Akritarker – definition: tidiga eukaryota mikrofossil från proterozoikum
Akritarker – tidiga eukaryota mikrofossil från proterozoikum: upptäck deras ursprung, formmångfald, evolutionära betydelse och spår i jordens tidiga marina ekosystem.
Akritarker är tidiga mikrofossil, troligen rester av eukaryota celler. Det är de motståndskraftiga enkelskiktade cellväggarna, eller kanske ett hölje utsöndrat av cellväggar, som vi ser i tidiga stenar från proterozoisk tid. Dessa strukturer är organiska i sin kemiska sammansättning, inte kalciumkarbonat. Deras exakta natur är inte känd, men de ser ut som vilostadierna hos moderna dinoflagellater (organismerna i "röda flodvågen").
"Dessa mikrofossiler representerar vilostadiet i eukaryota algers reproduktionscykel". s258
Utseende, sammansättning och bevarande
Akritarker varierar kraftigt i form — från enkla runda korn till komplexa sfärer med taggar, horn eller nätliknande utskott. De är vanligen mikroskopiska och bevaras som mörka, organiska konstruktioner (kerogen) i sedimentära bergarter såsom skiffer och siltsten. Bevaringen gynnas av anoxiska förhållanden och finkorniga sediment där de organiska väggarna motstår nedbrytning bättre än mjukvävnad.
Ålder och stratigrafisk utbredning
Akritarker förekommer i stor mängd i organiska skiffer- och siltstenslager som är 1,4-1,6 miljarder år gamla. p57 De omfattar ett brett spektrum av former, så det är oklart om de är monofyletiska eller inte. För ungefär 1 miljard år sedan började de öka i mängd, mångfald och särskilt storlek och antal taggar. Deras populationer kraschade under den kryogeniska perioden för 860 miljoner år sedan (episoderna med snöbollsjorden). De förökade sig under den kambriska explosionen och nådde sin högsta mångfald under paleozoikum. De överlevde åtminstone fram till Ordovicium. s256
Systematik och biologisk natur
Begreppet akritark är i grunden ett formbegrepp — det samlar fossila organiska mikrokorn av osäker biologisk härkomst. Vissa akritarker liknar vilostadier (cystor) hos moderna dinoflagellater, andra kan ha samband med olika grupper av encelliga eukaryoter, och en del kan till och med vara rester av icke-eukaryota organismer. Eftersom morfologin ofta är den enda bevarade informationen är det svårt att entydigt placera dem i släktskapsträd.
Ekologi och evolutionär betydelse
Den ökade snurrigheten kan bero på att de måste försvara sig mot rovdjur som är tillräckligt stora för att svälja dem eller slita dem i bitar. Andra grupper av små organismer från neoproterozoisk tid visar också tecken på försvar mot rovdjur. Utvecklingen av taggar och andra skyddande strukturer tolkas ofta som en del av ett tidigt predator‑byte‑vapenlopp (arms race) i havsmikrofaunan, vilket speglar ökande ekologisk komplexitet före kambriska explosionen.
Metoder för studier
- Mikropaläontologi (mikroskopi av syramacererade organiska rester) för att beskriva form och ytdetaljer.
- Rasterelektronmikroskopi (SEM) för finare morfologiska drag såsom taggars struktur.
- Organisk geokemi (biomarkörer, kerogenanalys) för att fastställa att väggarna är organiska snarare än mineraliska.
- Stratigrafisk analys för att kartlägga förekomst genom geologisk tid och koppla förändringar till klimat- och miljöhändelser.
Öppna frågor och betydelse för förståelsen av livet på jorden
Akritarker är viktiga som indikatorer på när avancerade eukaryota celler blev vanliga i haven och hur ekologiska nätverk utvecklades. Fortfarande återstår stora frågor: vilken exakt biologisk grupp skapade många av formerna, i vilken grad akritarker representerar vilostadier jämfört med regelbundna stadiers skal eller höljen, och hur olika linjer bidrog till den stora morfologiska variationen. Nyare tekniker inom mikroskopi och geokemiska analyser fortsätter att ge ledtrådar, men en fullständig lösning på akritarkernas ursprung kräver fler sammanvägda bevis.
Nyligen upptäckt
En färsk upptäckt har kraftigt utökat vår kunskap om akritarker. Stora (50 μm) akritarker har hittats i kiselbaserade bergarter av arkeisk ålder i Sydafrika. Dessa bergarter är daterade till 3 200 miljoner år sedan, vilket gör dem till det näst äldsta livet som har hittats som fossil. Det tidigaste är cyanobakterier som hittas i stromatoliter.
Betydelsen av detta är att akritarker är eukaryoter. Detta innebär att eukaryoter fanns minst 1,5 miljarder år tidigare än vad som antagits.
Frågor och svar
F: Vad är akritarker?
S: Akritarker är tidiga mikrofossiler, rester av eukaryota celler. De har en enkelskiktad cellvägg eller ett hölje utsöndrat av cellväggarna som kan hittas i bergarter från proterozoisk tid.
F: Vilken är deras kemiska sammansättning?
S: Akritarker är organiska i sin kemiska sammansättning, inte kalciumkarbonat.
F: När uppträdde de för första gången?
Svar: Akritarker uppträdde för första gången för 1,4-1,6 miljarder år sedan i organiska rika skiffer- och siltstenslager.
F: Är de monofyletiska?
S: Det är inte klart om akritarkerna är monofyletiska eller inte på grund av det stora utbudet av former som de antar.
F: Varför rasade deras populationer under den kryogeniska perioden?
S: Populationerna av akritarkerna kollapsade under den kryogeniska perioden för 860 miljoner år sedan på grund av episoder med snöbollsjord.
F: Varför blev de mer spinniga med tiden?
S: Den ökade snurrigheten hos akritarkerna berodde möjligen på att de behövde försvara sig mot rovdjur som var tillräckligt stora för att svälja dem eller slita dem i bitar.
F: Utvecklade andra grupper av organismer också ett försvar mot rovdjur vid den här tiden?
S: Ja, andra grupper av små organismer från den neoproterozoiska eran visar också tecken på försvar mot rovdjur.
Sök