Detailseite
Projekt
Experimentelle Fossilisierung der Lipide früher Pflanzen — Rekonstruktion der beginnenden Terrestrialisierung über einen vergleichenden Ansatz mittels moderner Bryophyten und Sedimenten aus dem Kambrium bis Silur
Antragsteller
Professor Christian Hallmann, Ph.D.
Fachliche Zuordnung
Mineralogie, Petrologie und Geochemie
Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
Evolution und Systematik der Pflanzen und Pilze
Förderung
Förderung von 2020 bis 2024
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 440415732
Der evolutionäre Übergang von Algen zu Pflanzen und die damit verbundene Eroberung der Kontinente war ein komplexer Prozess, der durch biochemische Innovation ermöglicht wurde. Dazu zählen Veränderungen in der Biosynthese von Terpenoiden und anderen Sekundärmetaboliten, die sich zwischen Algen und Pflanzen unterscheiden und die möglicherweise im Gesteins-record erfasst wurden. Die Rekonstruktion des beginnenden Terrestrialisierungsprozesses, d.h. sein Zeitpunkt, seine Art und sein Ausmaß sind von größter Bedeutung für das Verständnis größerer Veränderungen des Erdsystems im terminalen Neoproterozoikum und frühen Paläozoikum. Erhöhte Kohlenstoffeinlagerungsraten, Änderungen der marinen Redoxstruktur, nährstoffmodulierte Primärproduktivität und die explosive Radiation von Tieren könnten alle indirekt von der Landeroberung durch die frühesten Pflanzen beeinflusst worden sein. Die Rückverfolgung der ältesten Pflanzen mithilfe des Fossilienbestands ist schwierig, da sie in terrestrischen Umgebungen im Allgemeinen schlecht konserviert sind, während frühe Sporen äußerst selten sind. Fossile Lipide können eine Lösung bieten. Die molekularen Überreste früher Pflanzen in den frühesten paläozoischen Ablagerungen haben jedoch bisher nur unzureichende Beachtung gefunden, was wahrscheinlich teilweise auf die Tatsache zurückzuführen ist, dass wir die molekularen Signaturen dieser frühen phylogenetischen Zweige, die sich über den Übergang von Algen zu Pflanze erstrecken (d. H Charophyten, Leberblümchen und Bryophyten) noch unzureichend verstehen. Ich schlage hier einen dualen Ansatz vor, bei dem die moderne Biomasse dieser Spezies mithilfe von Pyrolyse und katalytischer Hydrierung künstlich gealtert wird, um ein besseres Verständnis der charakteristischen frühen Pflanzenbiomarker zu erhalten. Parallel dazu werden Sedimentgesteine aus drei terrigen beeinflussten Sequenzen aus Australien analysiert. Ablagerungen Kambrischen und Ordovizischen Alters werden systematisch untersucht, um Spuren des Übergangs von Algen zu Pflanzen zu finden. Die Ergebnisse dieser Studie können nicht nur evolutionäre Veränderungen der Terpenoid-Biosynthese während des Überganges von Algen zu Pflanzen aufdecken, sondern auch die beginnende Besiedlung des terrestrischen Raumes näher beleuchten und so Auslöser, vereinfachende Faktoren und globale Konsequenzen hervorheben.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
