Waar komen groene zeewieren vandaan?
Onderzoekers van Universiteit Gent en Plantentuin Meise hebben voor het eerst de oorsprong van groene zeewieren opgehelderd. De evolutie van de zeewieren was cruciaal in de ontwikkeling van complexe mariene ecosystemen en speelde waarschijnlijk ook een belangrijke rol in de vroege evolutie van dieren. De onderzoeksresultaten werden gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift PNAS (Proceedings of the National Academy of Sciences).
De evolutionaire stamboom van de groenwieren
Groenwieren onstonden meer dan 1 miljard jaar geleden. Al vroeg in hun evolutie gaf een splitsing aanleiding tot twee groepen. Uit de ene groep ontstonden zo’n 400 miljoen jaar geleden de landplanten. De andere groep gaf aanleiding tot een grote diversiteit aan groene algen (macroscopische mariene algen), waaronder de groene zeewieren die een sleutelrol spelen in mariene ecosystemen.
De evolutionaire relaties tussen de verschillende groepen groene zeewieren bleven lange tijd onopgelost omwille van de ouderdom van de zeewieren. Toch waren de onderzoekers van Universiteit Gent en Plantentuin Meise in staat om de relaties op te helderen. Ze vergeleken de genen van een groot aantal groene zeewieren en konden zo belangrijke evolutionaire gebeurtenissen in de geologische tijd identificeren.
Groenwieren in extreme klimaatomstandigheden
De resultaten van het onderzoek wijzen op een oorsprong en vroege evolutie van groene zeewieren zo’n 650-750 miljoen jaar geleden, op het einde van het Neoproterozoicum. Deze geologische periode werd gekenmerkt door de zwaarste ijstijden uit de geschiedenis van de aarde waarbij de ijskappen de evenaar bereikten. De voorouders van groene zeewieren overleefden deze extreme klimaatomstandigheden in geïsoleerde toevluchtsoorden (refugia) op ondiepe zeebodems. Doordat de zeewieren zich miljoenen jaren isoleerden, evolueerden de verschillende groenwiergroepen onafhankelijk van elkaar. Na de zware ijstijden stegen de temperaturen wereldwijd en kwamen geschikte habitats op de zeebodem overvloedig voorhanden. Zo konden de groene zeewieren zich weer onverhinderd verspreiden en diversifiëren.
Invloed op mariene ecosystemen en evolutie van zeedieren
Een verhoogde toevoer van voedingsstoffen en biotische interacties zoals begrazing door dieren hebben vermoedelijk de evolutie naar macroscopische groei in de verschillende groepen groene zeewieren op gang gebracht via verschillende strategieën, zoals meercelligheid (vb Dictyosphaeria, zie foto) en de evolutie van reuzencellen (vb Caulerpa, zie foto). De opkomst van groene zeewieren zorgde op haar beurt voor fundamentele wijzigingen van ondiepe mariene ecosystemen die wellicht een sleutelrol hebben gespeeld in de evolutie van zeedieren.
Wetenschappelijk artikel: Del Cortona A., Jackson C. J., Bucchini F., Van Bel M., D’hondt S., Škaloud P., Delwiche C. F., Knoll A. H., Raven J. A., Verbruggen H., Vandepoele K., De Clerck O. & Leliaert F. (2019) Neoproterozoic origin and multiple transitions to macroscopic growth in green seaweeds. PNAS: www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1910060117