Sīkas fosilijas, kas pavadīja gandrīz divus miljardus gadu, iesprostotas seno iežu gabalos, sniedz mums pirmos pierādījumus par fotosintēzi uz Zemes.
Makdermota veidojumā Austrālijas ziemeļu tuksnesī tiek sauktas nelielas struktūras Tilakoīdi Tas tika atklāts tajā, kas tiek uzskatīts par fosiliju Cianobaktērijas Tas aizsākās pirms 1,75 miljardiem gadu.
Šīs struktūras atrodas mūsdienu fotosintēzes organismu šūnās un satur pigmenta hlorofilu, ko izmanto, lai absorbētu gaismu fotosintēzei.
Tas nozīmē, ka mikrofosilijas ir vecākā tiešā fotosintēzes liecība, dodot mums jaunu apakšējo robežu tilakoīdus saturošu zilaļģu rašanās vecumam un jaunu rīku, lai izprastu agrīnās Zemes ekosistēmas un to, kā uz mūsu planētas radās dzīvība.
“Mūsu pētījums sniedz tiešus pierādījumus par metaboliski aktīvo zilaļģu pastāvēšanu, kas veic anoksisku fotosintēzi.” raksta komanda, kuru vada mikrobioloģe Ketrīna Demoulina No Lježas universitātes.
Rezultāti liecina, ka detalizēta citu fosiliju analīze varētu identificēt līdzīgas struktūras, precīzi norādot brīdi, kad fotosintēzes struktūras tika apēstas un darbinātas ar pirmajām sarežģīto aļģu šūnu formām.
Fotosintēze, kas izmanto saules gaismu, lai pārvērstu ūdeni un oglekļa dioksīdu par glikozi un skābekli, var šķist kaut kas tāds, ko augi un aļģes klusi dara ar sevi, taču tas ir gandrīz visu dzīvo būtņu izdzīvošanas pamats.
Fotosintēzes organismi ne tikai veido pamatu lielākajai daļai pārtikas tīklu, to vielmaiņas procesi piepilda atmosfēru ar elpojošu skābekli, kas lielākajai daļai no mums ir nepieciešams, lai izdzīvotu.
Mēs zinām, ka Zemes vēstures sākumā atmosfērā un okeānos nebija daudz skābekļa. Tomēr dažādas ģeoķīmisko pierādījumu līnijas atklāj, ka skābekļa līmenis pēkšņi pieauga Apmēram pirms 2,4 miljardiem gadu Tas ir pazīstams kā lielais oksidācijas notikums. Nav skaidrs, kāpēc tas tā ir, bet viena iespēja ir fotosintētisko organismu parādīšanās.
Vecākais neapstrīdams zilaļģu mikrofosilais pierādījums ir organisms, ko sauc Eoentophysalis belcherensispat datēts pirms 2,018 miljardiem gadu. Bet fosilijas bieži ir grūti interpretēt, un to iekšējā struktūra ne vienmēr paliek neskarta. Ne visas zilaļģes satur tilakoīdus.
Demoulin un viņas kolēģi izmantoja dažādas augstas izšķirtspējas mikroskopiskās metodes, lai izpētītu sugas mikrofosiliju ārējās un iekšējās struktūras. Navifosa magenensisTiek uzskatīts, ka tās ir zilaļģes. Vienšūnu organismu ķermeņos no divām fosilajām klasēm viņi atrada tilakoīdu membrānas.
Šīs fosilijas bija no Grassy Bay veidojuma Kanādā, un tās datētas līdz pat 1,01 miljardam gadu atpakaļ; un Makdermota veidojums, kas datēts ar 1,75 miljardiem gadu. Tas paplašina tilakoīdu fosilo uzskaiti līdz pat 1,2 miljardiem gadu, un tas nozīmē, ka skābekļa fotosintēzei ir attīstījusies pirms tam.
Bet mēs vēl nezinām, vai tie laika gaitā ir attīstījušies, lai veicinātu lielo oksidācijas notikumu. Tikai seno fosiliju atrašana un rūpīga to izpēte var sniegt atbildi uz šo aktuālo jautājumu.
“Tajos saglabāto tilakoīdu atklāšana n. Magensis Šeit ziņots, sniedz tiešus pierādījumus par minimālo vecumu aptuveni pirms 1,75 miljardiem gadu par atšķirību starp tilakoīdus saturošām baktērijām un cianobaktērijām, kas nesatur tilakoīdus. Pētnieki raksta.
“Mēs sagaidām, ka līdzīgas labi saglabājušos mikrofosiliju ultrastrukturālās analīzes var paplašināt skābekli saturošu fotosintētisko organismu ģeoloģisko ierakstu, agrīnās anoksiskās ekosistēmas, kurās attīstījās sarežģītas šūnas.”
Pētījums tika publicēts dabu.
