Динофлагелляты – это в основном одноклеточные организмы, относящиеся к водорослям и способные к передвижению в процессе роста. Эта эукариотическая группа микроорганизмов обладает рядом особенностей, сочетая в себе черты, характерные как для прокариотов, так и для более развитых организмов, что обусловило их значительный успех. Они играют важную роль в составе современного морского фитопланктона и являлись ключевым элементом морских экосистем на протяжении геологической истории Земли.
В лаборатории микропалеонтологии ИНГГ СО РАН, а именно в её группе палинологии, ведут активные исследования цист динофлагеллят, известных как диноцисты. Это покоящаяся фаза жизненного цикла водорослей, которая, в отличие от других стадий, способна сохраняться в окаменелостях. Стенки диноцист формируются из уникального биополимера, обеспечивающего их устойчивость к процессам окаменения.
Изучением мезозойских диноцист занимаются специалисты лаборатории микропалеонтологии ИНГГ СО РАН: до.г.-м.н. Н.К. Лебедева, к.г.-м.н. А.А. Горячева и к.г.-м.н. Е.Б. Пещевица. В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН были сделаны значимые открытия, касающиеся эволюции этих организмов.
Какое значение имеют исследования ископаемых одноклеточных водорослей?
Эта группа палиноморф вызвала интерес у специалистов благодаря их относительно быстрым темпам эволюции и широкому распространению – они обитали, в частности, в мезозойских морях Сибири. Это подтверждается многочисленными находками в морских отложениях, начиная со среднего триаса (около 247 миллионов лет назад).
Благодаря этому ученые эффективно применяют диноцисты для биостратиграфического анализа и установления межрегиональных соответствий. Это позволяет экспертам делать более обоснованные заключения о развитии и этапах формирования морей на нашей планете в прошлом.
Что именно сделали новосибирские палинологи?
Сотрудники Института геологических наук СО РАН определили ключевые биособытия, связанные с этой группой водорослей, в бореальных регионах России, а впоследствии, в совместной работе с зарубежными учеными, сравнили их с аналогичными событиями на Аляске, в арктической Канаде, в Норвегии, в районе Баренцева моря и в Гренландии. Для датировки многих биособытий использовались макро- и микроостанки, в том числе аммониты и фораминиферы.
Анализ данных, полученных в ходе исследования 214 юрских палиностратиграфических событий, показал, что 118 из них связаны с первым появлением, а 96 – с последним исчезновением таксонов, обладающих региональной хроностратиграфической значимостью в Циркум-Арктике.
К каким выводам пришли ученые?
Согласно исследованиям, в период от триасового периода до нижней и верхней юры (от 237 до 143 млн лет назад) наблюдалось существенное увеличение как разнообразие видов, так и количество цист динофлагеллят.
На арктических территориях России плинсбахские (возраст 192-184 млн лет) и тоарские (184-174 млн лет) комплексы диноцист существенно различаются. Эти комплексы отличаются небольшим видовым составом и почти отсутствуют в генетической связи с более древними триасовыми образованиями.
– По мнению исследователей, в начале среднеюрского периода условия окружающей среды в морских бассейнах Сибири, скорее всего, были неблагоприятными для процветания динофлагеллят.
В течение вала (174-170 млн лет), байосе (170-168 млн лет) и бате (168-165 млн лет) диноцисты встречаются крайне редко. Существенное увеличение их разнообразия наблюдается только в начале келловея (около 165 млн лет), в период крупной трансгрессии.
На келловее наблюдается расширение видового состава гониаулякоидных динофлагеллят, формируются специфические роды, которые впоследствии получают дальнейшее развитие в поздней юре. В кимеридже (154–149 млн лет) и, в особенности, в волге (149–143 млн лет) отмечается существенное увеличение разнообразия гониаулякоидных динофлагеллят. По мнению экспертов, это связано с расширением площади и глубины Сибирских морей, а также с одновременным повышением температуры. В этот период возникает множество новых родов, что также зафиксировано в палеоэкологических сообществах ископаемых диноцист в Североевропе и Североамериканском континенте.
В результате изучения юрских диноцист ученые смогли создать детальные биостратиграфические схемы российской Арктики и определить ключевые этапы изменения водорослевых сообществ в этом большом регионе.
Работа была проведена в рамках проекта ФНИ FWZZ-2022-0004, целью которого являлось изучение биохорологических и ландшафтно-экологических закономерностей, определяющих изменения биоразнообразия в Северной Азии и за ее пределами, охватывающих мезозой и кайнозой, а также выявление ключевых уровней внутри- и межрегиональных корреляций».
Информация предоставлена пресс-службой ИНГГ СО РАН