Fosilele minuscule care au petrecut aproape două miliarde de ani prinse în bucăți de rocă antică ne oferă prima dovadă de fotosinteză de pe Pământ.
În formațiunea McDermott din deșertul din nordul Australiei, sunt numite structuri mici Tilacoizi A fost descoperit în ceea ce se crede a fi o fosilă Cianobacterii Datează de acum 1,75 miliarde de ani.
Aceste structuri se găsesc în celulele organismelor fotosintetice de astăzi și conțin pigmentul clorofilă folosit pentru a absorbi lumina pentru fotosinteză.
Aceasta înseamnă că microfosilele reprezintă cea mai veche dovadă directă a fotosintezei, oferindu-ne o nouă limită inferioară a vârstei de apariție a cianobacteriilor purtătoare de tilacoizi și un nou instrument pentru înțelegerea ecosistemelor timpurii ale Pământului și a modului în care a apărut viața pe planeta noastră.
„Studiul nostru oferă dovezi directe pentru existența cianobacteriilor active metabolic care efectuează fotosinteza anoxică”. scrie o echipă condusă de microbiologul Catherine Demoulin De la Universitatea din Liège.
Rezultatele sugerează că analiza detaliată a altor fosile ar putea identifica mai multe structuri similare, indicând momentul în care structurile fotosintetice au fost devorate și alimentate de primele forme de celule complexe de alge.
Fotosinteza, care folosește lumina soarelui pentru a transforma apa și dioxidul de carbon în glucoză și oxigen, poate părea ceva ce plantele și algele își fac în liniște, dar este baza pentru supraviețuirea aproape tuturor viețuitoarelor.
Nu numai că organismele fotosintetice formează baza majorității rețelelor trofice, ci procesele lor metabolice umplu atmosfera cu oxigenul respirabil de care majoritatea dintre noi au nevoie pentru a supraviețui.
Știm că la începutul istoriei Pământului, nu a existat prea mult oxigen care plutea liber în atmosferă și oceane. Cu toate acestea, diverse linii de dovezi geochimice dezvăluie că nivelul de oxigen a crescut brusc Acum aproximativ 2,4 miliarde de ani Ceea ce este cunoscut sub numele de marele eveniment de oxidare. Nu este clar de ce se întâmplă acest lucru, dar o posibilitate este apariția organismelor fotosintetice.
Cea mai veche dovadă incontestabilă de microfosile a cianobacteriilor este un organism numit Eoentophysalis belcherensischiar datat acum 2,018 miliarde de ani. Dar fosilele sunt adesea greu de interpretat, iar structura lor internă nu rămâne întotdeauna intactă. Nu toate cianobacteriile conțin tilacoizi.
Demoulin și colegii săi au folosit diferite tehnici microscopice de înaltă rezoluție pentru a explora structurile externe și interne ale microfosilelor unei specii cunoscute sub numele de Navifosa magenensisSe crede că este vorba de cianobacterii. În corpurile organismelor unicelulare din două clase de fosile, au găsit membrane tilacoide.
Aceste fosile proveneau din formațiunea Grassy Bay din Canada și datează cu până la 1,01 miliarde de ani în urmă; și Formația McDermott, care datează de 1,75 miliarde de ani. Acest lucru extinde înregistrarea fosilă a tilacoizilor înapoi cu 1,2 miliarde de ani – și înseamnă că fotosinteza oxigenată trebuie să fi evoluat înainte de atunci.
Dar ceea ce nu știm încă este dacă au evoluat în timp pentru a contribui la marele eveniment de oxidare. Doar găsirea fosilelor antice și studierea lor cu atenție ne poate oferi un răspuns la această întrebare presantă.
„Descoperirea tilacoidelor conservate în interiorul lor n. Magensis Raportate aici oferă dovezi directe pentru o vârstă minimă de aproximativ 1,75 miliarde de ani în urmă pentru diferența dintre bacteriile purtătoare de tilacoizi și cianobacteriile care nu conțin tilacoizi. Cercetătorii scriu.
„Anticipăm că analize ultrastructurale similare ale microfosilelor bine conservate pot extinde înregistrarea geologică a organismelor fotosintetice oxigenate, ecosistemele anoxice timpurii în care au evoluat celulele complexe.”
Cercetarea a fost publicată în natură.
„Organizator. Scriitor general. Prieten al animalelor de pretutindeni. Specialist în cultură pop. Expert în internet amator. Explorator.”