes de vie pourraient être trouvés près de la surface de deux lunes proches.

Les preuves s’accumulent selon lesquelles la vie pourrait théoriquement continuer à exister sur deux lunes actuellement en orbite autour de planètes de notre système solaire.Les scientifiques ont fait un certain nombre de découvertes qui suggèrent que la lune glacée de Jupiter, Europe, et la lune de Saturne, Encelade, contiennent les conditions nécessaires à la vie. Ces conditions incluent la production de quantités abondantes de Oxygène Sur les océans liquides de la surface et du sous-sol d’Europe sur les deux lunes. Le phosphore, élément vital à la vie, présente de nombreux bienfaits. est trouvé Dans les colonnes de glace et d’eau émises par Encelade.

Or, une récente expérience de la NASA a révélé que si la vie existe sur ces lunes, ses signes, tels que les molécules organiques telles que les acides aminés ou nucléaires, peuvent être détectés beaucoup plus près de la surface qu’on ne le pensait auparavant, malgré d’énormes niveaux de rayonnement. C’est une bonne nouvelle pour toutes les futures missions qui rechercheront des signes de vie partageant l’attraction gravitationnelle de notre Soleil, car les véhicules robotiques n’auront pas besoin de creuser aussi profondément pour les trouver.

« Sur la base de nos expériences, la profondeur d’échantillonnage « sûre » pour les acides aminés sur Europe est d’environ 8 pouces aux hautes latitudes de l’hémisphère tardif (l’hémisphère opposé à la direction du mouvement d’Europe autour de « Jupiter) dans la région où la surface n’a pas été détectée ». été très perturbé par les impacts de météorites. Dans un communiqué de presse« La détection des acides aminés sur Encelade ne nécessite pas d’échantillonnage souterrain ; ces molécules survivront à la désintégration radioactive n’importe où sur la surface d’Encelade à moins d’un dixième de pouce (moins de quelques millimètres) de la surface. »

READ  Les tempêtes solaires les plus destructrices de l'histoire sont effacées dans les cernes des arbres

Pour arriver à cette conclusion, Pavlov et ses collègues ont pris des acides aminés et les ont mélangés avec de la glace ultra froide – 321 degrés Fahrenheit en dessous de zéro. D’autres échantillons ont été mélangés non seulement à de la glace mais aussi à de la poussière de silicate pour simuler la présence éventuelle de matière provenant de météorites ou des profondeurs de la Lune. Les échantillons, scellés dans des flacons sans air, ont été exposés aux rayons gamma, une forme de rayonnement dangereuse. Certains autres échantillons ont également testé l’effet des acides aminés s’ils étaient cultivés dans des bactéries mortes, simulant la possibilité d’une vie microscopique sur Encelade et Europe.

Les résultats ont été publiés dans la revue AstrobiologieL’étude a montré le taux de décomposition des acides aminés dans ces conditions, et il s’avère que ces acides sont capables de survivre suffisamment longtemps pour être surveillés par une mission d’atterrissage. Mais aucune mission de ce type n’est prévue pour l’instant pour aucun des deux satellites.

« La lenteur de la destruction des acides aminés dans les échantillons biologiques dans des conditions de surface similaires à celles d’Europe et d’Encelade renforce l’argument en faveur de futures mesures de détection de vie par des missions d’atterrissage sur Europe et Encelade », a déclaré Pavlov. « Nos résultats indiquent que les taux de décomposition des biomolécules organiques potentielles dans les régions riches en silice d’Europe et d’Encelade sont plus élevés que ceux de la glace pure, et par conséquent, les futures missions potentielles vers Europe et Encelade devraient être prudentes dans l’échantillonnage des sites riches en silice. sur les deux lunes.

READ  Les scientifiques disent que le meilleur moment pour les humains de se rendre sur Mars est lorsque le soleil rugit

Continue Reading

science

Concevoir des cellules pour diffuser leur comportement peut aider les scientifiques à étudier leur fonctionnement interne

Published

on

Concevoir des cellules pour diffuser leur comportement peut aider les scientifiques à étudier leur fonctionnement interne

Les vagues sont Répandu dans la nature et la technologieQu’il s’agisse de la montée et de la descente des marées océaniques ou du balancement d’un pendule d’horloge, les rythmes prévisibles des vagues créent un signal qui peut être facilement suivi et distingué des autres types de signaux.

