Крихітні скам'янілості, які провели майже два мільярди років у пастці шматків стародавньої породи, дають нам перше свідчення фотосинтезу на Землі.
У формації Макдермотта в пустелі на півночі Австралії малі структури наз Тилакоїди Він був виявлений у тому, що вважається скам’янілістю Ціанобактерії Він датується 1,75 мільярда років тому.
Ці структури знаходяться в клітинах сучасних фотосинтезуючих організмів і містять пігмент хлорофіл, який використовується для поглинання світла для фотосинтезу.
Це означає, що мікрофосилії є найстарішим прямим доказом фотосинтезу, що дає нам нову нижню межу віку появи ціанобактерій, що містять тилакоїди, і новий інструмент для розуміння екосистем ранньої Землі та того, як життя виникло на нашій планеті.
«Наше дослідження надає прямі докази існування метаболічно активних ціанобактерій, які здійснюють безкисневий фотосинтез». пише команда під керівництвом мікробіолога Катрін Демулен З Льєжського університету.
Результати свідчать про те, що детальний аналіз інших скам’янілостей може виявити більш схожі структури, точно вказавши момент, коли фотосинтетичні структури були поглинені та живилися першими формами складних клітин водоростей.
Фотосинтез, який використовує сонячне світло для перетворення води та вуглекислого газу на глюкозу та кисень, може здатися тим, що рослини та водорості тихо роблять із собою, але це основа для виживання майже всіх живих істот.
Фотосинтезуючі організми не тільки складають основу більшості харчових мереж, їхні метаболічні процеси наповнюють атмосферу киснем, який необхідний більшості з нас для виживання.
Ми знаємо, що на початку історії Землі в атмосфері та океанах вільно плавало не так багато кисню. Однак різні лінії геохімічних доказів показують, що рівень кисню раптово піднявся Близько 2,4 млрд років тому Те, що відомо як велика подія окислення. Незрозуміло, чому це так, але однією з можливостей є поява фотосинтезуючих організмів.
Найдавнішим незаперечним доказом існування ціанобактерій є організм під назвою Eoentophysalis belcherensisнавіть датований 2,018 мільярда років тому. Але скам'янілості часто важко інтерпретувати, а їх внутрішня структура не завжди залишається недоторканою. Не всі ціанобактерії містять тилакоїд.
Демулен та її колеги використовували різні мікроскопічні методи високої роздільної здатності, щоб досліджувати зовнішню та внутрішню структуру мікроскопаємостей виду, відомого як Navifosa magenensisВважається, що це ціанобактерії. У тілах одноклітинних організмів двох класів копалин вони виявили тилакоїдні мембрани.
Ці скам'янілості походять із формації Грасі-Бей у Канаді й датуються 1,01 мільярда років тому; і формація Макдермотта, яка датується 1,75 мільярдами років. Це розширює історію скам’янілостей тилакоїдів до 1,2 мільярда років – і означає, що кисневий фотосинтез мав розвинутися раніше.
Але ми ще не знаємо, чи вони еволюціонували з часом, щоб сприяти великому окисленню. Лише пошук стародавніх скам'янілостей і ретельне їх вивчення може дати нам відповідь на це актуальне питання.
«Відкриття збережених у них тилакоїдів п. Магенсіс Наведені тут дані надають прямі докази мінімального віку приблизно 1,75 мільярда років тому для різниці між бактеріями, що містять тилакоїди, і ціанобактеріями, які не містять тилакоїдів. Пишуть дослідники.
«Ми очікуємо, що подібний ультраструктурний аналіз добре збережених мікрофосилій може розширити геологічний запис кисневих фотосинтезуючих організмів, ранніх безкисневих екосистем, в яких еволюціонували складні клітини».
Дослідження опубліковано в природи.
“Професійний вирішувач проблем. Тонко чарівний любитель бекону. Геймер. Завзятий алкогольний ботанік. Музичний трейлер”
