Bilim insanları yaşamın kökenine dair 1,75 milyar yıllık sırrı keşfetti

Yaklaşık iki milyar yıl boyunca antik kaya parçaları arasında sıkışıp kalmış minik fosiller, bize Dünya'daki fotosentezin henüz ilk kanıtını veriyor.

Kuzey Avustralya çölündeki McDermott Formasyonu'ndaki küçük yapılara denir. Tilakoidler Fosil olduğu düşünülen bir şeyin içinde keşfedildi Siyanobakteriler 1,75 milyar yıl öncesine dayanıyor.

Bu yapılar günümüzün fotosentetik organizmalarının hücrelerinde bulunur ve fotosentez için ışığı absorbe etmek için kullanılan pigment klorofili içerir.

Bu, mikrofosillerin fotosentezin en eski doğrudan kanıtını temsil ettiği, bize tilakoid taşıyan siyanobakterilerin ortaya çıkma yaşı konusunda yeni bir alt sınır sunduğu ve Dünya'nın ilk ekosistemlerini ve gezegenimizde yaşamın nasıl ortaya çıktığını anlamak için yeni bir araç olduğu anlamına geliyor.

“Çalışmamız, anoksik fotosentez gerçekleştiren metabolik olarak aktif siyanobakterilerin varlığına dair doğrudan kanıt sağlıyor.” mikrobiyolog Catherine Demoulin liderliğindeki bir ekip yazıyor Liège Üniversitesi'nden.

Sonuçlar, diğer fosillerin ayrıntılı analizinin daha benzer yapıları tanımlayabileceğini ve fotosentetik yapıların karmaşık alg hücrelerinin ilk formları tarafından yok edildiği ve güçlendirildiği anı işaret edebileceğini gösteriyor.

Suyu ve karbondioksiti glikoz ve oksijene dönüştürmek için güneş ışığını kullanan fotosentez, bitkilerin ve alglerin sessizce kendi kendilerine yaptıkları bir şey gibi görünebilir, ancak neredeyse tüm canlıların hayatta kalmasının temelidir.

Fotosentetik organizmalar çoğu besin ağının temelini oluşturmakla kalmıyor, aynı zamanda onların metabolik süreçleri de atmosferi çoğumuzun hayatta kalmak için ihtiyaç duyduğu solunabilir oksijenle dolduruyor.

Dünya tarihinin erken dönemlerinde atmosferde ve okyanuslarda serbestçe dolaşan fazla oksijenin bulunmadığını biliyoruz. Ancak çeşitli jeokimyasal kanıtlar oksijen seviyelerinin aniden yükseldiğini ortaya koyuyor Yaklaşık 2,4 milyar yıl önce Büyük oksidasyon olayı olarak bilinen olay. Bunun neden olduğu açık değil ancak olasılıklardan biri fotosentetik organizmaların ortaya çıkmasıdır.

Siyanobakterilerin tartışmasız en eski mikrofosil kanıtı, adı verilen bir organizmadır. Eoentophysalis belcherensistarihli bile 2.018 milyar yıl önce. Ancak fosillerin yorumlanması genellikle zordur ve iç yapıları her zaman sağlam kalmaz. Tüm siyanobakteriler tilakoid içermez.

Demoulin ve meslektaşları, olarak bilinen bir türün mikrofosillerinin dış ve iç yapılarını keşfetmek için farklı yüksek çözünürlüklü mikroskopik teknikler kullandılar. Navifosa magensisSiyanobakteriler olduğuna inanılıyor. İki fosil sınıfından tek hücreli organizmaların vücutlarında tilakoid zarlar buldular.

Bu fosiller Kanada'daki Grassy Bay Formasyonu'na aitti ve 1,01 milyar yıl öncesine tarihleniyordu; ve geçmişi 1,75 milyar yıl öncesine dayanan McDermott Formasyonu. Bu, tilakoidlerin fosil kayıtlarını 1,2 milyar yıl öncesine kadar uzatıyor ve bu da oksijenli fotosentezin bundan önce evrimleşmiş olması gerektiği anlamına geliyor.

Ancak henüz bilmediğimiz şey, bunların zaman içinde büyük oksidasyon olayına katkıda bulunacak şekilde evrimleşip evrimleşmediğidir. Yalnızca eski fosilleri bulmak ve onları dikkatle incelemek bize bu acil sorunun cevabını verebilir.

“İçlerinde korunan tilakoidlerin keşfi N. Magensis Burada bildirilenler, tilakoid taşıyan bakteriler ile tilakoid içermeyen siyanobakteriler arasındaki farkın minimum yaşının yaklaşık 1,75 milyar yıl olduğuna dair doğrudan kanıt sağlıyor. Araştırmacılar yazıyor.

“İyi korunmuş mikrofosillerin benzer üstyapısal analizlerinin, karmaşık hücrelerin evrimleştiği ilk anoksik ekosistemler olan oksijenli fotosentetik organizmaların jeolojik kayıtlarını genişletebileceğini öngörüyoruz.”

Araştırma şu tarihte yayınlandı: doğa.