Cuando piensa en hongos, lo que le viene a la mente puede ser un ingrediente crucial en una receta o su asombrosa capacidad para descomponer la materia orgánica muerta en nutrientes vitales. Pero una nueva investigación realizada por Shuhai Xiao, profesor de geociencias en el Virginia Tech Collegeof Science, y Tian Gan, un estudiante de doctorado visitante en el laboratorio de Xiao, destaca otro papel importante que los hongos han desempeñado a lo largo de la historia de la Tierra: ayudar al planeta a recuperarse de una edad de hielo.
Un equipo de científicos de Virginia Tech, la Academia China de Ciencias, la Universidad de Educación de Guizhou y la Universidad de Cincinnati ha descubierto los restos de un microfósil similar a un hongo que surgió al final de una edad de hielo hace unos 635 millones de años.es el fósil terrestre más antiguo jamás encontrado. Para ponerlo en perspectiva, este microfósil es anterior a los dinosaurios más antiguos aproximadamente tres veces.
Sus hallazgos fueron publicados en Comunicaciones de la naturaleza el 28 de enero
El fósil se encontró en pequeñas cavidades dentro de rocas de dolomías sedimentarias bien estudiadas de la Formación Doushantuo más baja en el sur de China. Aunque la Formación Doushantuo ha proporcionado una plétora de fósiles hasta la fecha, los investigadores no esperaban encontrar ningún fósil hacia la base inferiorde las dolomías.
Pero contra todo pronóstico, Gan encontró algunos filamentos largos con forma de hilo, una de las características clave de los hongos.
"Fue un descubrimiento accidental", dijo Gan. "En ese momento, nos dimos cuenta de que este podría ser el fósil que los científicos han estado buscando durante mucho tiempo. Si nuestra interpretación es correcta, será útil para comprender el paleoclima.cambio y evolución temprana de la vida ".
Este descubrimiento es clave para comprender múltiples puntos de inflexión a lo largo de la historia de la Tierra: el período Ediacárico y la terrestreización de los hongos.
Cuando comenzó el período de Ediacara, el planeta se estaba recuperando de una catastrófica edad de hielo, también conocida como la "Tierra bola de nieve". En ese momento, las superficies oceánicas estaban congeladas a una profundidad de más de un kilómetro y era un entorno increíblemente duro.para prácticamente cualquier organismo vivo, a excepción de alguna vida microscópica que logró prosperar.Los científicos se han preguntado durante mucho tiempo cómo la vida volvió a la normalidad y cómo la biosfera pudo volverse más grande y más compleja que nunca.
Con este nuevo fósil en la mano, Tian y Xiao están seguros de que estos habitantes de las cavernas microscópicas y de bajo perfil desempeñaron numerosos roles en el reacondicionamiento del medio ambiente terrestre en la época de Ediacara. Uno de los roles involucró su formidable sistema digestivo.
Los hongos tienen un sistema digestivo bastante único que desempeña un papel aún mayor en el ciclo de nutrientes vitales. Usando enzimas secretadas al medio ambiente, los hongos terrestres pueden descomponer químicamente las rocas y otra materia orgánica resistente, que luego se puede reciclar y exportar ael océano.
"Los hongos tienen una relación mutualista con las raíces de las plantas, lo que les ayuda a movilizar minerales, como el fósforo. Debido a su conexión con las plantas terrestres y los importantes ciclos nutricionales, los hongos terrestres tienen una influencia determinante en la meteorización bioquímica, el ciclo biogeoquímico globale interacciones ecológicas ", dijo Gan.
Aunque la evidencia anterior indicaba que las plantas terrestres y los hongos formaron una relación simbiótica hace alrededor de 400 millones de años, este nuevo descubrimiento ha recalibrado la línea de tiempo de cuando estos dos reinos colonizaron la tierra.
"La pregunta solía ser: '¿Había hongos en el reino terrestre antes del surgimiento de las plantas terrestres?'", Dijo Xiao, miembro de la facultad afiliada del Instituto de Ciencias de la Vida Fralin y el Centro de Cambio Global. "Y creo que nuestroEl estudio sugiere que sí. Nuestro fósil parecido a un hongo es 240 millones de años más antiguo que el registro anterior. Este es, hasta ahora, el registro más antiguo de hongos terrestres ".
Ahora, han surgido nuevas preguntas. Dado que los filamentos fosilizados fueron acompañados por otros fósiles, Gan se propuso explorar sus relaciones pasadas.
"Uno de mis objetivos es limitar las afinidades filogenéticas de estos otros tipos de fósiles que están asociados con los fósiles de hongos", dijo Gan.
Xiao está encantado de abordar los aspectos ambientales de estos microorganismos. Hace sesenta años, pocos creían que los microorganismos, como las bacterias y los hongos, pudieran conservarse como fósiles. Ahora que Xiao los ha visto con sus propios ojos, planea aprender mássobre cómo se han congelado virtualmente en el tiempo.
"Siempre es importante comprender los organismos en el contexto ambiental", dijo Xiao. Tenemos una idea general de que vivían en pequeñas cavidades en rocas de dolomías. Pero se sabe poco acerca de cómo vivieron exactamente y cómo se conservaron.. ¿Por qué se pueden conservar en el registro fósil algo como los hongos, que no tienen huesos ni caparazones? "
Sin embargo, no se puede decir con certeza si este fósil es un hongo definitivo. Aunque hay una gran cantidad de evidencia detrás de él, la investigación de estos microfósiles está en curso.
"Nos gustaría dejar las cosas abiertas a otras posibilidades, como parte de nuestra investigación científica", dijo Xiao. "La mejor manera de decirlo es que quizás no hemos desaprobado que sean hongos, pero son los mejoresinterpretación que tenemos en este momento ".
Tres grupos y laboratorios distintos en Virginia Tech fueron cruciales para la identificación y la marca de tiempo de este fósil. El laboratorio de microscopía y escaneo láser confocal del Fralin Life Sciences Institute ayudó a Tian y Xiao a realizar un análisis inicial que motivó una mayor investigación en la Universidad de Cincinnati.
El herbario Massey del Departamento de Ciencias Biológicas, que alberga más de 115.000 especímenes de plantas vasculares, hongos, briofitas y líquenes, proporcionó especímenes de hongos modernos para compararlos con los fósiles.
El equipo llamó a técnicos para realizar análisis geoquímicos utilizando espectrometría de masas de iones secundarios, que ionizan nanomoles de material de áreas pequeñas que son una fracción del grosor de una hebra de cabello, para analizar la abundancia isotópica de azufre-32 y azufre-34 enpara comprender el entorno de fosilización.
La tomografía computarizada avanzada fue crucial para obtener la morfología 3D de los filamentos, que tienen solo unos pocos micrómetros de grosor. Y una combinación de microscopía electrónica de barrido de haz de iones enfocado y microscopía electrónica de transmisión permitió a los investigadores cortar muestras con precisión quirúrgica y tomar un parobserve más de cerca cada nanómetro de los filamentos.
"No era una sola persona ni un solo laboratorio que hiciera este trabajo", dijo Xiao.
Xiao también enfatizó la importancia de la investigación interdisciplinaria en este estudio y muchos otros.
"Es muy importante alentar a la próxima generación de científicos a capacitarse en una luz interdisciplinaria porque los nuevos descubrimientos siempre ocurren en la interfaz de diferentes campos", dijo Xiao.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Tecnología de Virginia . Original escrito por Kendall Daniels. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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