Добавить новость
smi24.net
News in English
Июнь
2024

How glacier algae are challenging the way we think about evolution

0
Wirestock Creators/Shutterstock

People often underestimate tiny beings. But microscopic algal cells not only evolved to thrive in one of the most extreme habitats on Earth – glaciers – but are also shaping them.

With a team of scientists from the UK and Canada, we traced the evolution of purple algae back hundreds of millions of years and our findings challenge a key idea about how evolution works. Though small, these algae are having a dramatic effect on the glaciers they live on.

Glaciers are among the planet’s fastest changing ecosystems. During the summer melt season as liquid water forms on glaciers, blooms of purple algae darken the surface of the ice, accelerating the rate of melt. This fascinating adaptation to glaciers requires microscopic algae to control their growth and photosynthesis. This must be balanced with tolerance of extreme ice melt, temperature and light exposure.

Our study, published in New Phytologist, reveals how and when their adaptations to live in these extreme environments first evolved. We sequenced and analysed genome data of the glacier algae Ancylonema nordenskiöldii. Our results show that the purple colour of glacier algae, which acts like a sunscreen, was generated by new genes involved in pigment production.

This pigment, purpurogallin, protects algal cells from damage of ultraviolet (UV) and visible light. It is also linked with tolerance of low temperatures and desiccation, characteristic features of glacial environments. Our genetic analysis suggests that the evolution of this purple pigment was probably vital for several adaptations in glacier algae.

We also identified new genes that helped increase the algae’s tolerance to UV and visible light, important adaptations for living in a bright, exposed environment. Interestingly these were linked to increased light perception as well as improved mechanisms of repair to sun damage. This work reveals how algae are adapted to live on glaciers in the present day.

Next, we wanted to understand when this adaptation evolved in Earth’s deep history.

The evolution of glacier algae

Earth has experienced many fluctuations of colder and warmer climates. Across thousands and sometimes millions of years, global climates have changed slowly between glacial (cold) to interglacial (warm) periods.

One of the most dramatic cold periods was the Cryogenian, dating back to 720-635 million years ago, when Earth was almost entirely covered in snow and ice. So widespread were these glaciations, they are sometimes referred to by scientists as “Snowball Earth”.

Scientists think that these conditions would have been similar to the glaciers and ice sheets we see on Earth today. So we wondered could this period be the force driving the evolution of glacier algae?

After analysing genetic data and fossilised algae, we estimated that glacier algae evolved around 520-455 million years ago. This suggests that the evolution of glacier algae was not linked to the Snowball Earth environments of the Cryogenian.

As the origin of glacier algae is later than the Cryogenian, a more recent glacial period must have been the driver of glacial adaptations in algae. Scientists think there has continuously been glacial environments on Earth up to 60 million years ago.

We did, however, identify that the common ancestor of glacier algae and land plants evolved around the Cryogenian.

In February 2024, our previous analysis demonstrated that this ancient algae was multicellular. The group containing glacier algae lost the ability to create complex multicellular forms, possibly in response to the extreme environmental pressures of the Cryogenian.

Rather than becoming more complex, we have demonstrated that these algae became simple and persevered to the present day. This is an example of evolution by reducing complexity. It also contradicts the well-established “march of progress” hypothesis, the idea that organisms evolve into increasingly complex versions of their ancestors.

Our work showed that this loss of multicellularity was accompanied by a huge loss of genetic diversity. These lost genes were mainly linked to multicellular development. This is a signature of the evolution of their simple morphology from a more complex ancestor.

Over the last 700 million years, these algae have survived by being tiny, insulated from cold and protected from the Sun. These adaptations prepared them for life on glaciers in the present day.


Read more: Why evolution often favours small animals and other organisms


So specialised is this adaptation, that only a handful of algae have evolved to live on glaciers. This is in contrast to the hundreds of algal species living on snow. Despite this, glacier algae have dramatic effects across vast ice fields when liquid water forms on glacier surfaces. In 2016, on the Greenland ice sheet, algal growth led to an additional 4,400–6,000 million tonnes of runoff.

Understanding these algae helps us appreciate their role in shaping fragile ecosystems.

Our study gives insight into the evolutionary journey of glacier algae from the deep past to the present. As we face a changing climate, understanding these microscopic organisms is key to predicting the future of Earth’s icy environments.

Alexander Bowles does not work for, consult, own shares in or receive funding from any company or organisation that would benefit from this article, and has disclosed no relevant affiliations beyond their academic appointment.








Без ошибки определяем точный день зачатия

Яблоня Сиверса: как скромный аптекарь открыл прародительницу всех яблок

Охранник из аэропорта Внуково стал моделью

Стирание исторических следов как признание цивилизационного банкротства


OpenAI launches GPT-5, its most powerful AI yet—will it be enough to stay ahead in today’s ruthless AI race? 

Man Utd have agreed deal with AC Milan for £40m star's exit, await player decision - report

Cameroon star has said yes to Man Utd transfer but Red Devils face hurdle

Report: AC Milan’s Christian Pulisic set to team up with $87 million Manchester United star


Будущее уже наступило

В Россию привезли новый кроссовер Volkswagen по цене ниже китайских конкурентов

Аэропорт Внуково (станция метро)

"Главный азербайджанец Урала" сдал Алиева. Этот раунд Баку проиграл. Что будет дальше?


The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Находи идеальные места для персонажей-фигурок в «Is This Seat Taken?»

