Кислород мог появиться на Земле на миллиард лет раньше, чем считали ученые. Новое открытие способно перевернуть представления об эволюции живых организмов, а также о зарождении жизни на других планетах, сообщает Geobiology.
Предыдущие исследования показали, что резкий скачок кислорода в атмосфере произошел около 2,4 миллиардов лет назад, но причины этого явления до сих пор остаются неизвестными.
Некоторые ученые полагают, что тогда произошла эволюция цианобактерий, которые начали производить это вещество путем фотосинтеза.
Другие заявляют, что цианобактерии сформировались задолго до этого временного рубежа, но что-то мешало кислороду накапливаться в атмосфере.
Исследование Имперского колледжа Лондона поставило точку в многолетнем споре.
Как правило, изучая древнюю историю Земли, ученые опираются на скальные породы. Но найти образцы возрастом в несколько миллиардов лет крайне сложно, а сохранившиеся в них следы микробов практически непригодны для научных исследований.
Британские ученые пошли другим путем и проанализировали эволюцию двух основных белков, участвующих в оксигенном фотосинтезе.
Известно, что на первой стадии фотосинтеза цианобактерии используют энергию света для расщепления воды на протоны, электроны и кислород. В этом процессе задействован комплекс из двух белков: D1 и D2.
Изначально эти белки были идентичны, но со временем их генетические последовательности изменились. Это показывает, что они эволюционировали отдельно друг от друга.
Специалисты установили, что, прежде чем встроиться в фотосинтез цианобактерий, белки уже прошли определенный путь развития.
Но даже в своем «первозданном» виде D1 и D2 были способны производить кислород. Задачей ученых было определить, когда белки обрели одинаковую структуру и впервые смогли стать источниками живительного газа.
Оказалось, что их развитие шло чрезвычайно медленно. Научные расчеты показали – условия для появления кислорода возникли за миллиард лет до появления цианобактерий.
Это совпадает с данными других исследований, гласящих, что небольшие «резервуары» кислорода существовали на Земле уже три миллиарда лет назад.
Возможно, они образовались вскоре после появления первых, простейших форм жизни.
Если это так, то эволюция является достаточно простым процессом, и многоклеточные организмы могут возникнуть на экзопланетах, которые раньше считались неприспособленными для этого.
Ранее сообщалось, что колонии цианобактерий обнаружили в глубинных слоях горных пород. Микроорганизмы успешно выживали при полном отсутствии солнечного света, чем очень озадачили биологов.
Читайте также:
