Начало жизни на Земле: умирающая бактерия показывает, когда впервые появился фотосинтез

Историю формирования жизни на Земле не удастся рассказать без фотосинтеза — процесса, посредством которого растения и некоторые другие формы жизни преобразуют солнечный свет в химическую энергию. В новом исследовании группа ученых уверяет, что им удалось открыть старейшие на планете окаменелые фотосинтетические структуры, пишет Gizmodo.

Эти структуры, по сути, являются самыми старыми из всех известных — их возраст составляет 1,75 миллиарда лет. В ходе исследования команда из Льежского университета в Бельгии обнаружила крохотные окаменелые структуры, принадлежащие микроископаемым Navifusa majensis. Предполагается, что они являлись цианобактериями и были обнаружены на территории Австралии.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Отметим, что цианобактерии являются типом микроскопических организмов, получающих энергию в результате кислородного фотосинтеза, в результате которого вода и углекислый газ при помощи солнечного света преобразуются в глюкозу и кислород. В результате авторы исследования утверждают, что эти крохотные находки в действительности способны помочь ученым понять, как возник один из самых фундаментальных жизненных процессов на Земле.

По словам соавтора исследования, биолога Эммануэль Жаво, эта находка фактически продлевает летопись окаменелостей внутренних мембран минимум на 1,2 млрд лет. Благодаря расположению этих мембран в ископаемых клетках ученые смогли точно определить, что перед ними цианобактерии и именно они активно осуществляли ранний кислородный фотосинтез в момент смерти 1,75 миллиарда лет назад.

Авторы исследования считают, что данное крохотное ископаемое является удивительным окном в фундаментальный процесс на планете, который, по сути, и привел к зарождению жизни на Земле. Предыдущие исследования уже показали, что Австралия представляет собой богатую почву для окаменелостей бактерий, проливающих свет на некоторые из самых ранних форм жизни на планете.

Самые старые доказательства существования жизни на Земле являются строматолитами возрастом почти 3,5 миллиарда лет — они представляют собой слоистые конкреции древних микробов. Однако в период между существованием строматолитов и крохотных окаменелостей, обнаруженных учеными сегодня наша планета пережила Великое событие окисления — период, когда кислород вырабатывался ускоренными темпами. Однако ученые до сих пор не понимают, когда именно цианобактерии развили способность к кислородному фотосинтезу.

Теперь ученые считают, что новое открытие может стать отправной точкой на временной шкале кислородного фотосинтеза. Более ранние исследования показали, что бактериальные линии, в которых развился кислородный фотосинтез, вероятно, уже не существуют на Земле: именно поэтому ученые считают, что подобные крохотные находки играют столь важную роль.

В ходе исследования команда изучала комплексы окаменелостей из Австралии, Демократической Республики Конго и канадской Арктики. Ученым удалось идентифицировать окаменелость цианобактерий как тилакоиды — тип мембраносвязанной структуры, которая существует в хлоропластах растений и некоторых современных цианобактериях.

Команда отмечает, что данное исследование лишь добавило отметку на временной шкале кислородного фотосинтеза, однако пока не может являться ответом на вопрос о том, когда именно он появился. Ученые планируют продолжить исследование, чтобы пролить свет н эту загадку в истории Земли.

Ранее Фокус писал о том, что ученые выяснили, что фотосинтез работает не так, как предполагалось.