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 10750 раз Последнее изменение Воскресенье, 17 Март 2013 10:46

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии

Случайные статьи

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

Составлена крупнейшая база данных по наименованиям растений

31-12-2010 Просмотров:9267 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Составлена крупнейшая база данных по наименованиям растений

На сайте Plant List опубликована крупнейшая база данных по наименованиям растений. Незаметный O. adseptentrionesvergentulum (фото с сайта Rareplants.Co.Uk) Проект сохранения исчезающих видов растений, в рамках которого разрабатывается эта база данных, был...

Энтомологи объяснили моду насекомых на черно-золотую окраску

09-02-2017 Просмотров:3718 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Энтомологи объяснили моду насекомых на черно-золотую окраску

Ученые открыли один самых больших в мире комплексов мимикрирующих организмов. Им оказалась черно-желтые австралийские насекомые. Результаты исследования, проведенного чешскими специалистами из университета Масарика, опубликованы в журнале eLife. Мимикрией называется сходство во внешнем...

Упругая деформация крыльев насекомых запасает энергию для резких маневров

15-06-2013 Просмотров:7940 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Упругая деформация крыльев насекомых запасает энергию для резких маневров

Науку всегда волновало, как летучие живые существа запасают нужное количество энергии. Ведь для многих из них КПД полёта не превышает 10% (особенно это касается насекомых). И главное: в моменты резкого...

Антарктида замерзала 37 миллионов лет

15-07-2011 Просмотров:9441 Новости Метеорологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Антарктида замерзала 37 миллионов лет

Сейчас Антарктида – одно из мест на Земле, где потепление происходит особенно быстро. А до этого, на протяжении 37 миллионов лет, Антарктида охлаждалась. За этот период температура там  не повышалась...

Озеленение земли началось гораздо раньше

23-07-2013 Просмотров:7229 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Озеленение земли началось гораздо раньше

Принято считать, что растения и животные выбрались на сушу всего лишь около 500 млн лет назад, а дотоле Земля была безвидна и пуста, как нынешний Марс. Попытка реконструкции Diskagma buttonii.Однако геолог...

top-iconВверх

© 2009-2020 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.