Τα απολιθώματα ηλικίας 1,75 δισεκατομμυρίων ετών είναι το παλαιότερο αρχείο οξυγονικής φωτοσύνθεσης

Η ιστορία της

ζωή

ς στη Γη δεν μπορεί να ειπωθεί χωρίς τη φωτοσύνθεση, τη διαδικασία με την οποία τα φυτά (και ορισμένες άλλες μορφές ζωής) μετατρέπουν το ηλιακό φως σε χημική ενέργεια. Τώρα, μια ομάδα ερευνητών ανακοίνωσε την ανακάλυψη απολιθωμένων φωτοσυνθε

τι

κών δομών—της παλαιότερης γνωστής μέχρι σήμερα—από το εκπληκτικό 1,75 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Οι δομές ανήκουν σε μικροαπολιθώματα του

Navifusa majensis

, ένα υποτιθέμενο κυανοβακτήριο που βρέθηκε στη βόρεια Αυστραλία. Τα κυανοβακτήρια είναι ένας τύπος μικροοργανισμών που λαμβάνουν ενέργεια από την οξυγονική φωτοσύνθεση, μέσω της οποίας το νερό και το

διοξείδιο του άνθρακα

μετατρέπονται – χρησιμοποιώντας ενέργεια από το ηλιακό φως – σε γλυκόζη και οξυγόνο. Έτσι, τα αρχαία βακτήρια βοηθούν τους

επιστήμονες

να καταλάβουν πώς προέκυψε μία από τις πιο θεμελιώδεις διαδικασίες ζωής στη Γη. Η έρευνα της ομάδας είναι


δημοσίευσε


σήμερα στη Φύση.

«Αυτή η ανακάλυψη επεκτείνει το αρχείο απολιθωμάτων τέτοιων εσωτερικών μεμβρανών κατά τουλάχιστον 1,2 δισεκατομμύρια χρόνια», δήλωσε η Emmanuelle Javaux, βιολόγος στο Πανεπιστήμιο της Λιέγης στο Βέλγιο και συν-συγγραφέας της μελέτης, σε ένα email στο Gizmodo. «Η διάταξη αυτών των μεμβρανών σε απολιθωμένα κύτταρα επιτρέπει την αναμφισβήτητη ταυτοποίησή τους ως κυανοβακτήρια που εκτελούν ενεργά πρώιμη οξυγονική φωτοσύνθεση τη στιγμή του θανάτου πριν από 1,75 δισεκατομμύρια χρόνια!»

Με άλλα λόγια, το απολίθωμα είναι ένα αξιοσημείωτο παράθυρο σε μια θεμελιώδη διαδικασία στη Γη, αυτή που δημιούργησε τη ζωή όπως τη γνωρίζουμε. Η Αυστραλία είναι πλούσιο έδαφος για απολιθώματα βακτηρίων, τα οποία ρίχνουν φως σε μερικές από τις παλαιότερες ζωές στη Γη. Πράγματι, τα παλαιότερα γνωστά στοιχεία για τη ζωή στη Γη έρχονται με τη μορφή σχεδόν

Στρωματόλιθοι ηλικίας 3,5 δισεκατομμυρίων ετών

πολυεπίπεδες συμπυκνώσεις αρχαίων μικροβίων.

Περίπου ένα δισεκατομμύριο χρόνια μετά από εκείνα τα παλαιότερα σημάδια ζωής – και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πριν ζήσουν τα μικροαπολιθώματα που μελετήθηκαν από την ομάδα – η Γη υπέστη


Μεγάλη εκδήλωση οξείδωσης


, ένα σημείο όπου το οξυγόνο παρήχθη πολύ πιο γρήγορα από πριν. Το πότε ακριβώς εξελίχθηκε η οξυγονική φωτοσύνθεση στα κυανοβακτήρια σε σχέση με το Μεγάλο Γεγονός Οξείδωσης είναι άγνωστο.

Αν και το

N. majensis

που μελετήθηκε από την πρόσφατη ομάδα είναι νεότερος από τους παλαιότερους στρωματόλιθους, θέτει ένα άλλο σημείο δεδομένων στο χρονοδιάγραμμα της οξυγονικής φωτοσύνθεσης.


Προηγούμενη έρευνα


έχει επισημάνει ότι οι βακτηριακές γενεαλογίες στις οποίες εξελίχθηκε η φωτοσύνθεση μπορεί να μην υπάρχουν σήμερα, επομένως τα μικροαπολιθώματα τέτοιων οργανισμών είναι το κλειδί για την κατανόηση του πώς έλαβε χώρα αυτή η εξέλιξη. Τα κυανοβακτήρια είναι επίσης


πιστεύεται ότι είναι ο πρόγονος των χλωροπλαστών


στα φυτά, καθιστώντας τα απολιθώματα τους τα τέλεια θέματα για την κατανόηση της προέλευσης της φωτοσύνθεσης.

Η ομάδα του Javaux μελέτησε απολιθώματα από την Αυστραλία, τη Λαϊκή Δημοκρατία του Κονγκό και την Καναδική Αρκτική με την ελπίδα ότι θα μπορούσαν να εντοπίσουν κυανοβακτήρια από αυτά. Αν και τα taxa like

N. majensis

είναι γνωστά εδώ και πολύ καιρό, είπε ο Javaux, η αναγνώρισή τους μπορεί να είναι δύσκολη λόγω της απλής μορφολογίας τους.

Η ομάδα αναγνώρισε τις μικροδομές σε

N. majensis

ως θυλακοειδή, ένας τύπος δομής που συνδέεται με τη μεμβράνη που υπάρχει σε φυτικούς χλωροπλάστες και μερικά σύγχρονα κυανοβακτήρια. Έτσι, προσδιόρισαν ότι η ελάχιστη ηλικία για τη διάσπαση μεταξύ κυανοβακτηρίων με θυλακοειδή και εκείνων χωρίς αυτά ήταν περίπου 1,75 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.

Ενώ το χρονοδιάγραμμα της οξυγονικής φωτοσύνθεσης έχει τώρα ένα άλλο timepeg, τα νέα ευρήματα δεν παρέχουν πολλές πληροφορίες για το πότε εξελίχθηκε η φωτοσύνθεση σε σχέση με το Μεγάλο Γεγονός Οξείδωσης. Ωστόσο, περισσότερα απολιθώματα όπως το θυλακοειδή

N. majensis

θα μπορούσε να δώσει κάποιες απαντήσεις.

Περισσότερο:

Οι επιστήμονες βλέπουν τη φωτοσύνθεση να συμβαίνει λεπτομερώς, χάρη στη νέα τεχνική λέιζερ