Kiselalger, även kallade diatoméer, är en mycket stor grupp encelliga organismer. En karaktäristisk egenskap är att de formar ett skal av kiseloxid runt sig. Eftersom kiselalger avlägsnar koldioxid från atmosfären och omvandlar den till syre är de livsviktiga för människan. När förhållandena i världshaven blir ogynnsamma sjunker algerna med hjälp av sina tunga skal och spelar på så sätt även en viktig roll för att transportera kol ner i djuphaven.
I en ny studie som publiceras i den vetenskapliga tidskriften PNAS har ett internationellt forskarlag gått till botten med dessa livsviktiga organismers historia på vår planet. Genom att samköra dna-data med fossilregistret lyckades forskarna rekonstruera fotosyntesdoldisarnas släktträd.
– Vi kan slå fast att kiselalger uppstod för cirka 270 miljoner år sedan. De första 100 miljoner åren var algernas evolution mycket begränsad. Perioden kan beskrivas som en lång, långsamt brinnande stubin, säger Karolina Brylka, geologiforskare vid Lunds universitet som medverkat i studien.
Trots kiselalgernas moderna mångfald och globala förekomst skulle det alltså dröja 100 miljoner år innan utvecklingen exploderade. Övergången skedde så snabbt att väldigt få förändringar eller mutationer i genomet registrerades, och de som registrerades kan ha skrivits över allt eftersom kiselalger fortsatt att utvecklas under de senaste 170 miljoner åren.
– Algernas evolutionära tidslinje är intressant eftersom den kan jämföras med tidslinjerna för jordens och havets historia. Den nya kunskapen hjälper oss att förstå hur kiselalgerna har påverkat jordens atmosfär, havets ekologi och globala biogeokemiska cykler av kol, syre, kiseldioxid och andra näringsämnen, säger Karolina Brylka.
Resultaten ger en viktig ram för att dokumentera, beskriva och förstå de processer som genererar biologisk mångfald eftersom kiselalger spelar en viktig roll för den allmänna hälsan hos hav, sjöar, floder och andra akvatiska ekosystem.
– En grundlig förståelse av kiselalgernas förflutna kan hjälpa oss att bättre förstå hur de kommer att reagera i framtiden på snabbt förändrade havsförhållanden. Nu fortsätter arbetet med att ta reda på vad det var som hände för 170 miljoner år sedan som gjorde att kiselalgernas utveckling exploderade, säger Karolina Brylka.
Studien publiceras i den vetenskapliga tidskriften Proceedings of the National Academy of Sciences, PNAS: ”Phyologenomics reveals the slow-burning fuse of diatom evolution”
