Считается, что фотосинтез растений развился примерно 1,75 миллиарда лет назад.

Джакарта –

Были обнаружены самые ранние свидетельства существования фотосинтетических структур, возраст которых составляет 1,75 миллиарда лет. Эта фотосинтетическая структура была обнаружена в комплексе микроископаемых Navifusa majensis в Австралии.

Эти фотосинтетические структуры встречаются в клетках современных фотосинтезирующих организмов, содержащих пигмент хлорофилл. Это означает, что микроокаменелости представляют собой старейшее прямое свидетельство фотосинтеза, предоставляя новые инструменты для понимания ранних экосистем Земли и того, как жизнь возникла на нашей планете.

«Наше исследование предоставляет прямые доказательства существования метаболически активных цианобактерий (бактерий, которые получают энергию в результате фотосинтеза), которые осуществляют оксигенный фотосинтез», — пишут исследователи под руководством палеомикробиолога Катрин Демулен из Льежского университета, цитируемого Sciencealert.

Эти результаты позволяют предположить, что детальный анализ других окаменелостей может открыть возможности для изучения большего количества подобных структур.

Фотосинтез является основой выживания практически всего живого. Фотосинтезирующие организмы не только составляют основу большинства пищевых сетей. Их метаболические процессы также наполняют атмосферу кислородом, который необходим большинству из нас для выживания.

Великое событие окисления, произошедшее 2,4 миллиарда лет назад

В начале истории Земли в атмосфере и океанах было мало кислорода. Однако геохимические данные показывают, что уровень кислорода внезапно резко возрос около 2,4 миллиарда лет назад во время так называемого Великого события окисления. Пока неясно, в чем причина, но одна из возможностей — появление фотосинтезирующих организмов.

Самым ранним микроископаемым свидетельством существования цианобактерий является организм под названием Eoentophysalis belcherensis, датируемый 2018 миллиардами лет назад. Однако окаменелости часто трудно интерпретировать, а их внутренние структуры не всегда целы. Кроме того, не все виды цианобактерий имеют тилакоиды (мембраны для фотосинтеза).

Демулен и его коллеги использовали различные методы микроскопии высокого разрешения для исследования внешней и внутренней структуры микрокаменелостей вида, известного как Navifusa majensis, который считается цианобактерией. Кроме того, в телах одноклеточных организмов из двух ископаемых слоев обнаружены тилакоидные мембраны.

Фотосинтез мог возникнуть раньше, чем 1,75 миллиарда лет назад

В своем исследовании Демулен и его соавторы обнаружили полезные фотосинтетические структуры в микроокаменелостях Navifusa majensis. Исследователи идентифицировали его в окаменелостях из трех разных мест, но самый старый из них происходит из формации Макдермотт в Австралии, возрастом 1,75 миллиарда лет, а именно палеопротерозойской эры.

По данным Sci.News, открытие тилакоидов у образцов этой эпохи указывает на то, что фотосинтез, возможно, развился раньше 1,75 миллиарда лет назад.

Однако это не решает загадку того, развился ли фотосинтез до или после Великого события окисления. Анализ более старых микрокаменелостей может помочь ответить на этот вопрос и определить, способствовала ли эволюция тилакоидов повышению уровня кислорода во время Великого события окисления.

«Это открытие продлевает летопись окаменелостей тилакоидов как минимум на 1,2 миллиарда лет и обеспечивает минимальный возраст дивергенции цианобактерий, несущих тилакоиды, примерно 1,75 миллиарда лет назад», — заявили авторы.

«Это позволяет четко идентифицировать ранний кислородный фотосинтез и новый окислительно-восстановительный показатель для исследования ранних экосистем Земли, подчеркивая важность изучения ультраструктуры ископаемых клеток для расшифровки их палеобиологии и ранней эволюции», — добавляют авторы.

Это исследование было опубликовано сегодня в журнале Nature под заголовком «Старейшие тилакоиды в ископаемых клетках напрямую свидетельствуют о кислородном фотосинтезе».

Смотреть видео “Появление поврежденных растений вокруг HI-кольца после празднования Нового года“

(нет/газ)