Världens äldsta algfossiler är en miljard år gamla, enligt en ny analys av jordforskare vid McGill University. Baserat på detta fynd, forskarna uppskattar också att grunden för fotosyntesen i dagens växter lades på plats för 1,25 miljarder år sedan.

Studien, publiceras i tidskriften Geologi , kunde lösa ett långvarigt mysterium över de fossiliserade algernas ålder, Bangiomorpha pubescens , som först upptäcktes i stenar i arktiska Kanada 1990. Den mikroskopiska organismen tros vara den äldsta kända direkta förfadern till moderna växter och djur, men dess ålder var bara dåligt daterad, med uppskattningar som placerar den någonstans mellan 720 miljoner och 1,2 miljarder år.

De nya rönen lägger också till nya bevis för att ett intervall av jordens historia som ofta kallas den tråkiga miljarden kanske inte har varit så tråkigt, trots allt. För 1,8 till 0,8 miljarder år sedan, archaea, bakterier och en handfull komplexa organismer som sedan dess har dött ut maldes runt planetens hav, med liten biologisk eller miljömässig förändring att visa för det. Eller så verkade det. Faktiskt, den eran kan ha satt scenen för spridningen av mer komplexa livsformer som kulminerade för 541 miljoner år sedan med den så kallade kambriska explosionen.

"Bevis börjar byggas som tyder på att jordens biosfär och dess miljö i den senare delen av "Borring Billion" faktiskt kan ha varit mer dynamisk än man tidigare trott, " säger McGill doktorand Timothy Gibson, huvudförfattare till den nya studien.

Att peka ut fossilernas ålder

För att fastställa fossilernas ålder, forskarna slog läger i ett robust område på avlägsna Baffin Island, var Bangiomorpha pubescens fossiler har hittats där, trots en och annan snöstorm i augusti och vindar som kollapsar av tält, de samlade in prover av svart skiffer från berglager som klämde in stenenheten som innehöll fossiler av algen. Genom att använda Rhenium-Osmium (eller Re-Os) dateringsteknik, applicerat alltmer på sedimentära bergarter de senaste åren, de fastställde att stenarna är 1,047 miljarder år gamla.

"Det är 150 miljoner år yngre än vanliga uppskattningar, och bekräftar att detta fossil är spektakulärt, " säger Galen Halverson, senior författare till studien och en docent vid McGills institution för jord- och planetvetenskap. "Detta kommer att göra det möjligt för forskare att göra mer exakta bedömningar av den tidiga utvecklingen av eukaryoter, "de cellorganismer som inkluderar växter och djur.

Eftersom Bangiomorpha pubescens är nästan identisk med moderna röda alger, forskare har tidigare fastställt att den gamla algen, som gröna växter, använde solljus för att syntetisera näringsämnen från koldioxid och vatten. Forskare har också fastställt att kloroplasten, strukturen i växtceller som är platsen för fotosyntesen, skapades när en eukaryot för länge sedan slukade en enkel bakterie som var fotosyntetisk. Eukaryoten lyckades sedan föra det DNA vidare till sina ättlingar, inklusive de växter och träd som producerar det mesta av världens biomassa idag.

Ursprunget till kloroplasten

När forskarna hade mätt fossilernas ålder till 1,047 miljarder år, de kopplade in den figuren i en "molekylär klocka, " en datormodell som används för att beräkna evolutionära händelser baserat på hastigheter av genetiska mutationer. Deras slutsats:kloroplasten måste ha inkorporerats i eukaryoter för ungefär 1,25 miljarder år sedan.

"Vi förväntar oss och hoppas att andra forskare kommer att koppla in denna ålder för Bangiomorpha pubescens till sina egna molekylära klockor för att beräkna tidpunkten för viktiga evolutionära händelser och testa våra resultat, " säger Gibson. "Om andra forskare föreställer sig ett bättre sätt att beräkna när kloroplasten dök upp, Det vetenskapliga samfundet kommer så småningom att bestämma vilken uppskattning som verkar rimligare och hitta nya sätt att testa den."