Эта статья является препринтом и не была отрецензирована.
О результатах, изложенных в препринтах, не следует сообщать в СМИ как о проверенной информации.
Фосфатные останки нуклеотидов и размеры геномов микрофоссилий эукариотов из микрокварцитов Палеопротерозоя (остров Гогланд, Финский залив)
2021-04-06
Кремнистые горные породы (микрокварциты), обогащенные лёгким изотопом углерода 12С биогенного происхождения (δ13С до –29.5‰), найдены в вулканогенно-осадочных толщах Палеопротерозоя (1640 Ma) на острове Гогланд в Финском заливе (Балтийское море). В этих породах обнаружены ископаемые останки окремненных и ожелезненных микрофоссилий планктонных эукариотов: амеб, диатомей, фораминифер, жгутиконосцев, вирусоподобных структур и многоклеточных организмов. В минерализованной цитоплазме и ядрах микрофоссилий присутствуют зерна апатита, которые могли кристаллизоваться из остатков фосфорной кислоты распавшихся нуклеотидов. Это позволило оценить величину геномов древних эукариотов и вирусоподобных структур, которые превышали геномы современных одноклеточных организмов в десятки тысяч раз. Кроме того, массы геномов ископаемых эукариотов были также оценены в соответствии с принципом геномно-ядерной пропорциональности, согласно которому молекулярные массы геномов пропорциональны размерам ядер. Массы геномов микрофоссилий эукариотов: жгутиконосцев, фораминифер, и вирусоподобных структур, оцененные как по включенным зернам апатита, так и по величине ядер, в среднем составили десятки тысяч пикограмм и, соответственно, могли содержать десятки тысяч миллиардов пар нуклеотидов. Предполагается, что гигантские геномы древних эукариотов были представлены преимущественно некодирующими последовательностями, которые выполняли функцию резерва, обеспечивающего жизнедеятельность клеток при воздействии потоков мутагенов из окружающей среды. Одним из мутагенных факторов могла быть значительная радиоактивность, как фоновая, так и внутриклеточная, вызванная высокими концентрациями радиоактивного изотопа 40К, в морской воде (Беляев, 2013; Belyaev, 2018; Беляев, 2019). Благоприятные эколого-геохимические обстановки и обилие биофильных элементов (особенно фосфатов) в водах внутриконтинентального водоема – моря Абеля, могли сыграть роль своеобразного эволюционного трамплина в истории эволюции биосферы.
Ссылка для цитирования:
Беляев А. М., Юхалин П. В. 2021. Фосфатные останки нуклеотидов и размеры геномов микрофоссилий эукариотов из микрокварцитов Палеопротерозоя (остров Гогланд, Финский залив). PREPRINTS.RU. https://doi.org/10.24108/preprints-3112213
Список литературы
1. Беляев А. М. Петрология вулканитов формации рапакиви (о. Гогланд), //Региональная геология и металлогения, №55, 2013, с. 28-36.
2. 1. Беляев А.М. Перспективы изучения микрофоссилий в вулканогенно-осадочных кремнистых породах Палеопротерозоя //Материалы LXIV сессии Палеонтологического общества, Изд. ПИН РАН, Москва, 2019, т.2. с. 28-43.
3. 2. Минкевич, Л. И., Патрушев Л.И. Некодирующие последовательности генома и размер ядра эукариотической клетки как существенные факторы защиты генов от химических мутагенов //Биоорганическая химия, 2007, том 33, № 4, с. 474-477.
4. 3. Belyaev A. M., Bogdanov Y.B., Levchenkov O.A. Petrogenesis of the bimodal rapakivi-related volcanites of the Island of Hogland, 1.64 Ga Wiborg batholith, Russia // International Field Conference: Proterozoic Granite System of the Penokean Terrane in Wisconsin, Madison, Wisconsin, USA, 1998, pp.139-140.
5. 4. Belyaev A.M. Paleoproterozoic underwater Volcanism and Microfossil-Like Structures in the Metasedimentary Siliceous Rocks (Hogland Island, Russia) // Journal of Earth Science, 2018; Vol. 29, No. 6, pp. 1431–1442, doi.org/10.1007/s12583-018-0883-4.
6. 5. Belyaev A.M., Yukhalin P.V. Sizes of Genomes of Paleoproterozoic Microfossil
7. Eukaryotes. Int. J. Paleobiol&Paleontol 2021, 4(1): 000121.
8. 6. Canchaya C., Fournous G., Chibani-Chennoufi S., et al. Phage as agents of lateral gene transfer. Curr. Opin. Microbiol, 2003, 6 (4): pp. 417–24. DOI:10.1016/S1369-5274(03)00086-9.
9. 7. Cavalier-Smith, T. Economy, speed and size matter: evolutionary forces driving nuclear genome miniaturization and expansion. Ann. Bot. (Lond.) 2005, 95, pp. 147-175.
10. 8. Delaney ML (1998) Phosphorus accumulation in marine sediments and the oceanic phosphorus cycle. Global Biogeochemical Cycles 12(4): 563-572.
11. 9. Diaz J., Ellery I., Nelson C. B. (2008) Marine Polyphosphate: A Key Player in Geologic
12. Phosphorus Sequestration. Science V. 320, p. 652-655. [DOI: 10.1126/science.1151751]
13. 10. Laidler, J. R., & Stedman, K. M. Virus silicification under simulated hot spring conditions. Astrobiology, 2010; (6), pp. 569-576.
14. 11. Paytan A.; McLaughlin K. (2007) The Oceanic phosphorus cycle. Chemical Reviews 107(2), p. 563-576.
15. 12. Westall F., Boni L., Guerzoni E., 1995. The experimental silicification of microorganisms //J. Paleontol. V. 38(3), p. 495–528.
