Les fossiles d'algues les plus anciens du monde ont un milliard d'années, selon une nouvelle analyse par des scientifiques de la Terre à l'Université McGill. Sur la base de ce constat, les chercheurs estiment également que la base de la photosynthèse dans les plantes d'aujourd'hui a été mise en place il y a 1,25 milliard d'années.

L'étude, publié dans la revue Géologie , pourrait résoudre un mystère de longue date sur l'âge des algues fossilisées, Bangiomorpha pubescens , qui ont été découverts pour la première fois dans les roches de l'Arctique canadien en 1990. L'organisme microscopique est considéré comme le plus ancien ancêtre direct connu des plantes et des animaux modernes, mais son âge n'était que mal daté, avec des estimations le plaçant quelque part entre 720 millions et 1,2 milliard d'années.

Les nouvelles découvertes ajoutent également aux preuves récentes qu'un intervalle de l'histoire de la Terre, souvent appelé le milliard ennuyeux, n'a peut-être pas été si ennuyeux, après tout. Il y a 1,8 à 0,8 milliard d'années, archée, des bactéries et une poignée d'organismes complexes qui ont depuis disparu se sont répandus dans les océans de la planète, avec peu de changements biologiques ou environnementaux à démontrer. Ou c'est ce qu'il semblait. En réalité, cette époque a peut-être ouvert la voie à la prolifération de formes de vie plus complexes qui a culminé il y a 541 millions d'années avec la soi-disant explosion cambrienne.

« Les preuves commencent à s'accumuler pour suggérer que la biosphère terrestre et son environnement dans la dernière partie du« milliard ennuyeux » pourraient en fait avoir été plus dynamiques qu'on ne le pensait auparavant, " déclare Timothy Gibson, étudiant au doctorat à McGill, auteur principal de la nouvelle étude.

Déterminer l'âge des fossiles

Pour déterminer l'âge des fossiles, les chercheurs ont installé leur camp dans une région accidentée de l'île de Baffin éloignée, où Bangiomorpha pubescens des fossiles y ont été trouvés, malgré le blizzard occasionnel d'août et les vents qui s'effondrent, ils ont collecté des échantillons de schiste noir dans des couches rocheuses qui prenaient en sandwich l'unité rocheuse contenant des fossiles de l'algue. En utilisant la technique de datation Rhénium-Osmium (ou Re-Os), appliqué de plus en plus aux roches sédimentaires ces dernières années, ils ont déterminé que les roches ont 1,047 milliard d'années.

"C'est 150 millions d'années plus jeune que les estimations communément admises, et confirme que ce fossile est spectaculaire, " dit Galen Halverson, auteur principal de l'étude et professeur agrégé au Département des sciences de la Terre et des planètes de McGill. "Cela permettra aux scientifiques de faire des évaluations plus précises de l'évolution précoce des eucaryotes, " les organismes cellulaires qui comprennent les plantes et les animaux.

Parce que Bangiomorpha pubescens est presque identique aux algues rouges modernes, les scientifiques ont déjà déterminé que l'ancienne algue, comme les plantes vertes, utilisé la lumière du soleil pour synthétiser les nutriments à partir du dioxyde de carbone et de l'eau. Les scientifiques ont également établi que le chloroplaste, la structure dans les cellules végétales qui est le siège de la photosynthèse, a été créé lorsqu'un eucaryote a englouti il ​​y a longtemps une simple bactérie photosynthétique. L'eucaryote a ensuite réussi à transmettre cet ADN à ses descendants, y compris les plantes et les arbres qui produisent aujourd'hui la majeure partie de la biomasse mondiale.

Origines du chloroplaste

Une fois que les chercheurs ont évalué l'âge des fossiles à 1,047 milliard d'années, ils ont branché ce chiffre dans une "horloge moléculaire, " un modèle informatique utilisé pour calculer les événements évolutifs sur la base des taux de mutations génétiques. Leur conclusion :le chloroplaste doit avoir été incorporé aux eucaryotes il y a environ 1,25 milliard d'années.

"Nous nous attendons et espérons que d'autres scientifiques intégreront cet âge pour Bangiomorpha pubescens dans leurs propres horloges moléculaires pour calculer le calendrier d'événements évolutifs importants et tester nos résultats, " dit Gibson. " Si d'autres scientifiques envisagent une meilleure façon de calculer quand le chloroplaste a émergé, la communauté scientifique décidera finalement quelle estimation semble la plus raisonnable et trouvera de nouvelles façons de la tester."