خط زمني جزيئي لأصل حقيقيات النوى الضوئية

ظهور حقيقيات النوى الضوئية (الطحالب والنباتات) غيّر بشكل جذري النظام البيئي للأرض، مما جعل الحياة الفقرية على اليابسة ممكنة، بما في ذلك البشر. ومع ذلك، فإن تأريخ أصل الطحالب يواجه صعوبة بسبب سجل الحفريات الضعيف. قمنا بإنشاء شجرة تطورية متعددة الجينات للبلاستيدات باستخدام استنتاج بايزي، ثم استخدمنا طرق ساعة الجزيئات التعظيمية لتقدير أوقات تباعد الطحالب. تم استخدام شجرة البلاستيدات كبديل لتطور العائل الطحلبي بسبب الأدلة الوراثية الحديثة التي تدعم الأنساب العمودية للبلاستيد في الطحالب الحمراء والخضراء والغلاكوفيت. تم تقييد العقد في شجرة البلاستيدات بستة تواريخ حفريات موثوقة وأقصى عمر يبلغ 3,500 مليون سنة بناءً على أقدم حفريات البكتيريا الحقيقية المعروفة. تدعم تحليلاتنا أصلًا قديمًا (في أواخر حقبة الباليوبروتيروزويك) لحقيقيات النوى الضوئية مع وجود التعايش الأساسي الذي أدى إلى ظهور أول طحلب بعد انقسام المملكة النباتية (أي الطحالب الحمراء والخضراء والغلاكوفيت بالإضافة إلى النباتات الأرضية) عن الأوبثوكُنَت في وقت ما قبل 1,558 مليون سنة. يُقدر أن انقسام الطحالب الحمراء والخضراء قد حدث قبل حوالي 1,500 مليون سنة، وأن التعايش الثانوي المفترض الذي أدى إلى ظهور البلاستيد في الطحالب الكريبتوفيت والهابتوفيت والسترمنوبيل (الكرومست) قد حدث قبل حوالي 1,300 مليون سنة. هذه التواريخ، التي تتماشى مع الأدلة الحفرية للطحالب البحرية المحتملة (أي الأكراتارك) من أواخر حقبة الميزوبروتيروزويك (1,500 مليون سنة) ومع تنوع حقيقيات النوى الكبير في أواخر حقبة الميزوبروتيروزويك وحقبة النيو بروتيروزويك، توفر خطًا زمنيًا جزيئيًا لفهم تطور الطحالب.