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

Modders are trying their hardest to add an NVMe SSD to the Switch 2, which is both impressive and something I'm not going to do



Добро в каждой чашке: Елизавета Боярская, фонд «Жизнь в Движении» и сеть кофеен «Ягода» запускают авторский кофе для помощи детям с ОВЗ

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Овчинский: работы нулевого цикла завершают в доме в Алексеевском районе

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге


Сергей Собянин. Главное за день

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы

ГК «КОРТРОС» — в числе лидеров страны по объему ввода жилья

Землетрясение 6,1 балла в Балыкесире: толчки ощущались в Стамбуле


«Удары по лицу здесь запрещены»: Максим Бабанин позвал на тренировки слабослышащих детей

«Ротор» обыграл «Уфу» в матче Первой лиги

В Перми количество заправок электромобилей выросло на 8 % за год

Назван средний размер пенсии у россиян


Павлюченкова не сумела пробиться в третий раунд турнира в Цинциннати

"Это невозможно есть": Звезда тенниса из России раскритиковала кухню Парижа

Самсонова уступила 125-й ракетке мира во втором раунде турнира в Цинциннати

Павлюченкова уступила 94-й ракетке мира на турнире WTA в Цинциннати


Тайна? Секретная покойница с Троекуровского может быть дочкой космонавта

«Ротор» обыграл «Уфу» в матче Первой лиги

ЦСКА заинтересовался защитником Жорже Фернандешем из «Аль Фатеха»

Назван средний размер пенсии у россиян


Музыкальные новости

Сыктывкарка родила дочь рэперу Тимати

Анастасия Волочкова назвала свои ноги священными после инцидента в авиарейсе

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

Концерт Билана среди тракторов. Чем завершится чемпионат России по пахоте в полях у Мурино


"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

Охранник из аэропорта Внуково стал моделью

От Чехова с мангустами до встречи “Варягов”: что скрывают стены Московского вокзала Тулы

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге


Мишустин списал долги 12 регионам на 29 млрд рублей для инфраструктурных проектов

В Пулково 10 августа задержали десяток рейсов – есть отмены

Ротенберг про Кубок Овечкина: «Спасибо Александру, Правительству Московской области и организаторам. Такие события вдохновляют детей, дают веру в свои силы и желание двигаться вперед»

Московское «Торпедо» и «Спартак» из Костромы обменяются голами, «Пюник» возьмет три очка. Экспресс дня 11 августа: прогноз и ставка


Процесс сошел с рельсов // Верховный суд определил пересмотреть дело о наезде Kia на трамвай

Дилеры по всей России получают Lada Iskra. Пока отгружают только седаны в цвете «Капитан» и универсалы в цвете «Табаско»

Участники АНО «СВОй спорт» организовали открытую тренировку по боксу на стадионе «Москвич» в День физкультурника

Грузовик опрокинулся на Рязанском проспекте у дома №1 — съезд с ЮВХ заблокирован


Путин обратился с приветствием к участникам форума «Машук»

Bloomberg сообщает, что ЕС хочет провести переговоры с Трампом до встречи с Путиным

МИД РФ: Киев может устроить провокации перед встречей Путина и Трампа на Аляске

Путин выразил поздравления Адабашяну по случаю юбилея




«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

«Бежим за Мечту — Ходить»: подростки на протезах пробегут марафон в Екатеринбурге

День физкультурника отметили спортивными шествиями по всей стране

Как проект «Московское долголетие» повлиял на жизнь старшего поколения


В Киеве сделали заявление о территориальных уступках

В Киеве раскрыли тайный приказ Зеленского перед саммитом США и РФ на Аляске

В Киеве заявили о тайном приказе Зеленского перед Аляской

После «успешных» переговоров с Вэнсом в Киеве вновь отвергли мирные инициативы


"Динамо" Карпина упустило победу над "Сочи" в конце матча

День физкультурника отметили спортивными шествиями по всей стране

Московское «Торпедо» и «Спартак» из Костромы обменяются голами, «Пюник» возьмет три очка. Экспресс дня 11 августа: прогноз и ставка

Движение транспорта по улицам Москвы временно ограничили в воскресенье



Мэр Москвы: Инвесторы смогут размещать зарядки для электромобилей

Сергей Собянин поздравил строителей Москвы с профессиональным праздником

Собянин поздравил строителей с профессиональным праздником

Собянин поздравил московских строителей с профессиональным праздником


Москва: Новая эра зарядных станций для электромобилей с поддержкой инвесторов

Мэр Москвы: Инвесторы смогут размещать зарядки для электромобилей

Специалист указал необходимое количество редкоземельных металлов для производства электромобиля

За прошедшие сутки в России ликвидировано 28 лесных пожаров


В Перми количество заправок электромобилей выросло на 8 % за год

[LIVE] «Сочи» — «Динамо» . Онлайн, прямая трансляция

«Удары по лицу здесь запрещены»: Максим Бабанин позвал на тренировки слабослышащих детей

Синоптик Леус: Вторая декада августа в Москве будет прохладнее первой


Льготные ипотеки на Дальнем Востоке активно получают участники СВО и сотрудники ОПК

без заголовка

В Алтайском крае не будут проводить проверку на предмет чрезмерного роста тарифов на ЖКУ

Чёрный день календаря. 8 августа: Архангельская трагедия. Как ошибка пилота погубила рейс Як-40


На консервном заводе в Симферополе изъяли 12 тонн небезопасного сырья

Подросток на Мersedes сбил пешехода на трассе в Керчь

Прогноз погоды в Крыму на 10 августа

Анастасия Гридчина: В Симферополе, в стенах гостеприимного Дома дружбы народов, состоялась торжественная презентация военно-патриотических изданий, увидевших свет в 2025 году благодаря усилиям Медиацентра им. И. Гаспринского


Синоптик Леус: Вторая декада августа в Москве будет прохладнее первой

Тайна? Секретная покойница с Троекуровского может быть дочкой космонавта

«Ротор» обыграл «Уфу» в матче Первой лиги

[LIVE] «Сочи» — «Динамо» . Онлайн, прямая трансляция














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *