Fosili stari skoro dve milijarde godina čuvaju dokaze o ključnim momentima istorije Zemlje

Foto: Pixabay

Naučnici su sakupljali uzorke zemljišta iz Australije, Kanade i Konga u potrazi za fosilima i ustanovili su u australijskim i kanadskim uzorcima prisustvo mikro fosila koji pripadaju cijanobakterjama, najstarijim do sada poznatim oblicima života na Zemlji. Smatra se da su se ove bakterije pojavile pre 2 do 3 milijarde godina nakon čega su evoluirale u mikroorganizme sposobne za fotosintezu, piše Live Science.

Preporučujemo

U radu objavljenom 3. januara u časopisu Nature istraživači su objavili da su fosilne cijanobakterije sadržale tilakoidne membrane, strukture za koje se vezuju pigmenti poput hlorofila koji pretvaraju sunčevo svetlo u hemijsku energiju u procesu poznatom kao fotosinteza.

Cijanobakterje su se pretvorile u fosile nakon što su ostale zarobljene u blatu koje se tokom vremena pretvorilo u kamen. Nakon obrade uzoraka paleobiolozi su bili u mogućnosti da koriste noviju varijantu elektronskog mikroskopiranja, takozvano transmisiono elektronsko mikroskopiranje (TEM), kako bi bili u mogućnosti da posmatraju ostatke tilakoidnih membrana i druge sićušne detalje očuvane u fosilima. Za posmatranje TEM umesto svetlosti koristili su elektrone čija je talasna dužina daleko manja od talasne dužine svetlosti što im je omogućilo da vide daleko sitnije i fninije detalje, čak do atomskog nivoa. Kada naučnici puste elektronski snop na uzorak jedan deo elektrona će proći kroz njega, jedan će se apsorbovati, a jedan će se raštkati. Ova metoda im je omogućila da vide detaljnu sliku uzorka koji posmatraju.

Emanuela Žavu paleobiolog sa Univerziteta Liež, Belgija, predvodnik ovog istraživanja kaže: „Otkriće ovih membrana zaista dokazuje da su ovo cijanobakterije koje su bile sposobne da vrše fotosintezu, što je pomerilo granicu fosilnih podataka za ove anatomske strukture za 1,2 milijarde godina.“

Žavu dodaje da je jako bitno precizno definisati vreme kada su cijanobakterije razvile sposobnost fotosinteze, a samim tim i oslobađanja kiseonika, jer to predstavlja jedan od najvažnijih koraka u razvoju atmosfere naše planete i na razviće ukupnog života na njoj. Količina kiseonika u atmosferi je veoma porasla pre 2,45 milijardi godina što se naziva kiseonična revolucija.

Povećanje količine atmosferskog kiseonika je preobratilo život na Zemlji. Omogućilo je pojavu aerobnih procesa, ubrzalo raspadanje pojedinih minerala koji su doneli neophodne hranljive i gradivne materje u različita područja.

Nažalost, naučnici još uvek ne znaju da li je ovaj veliki kiseonični događaj pokrenut evolucijom fotosinteze ili su se drugi geološki i ekološki događaji desili ranije.

Tačni biološki i fizički pokretači ovog događaja nisu sasvim poznati i u naučnoj zajednici postoje žustre debate oko toga. Međutim preovladava mišljenje da je evolutivni napredak cijanobakterja u fotosintetske bakterije i njihovo otpuštanje kiseonika u atmosferu glavni razlog za povećavanje koncentracije u atmosferi, mada vulkanske erupcije i smanjenje količine gvožđa u okeanima bi takođe mogli imati uticaj na to.

- Ako se fotosinteza razvila veoma rano, ali se daleko kasnije akumulirala u atmosferi, to sugeriše da su drugi procesi poput vezivanja organskog ugljenika na delu - rekao je MIT geobiolog Greg Furnije kaže za Live Science.

On dodaje da se u ovom slučaju teorije o vremenu kada se pojavila fotosinteza prilično precizno podudara sa procenjenom starošću fosilizovanih cijanobakterija sa tilakoidnim membranama.

Upotreba elektronske mikroskopije nam utabava put za ponovnu analizu starih već postojećih fosilnih uzoraka kako bi smo produbili znanje o ranoj evoluciji prvih fotosintetskih organizama i njihov uticaj na ranu atmosferu.

(Telegraf Nauka / Live Science)