Новости химической науки > Дата появления фотосинтеза под вопросом

Исследования американских геохимиков показали, что фотосинтетические процессы на Земле могли начаться раньше на миллиард лет, чем это предполагалось ранее.

Обнаженные породы около города Марбл (Западная Австралия). (Рисунок из Nature Geoscience, 2009, DOI: 10.1038/ngeo465)

Наиболее старое ископаемое свидетельство существования фотосинтетических бактерий позволяет предположить, что они появились в экологической системе Земли около 2,7 миллиардов лет назад. Новое свидетельство позволяет предположить, что бактерии, способные к фотосинтезу уже существовали на Земле 3,46 миллиарда лет назад, это открытие ставит новые вопросы о дате появления жизни на молодой Земле.

Новые результаты основываются на исследовании обнаженных скальных пород около города Марбл в Западной Австралии – эти скальные образования имеют толщину 200 м и протяженность около 30 км. Время отложения скальных пород, состоящих из оксидов кремния и железа, оценивается как 3,46 миллиарда лет; породы покрыты солью, демонстрирующей, что скальные породы находились на глубине 200 метров под уровнем моря. Возглавлявший исследование Хироси Омото (Hiroshi Ohmoto) из Университета Пенн отмечает, что эти породы – самые древние из кислородсодержащих отложений, известные к настоящему времени.

Омото заявляет, что результаты исследований позволяют предположить, что содержание молекулярного кислорода в океанических водах 3,46 миллиарда лет назад составляло, по крайней мере, 10% от настоящего. Омото заявляет, что наиболее логичным объяснением этому факту может являться наличие в океане цианобактерий и других организмов, способных к фотосинтезу и обеспечивавших крупномасштабное «производство» кислорода.

Вопрос о дате «начала» фотосинтеза является одним из главных среди тех, которые обсуждаются в связи с происхождением жизни на Земле. Считается, что до появления фотосинтеза атмосфера обладала «восстановительными» свойствами – состояла из метана, аммиака и сероводорода. Фотосинтез, «побочным продуктом» которого является выделение кислорода в больших количествах, вызвал первую «экологическую катастрофу», приведшую к исчезновению практически всех не кислорододышащих форм жизни.

Однако точное определение времени этого поворота в эволюции жизни представляет собой непростую задачу и от «кислородной катастрофы» до появления первых многоклеточных организмов прошло еще два миллиарда лет. Новые результаты, полученные Омото, позволяют предположить, что от перехода к кислорододышащим одноклеточным к многоклеточным прошло почти три миллиарда лет – эта разница задает новые вопросы биологам, изучающим эволюцию.

Источник: Nature Geoscience, 2009, DOI: 10.1038/ngeo465

метки статьи: #биохимия, #молекулярная биология