Les appareils électroniques utilisent des ondes radio pour envoyer et recevoir des données, comme un ordinateur portable, un routeur Wi-Fi ou un téléphone mobile et une tour de téléphonie cellulaire. De même, les scientifiques peuvent utiliser un autre type d’onde pour transmettre un autre type de données : des signaux provenant de processus et de dynamiques invisibles qui sous-tendent la manière dont les cellules prennent leurs décisions.

je Biologiste synthétiqueEt le mien Groupe de recherche La technologie a été développée Il envoie une vague de protéines génétiquement modifiées Voyagez à travers la cellule humaine pour ouvrir une fenêtre sur les activités cachées qui fournissent de l’énergie aux cellules lorsqu’elles sont en bonne santé et qui nuisent aux cellules lorsqu’elles sont hors de contrôle.

Les ondes peuvent être modifiées pour transporter différents types d’informations, comme la radio FM et AM.

Les vagues sont un puissant outil d’ingénierie

Le comportement oscillatoire des ondes est l’une des raisons pour lesquelles elles constituent des motifs géométriques si puissants.

Par exemple, des changements contrôlables et prévisibles dans les oscillations des ondes peuvent être utilisés pour coder des données, telles que des informations audio ou vidéo. Dans le cas d Radio à chaque station Il se voit attribuer une onde électromagnétique unique qui oscille à sa propre fréquence. Ce sont les chiffres que vous voyez sur le cadran de la radio.

READ  SpaceX a lancé 53 autres satellites Starlink et une fusée a de nouveau atterri en mer

Les scientifiques peuvent étendre cette stratégie aux cellules vivantes. Mon équipe l’a utilisé Des vagues de protéines Transformer la cellule en une station radio microscopique qui diffuse en temps réel des données sur son activité pour étudier son comportement.

Animation d'ondes cyan et magenta formant une spirale

Les protéines bactériennes MinD (cyan) et MinE (magenta) peuvent s’organiser en motifs hélicoïdaux.

Convertir les cellules en stations de radio

L’étude de l’intérieur des cellules nécessite un type d’onde capable de communiquer et d’interagir spécifiquement avec les mécanismes et composants cellulaires.

Alors que les appareils électroniques sont constitués de fils et de transistors, les cellules sont construites et contrôlées par divers éléments chimiques. On les appelle des protéinesLes protéines remplissent diverses fonctions à l’intérieur de la cellule, depuis l’extraction de l’énergie du sucre jusqu’à déterminer si la cellule doit croître ou non.

Les ondes protéiques sont généralement rares dans la nature, mais certaines bactéries génèrent naturellement des ondes de deux protéines appelées Esprit et pensée – Ils sont souvent appelés ensemble MinDE – pour les aider à se diviser. Mon équipe a découvert que l’introduction de MinDE dans des cellules humaines provoque la réorganisation des protéines en un éventail surprenant de… Vagues et motifs.

Les ondes protéiques MinDE à elles seules n’interagissent pas avec d’autres protéines dans les cellules humaines. Cependant, nous avons constaté que MinDE peut être Conçu facilement Interagir avec l’activité de protéines humaines spécifiques responsables de la prise de décisions concernant la croissance, la signalisation aux cellules voisines, le mouvement et la division.

La dynamique des protéines qui déterminent ces fonctions cellulaires est difficile à détecter et à étudier dans les cellules vivantes, car l’activité des protéines est généralement invisible, même aux microscopes de grande puissance. Perturber ces modèles protéiques il est dans L’essence de beaucoup Cancers et troubles de la croissance.

Nous avons modélisé les liens entre les ondes protéiques MinDE et l’activité des protéines responsables des processus cellulaires clés. Or, l’activité de ces protéines provoque des changements dans la fréquence ou l’amplitude de l’onde protéique, tout comme la radio AM/FM. À l’aide de microscopes, nous pouvons détecter et enregistrer les signaux uniques diffusés par des cellules individuelles, puis les décoder pour récupérer la dynamique de ces processus cellulaires.

Nous commençons tout juste à explorer la manière dont les scientifiques utilisent les ondes protéiques pour étudier les cellules. Si l’histoire des vagues dans la technologie est une indication, leur potentiel est énorme.

Cet article a été republié à partir de Conversation Sous licence Creative Commons. Lire Article original.

Conversation

Continue Reading

Trending

Copyright © 2023