Drobné zkameněliny, které strávily téměř dvě miliardy let uvězněny v kusech starověké horniny, nám poskytují první důkazy o fotosyntéze na Zemi.
V souvrství McDermott v poušti severní Austrálie se nazývají malé struktury tylakoidy Bylo objeveno v tom, co je považováno za fosilii Sinice Pochází z doby před 1,75 miliardami let.
Tyto struktury se nacházejí v buňkách dnešních fotosyntetických organismů a obsahují pigment chlorofyl používaný k absorpci světla pro fotosyntézu.
To znamená, že mikrofosílie představují nejstarší přímý důkaz fotosyntézy, což nám dává novou spodní hranici pro věk vzniku sinic nesoucích tylakoidy a nový nástroj pro pochopení raných ekosystémů Země a toho, jak se na naší planetě objevil život.
„Naše studie poskytuje přímý důkaz o existenci metabolicky aktivních sinic, které provádějí anoxickou fotosyntézu.“ píše tým vedený mikrobioložkou Catherine Demoulinovou Z univerzity v Lutychu.
Výsledky naznačují, že podrobná analýza dalších zkamenělin by mohla identifikovat více podobných struktur a přesně určit okamžik, kdy byly fotosyntetické struktury pohlceny a poháněny prvními formami komplexních buněk řas.
Fotosyntéza, která využívá sluneční světlo k přeměně vody a oxidu uhličitého na glukózu a kyslík, se může zdát jako něco, co si rostliny a řasy tam venku tiše dělají, ale je to základ pro přežití téměř všech živých tvorů.
Fotosyntetické organismy nejen tvoří základ většiny potravních sítí, ale jejich metabolické procesy naplňují atmosféru dýchatelným kyslíkem, který většina z nás potřebuje k přežití.
Víme, že na počátku historie Země nebylo v atmosféře a oceánech volně plovoucích mnoho kyslíku. Různé linie geochemických důkazů však odhalují, že hladiny kyslíku náhle vzrostly Asi před 2,4 miliardami let To, co je známé jako velká oxidační událost. Není jasné, proč tomu tak je, ale jednou z možností je vznik fotosyntetických organismů.
Nejstarším nezpochybnitelným mikrofosilním důkazem sinic je organismus tzv Eoentophysalis belcherensisdokonce datované před 2,018 miliardami let. Fosilie je však často obtížné interpretovat a jejich vnitřní struktura nezůstává vždy nedotčena. Ne všechny sinice obsahují tylakoid.
Demoulin a její kolegové použili různé mikroskopické techniky s vysokým rozlišením k prozkoumání vnějších a vnitřních struktur mikrofosilií druhu známého jako Navifosa magenensisPředpokládá se, že jde o sinice. V tělech jednobuněčných organismů ze dvou fosilních tříd našli tylakoidní membrány.
Tyto fosilie pocházely z formace Grassy Bay v Kanadě a byly datovány až do doby před 1,01 miliardami let; a souvrství McDermott, které se datuje před 1,75 miliardy let. To prodlužuje fosilní záznam thylakoidů zpět až na 1,2 miliardy let – a znamená to, že kyslíková fotosyntéza se musela vyvinout už předtím.
Co však zatím nevíme, je, zda se časem vyvinuly, aby přispěly k velké oxidační události. Na tuto naléhavou otázku nám může dát odpověď pouze nalezení starověkých fosilií a jejich pečlivé studium.
„Objev thylakoidů uchovaných v nich.“ n. Magensis Zde uvedené poskytují přímé důkazy pro minimální věk před asi 1,75 miliardami let pro rozdíl mezi bakteriemi nesoucími thylakoid a sinicemi neobsahujícími thylakoid. Výzkumníci píší.
„Předpokládáme, že podobné ultrastrukturální analýzy dobře zachovaných mikrofosilií mohou rozšířit geologický záznam kyslíkových fotosyntetických organismů, raných anoxických ekosystémů, ve kterých se vyvíjely složité buňky.“
Výzkum byl publikován v Příroda.
Přátelský webový obhájce. Odborník na popkulturu. Bacon ninja. Tvrdý twitterový učenec.
