Акритархи — древни органични микрофосили на еукариоти

Акритархи — загадъчни древни органични микрофосили на еукариоти: произход, форми и роля в протерозойската и палеозойската еволюция.

Акритархите са ранни микроизкопаеми, вероятно останки от еукариотни клетки. Това са устойчиви еднослойни клетъчни стени или може би обвивка, отделяна от клетъчните стени, които виждаме в ранните скали от протерозойската ера. Тези структури са органични по своя химичен състав, а не калциев карбонат. Тяхното точно естество не е известно, но те приличат на стадиите на покой на съвременните динофлагелати (организмите на "червения прилив").

"Тези микроизкопаеми представляват стадия на покой в репродуктивния цикъл на еукариотните водорасли". ^{стр. 258}

Акритархите се появяват в голямо количество в богати на органични вещества шисти и алевролити на възраст от 1,4 до 1,6 милиарда години. ^{стр. 57} Те включват широк спектър от форми, така че не е ясно дали са монофилетични. Преди около 1 милиард години те започват да се увеличават по отношение на изобилието, разнообразието и особено размера и броя на бодлите. Популациите им се сриват по време на криогенския период преди 860 милиона години (епизодите на Земята на снежната топка). Размножават се през камбрийската експлозия и достигат най-високото си разнообразие през палеозоя. Оцелели са поне до ордовика. ^{стр. 256}

Повишената въртеливост вероятно е резултат от необходимостта от защита срещу хищници, които са достатъчно големи, за да ги погълнат или разкъсат. Други групи дребни организми от неопротерозойската ера също показват признаци на защита срещу хищници.

Произход и класификация

Терминът "акритарх" е формален таксономичен етикет с практическа цел: той обединява разнообразни органични микрофосили с неясна биологична принадлежност. Поради липсата на ясни структурни белези, които да свързват тези остатъци с конкретна съвременна група организми, акритархите често се третират като форм-таксон — група, дефинирана по външна форма, а не по роднинство. В литературa се обсъждат няколко възможни произходa: вегетативни клетки, покойни цисти или покривки на различни групи еукариоти (например динофлагелати и други водорасли), както и протистни групи.

Морфология и съхранение

Акритархите обикновено са с еднослойна стена (везикула), понякога с орнаментация като бодли, шипове, гънки или пори. Размерите варират — от няколко до няколко десетки микрометра, а при някои представители достигат и по-големи размери. Техните стени са органични и устойчиви на разлагане; при изследване често се отделят чрез киселинна обработка (палиноморфологични техники), след което се изучават под микроскоп.

Химическият им състав включва полимерни органични матрици, които при вкаменяване образуват органичен остатък (кероген). Тази устойчивост обяснява защо акритархите са чести в богати на органика шисти и алевролити.

Еволюция, екология и значение

Промените в морфологията и разнообразието на акритархите през прокамбрия и палеозоя дават важна информация за еволюцията на ранните еукариоти и за екосистемните промени. Увеличаването на размера и появата на бодли преди около 1 милиард години се тълкува като отговор на натиск от хищничество — по-големите и по-остроорнаментирани форми по-трудно се поглъщат или разкъсват. Такъв еволюционен "въоръжаване" е наблюдаван и при други малки организми от неопротерозоя.

След криогенските ледникови събития (епизоди на Земята на снежната топка) много таксони сведоха до минимум популациите си, но по-късно акритархите преживяват излъчване и участват в промени, свързани с разширяване на морските екосистеми през камбрия и палеозоя. Поради широкото им разпространение и бързите изменения на формите, акритархите са полезни като биостратиграфски маркери при датиране и корелация на седиментни скали.

Методи за изследване и неясноти

Изучаването на акритархите се извършва предимно чрез палиноморфологични методи: проби от скала се третирани с киселини, за да се отдели органичната материя, след което останките се наблюдават в светлинен или електронен микроскоп. Въпреки напредъка в техниките (например анализ на органични молекули и микроструктури), основната трудност остава в определянето на първопричинните организми, които са произвели тези структури. Затова много видове остават в рамките на акритархите като формационен таксон, докато не се открие допълнителна анатомична или молекулярна информация, която да ги свърже с известни групи.

Обобщение: Акритархите представляват важен и често срещан запис от историята на ранните еукариоти — органични, разнообразни микрофосили, които помагат да се разчита еволюцията на морските екосистеми, въпреки че тяхната точна биологична принадлежност остава частично неясна.

Въпроси и отговори

В: Какво представляват акритарсите?

Въпрос: Какъв е техният химичен състав?

В: Кога са се появили за първи път?

В: Монофилетични ли са?

В: Защо популациите им се сриват през криогенския период?

В: Защо с течение на времето те стават все по-свити?

В: Дали по това време други групи организми също са развили защитни механизми срещу хищници?

Търсене по буква