Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Эволюции>>День, когда фотосинтез изменил мир

Понедельник, 10 Декабрь 2012 23:20

День, когда фотосинтез изменил мир

Автор 

Миллиарды лет назад маленькая сине-зелёная водоросль расщепила молекулу воды и выпустила яд, результатом действия которого стали смерть и разрушения в огромных масштабах. Речь о фотосинтезе, кислороде и гибели анаэробных жителей Земли.

Фото Michael HunterВпервые геологи обнаружили свидетельства важнейшего эволюционного этапа, непосредственно предшествовавшего расщеплению воды цианобактериями. Это уникальный «снимок» момента перед тем, как мир приобрёл современный облик: с появлением фотосинтеза атмосфера наполнилась кислородом, и тем самым была проложена дорога к нынешнему разнообразию форм жизни. Это самое большое изменение в истории биосферы. 

Фотосинтез как метод производства энергии организмом возможен при наличии света и источника электронов. В нашем мире таким источником выступает вода, а кислород становится побочным продуктом реакции. Фотосинтез появился около 3,4 млрд лет назад, но нет никаких признаков образования кислорода в те далёкие времена. Скорее всего, древние организмы вместо воды пользовались сероводородом. Судя по окисленным минералам, фотосинтез в том виде, в котором мы знаем его сегодня, возник примерно 2,4 млрд лет назад.

Как же это произошло? Для ответа на этот вопрос Вудворд Фишер из Калифорнийского технологического института (США) и его коллеги изучили южноафриканские породы, сформировавшиеся незадолго до знаменательного рубежа. Анализ показал, что, несмотря на образование пород в бескислородных условиях, весь марганец находится там в окисленной форме.

При отсутствии атмосферного кислорода марганец нуждался в каком-то катализаторе для окисления. Учёные считают, что некий фотосинтезирующий организм пользовался марганцем в качестве источника электронов. Остававшиеся от этих реакций нестабильные ионы марганца реагировали с водой и образовывали оксиды.

Комментаторы приветствуют гипотезу, ибо она согласуется с предсказаниями эволюционной теории. Окисление марганца по-прежнему играет важную роль в фотосинтезе. В фотосинтезирующих структурах современных растений и водорослей расположены богатые марганцем кристаллы, которые становятся источником электронов. Для восполнения дефицита кристаллы отбирают электроны у проходящих мимо молекул воды. Именно этот «грабёж среди бела дня» расщепляет последние и производит тот кислород, которым мы дышим.

У этого сложного процесса, скорее всего, очень простые корни. В 2007 году Джон Аллен из Колледжа королевы Марии Лондонского университета (Великобритания) и Вильям Мартин из Дюссельдорфского университета (ФРГ) предложили следующий сценарий: по их мнению, современный фотосинтез родился, когда ранняя цианобактерия случайно оказалась в водной среде, богатой марганцем, и быстро адаптировалась к новому источнику электронов.

Поскольку марганец — сравнительно редкий ресурс, запасы которого не бесконечны, цианобактерии позже выработали другую стратегию. Они включили марганец непосредственно в свои фотосинтезирующие структуры и стали пользоваться последними как аккумуляторами: как только электроны заканчивались, они брали их из другого, более обильного источника, то есть воды.

Поэтому то, что нашла группа г-на Фишера, почти наверняка является остатком деятельности примитивных цианобактерий.

Результаты исследования были представлены на конференции Американского геофизического союза.

 


 

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

Дополнительная информация

  • Эон: Докембрий (4,6 млрд лет назад - 542 млн лет назад), Протерозой (2500 - 542 млн лет назад)
  • Эра: Палеопротерозой (2,5 - 1,6 млрд лет)
  • Период: Сидерий (2,5 - 2,3 млрд лет)
  • Время обитания: 2400 млн лет назад
Прочитано 11051 раз Последнее изменение Воскресенье, 17 Март 2013 10:46

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Морские черепахи ищут дом, ориентируясь на магнитное поле Земли

16-01-2015 Просмотров:5807 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Морские черепахи ищут дом, ориентируясь на магнитное поле Земли

Сегодня, когда все больше людей полагаются на данные GPS-навигаторов, головастые морские черепахи (loggerheads) все еще отдают предпочтение «встроенному» в мозг магнитному компасу. К такому выводу пришли биолог Кеннет Ломанн (Kenneth J. Lohmann)...

Эволюции докембрийских монстров помешал пацифизм

22-10-2013 Просмотров:7530 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Эволюции докембрийских монстров помешал пацифизм

Два миллиарда лет назад на Земле было достаточно кислорода для появления и эволюции многоклеточных животных. Однако понадобилось еще полтора миллиарда лет, чтобы в океанах нашей планеты началась "кембрийская революция". Европейские...

В Перу найден паук, вооруженный «катапультой» из паутины

22-01-2014 Просмотров:7902 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

В Перу найден паук, вооруженный «катапультой» из паутины

Недавно был открыт новый вид небольших пауков, представители которого, как и множество других, ткут свою паутину из шелковых волокон. Но у их ловушки есть одно отличие: в центре находится хозяин-паук,...

Комары спасаются от жары дырками

04-04-2011 Просмотров:9412 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Комары спасаются от жары дырками

Биохимики объяснили, почему малярийные комары не боятся жары. Оказалось, что управляя белковыми «баранками», комары регулируют траты запасенной жидкости и попросту не «потеют». Малярийный комар (Википедия)Малярийные комары (род Anopheles) распространены по...

Ученые нашли на спутнике Юпитера Европе "пищу" для бактерий

06-04-2013 Просмотров:8826 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые нашли на спутнике Юпитера Европе "пищу" для бактерий

Ученые обнаружили на спутнике Юпитера Европе большие запасы перекиси водорода — потенциального источника энергии для бактерий-экстремофилов, которые могут обитать в подледном океане этого небесного тела, сообщает пресс-служба Лаборатории реактивного движения...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.