Fosile vechi de 1,75 miliarde de ani ascund indicii despre un moment cheie din istoria Pământului

Oamenii de știință au colectat fosile din Australia, Canada și Republica Democrată Congo și au descoperit că probele din Australia și Canada conțineau dovezi de cianobacterii, cea mai veche formă de viață cunoscută pe Pământ.

Oamenii de știință cred că cianobacteriile au apărut pentru prima dată acum 2 sau 3 miliarde de ani, înainte de a evolua pentru a fi capabile să producă oxigen, sau fotosinteză oxigenică.

• Test de cultură generală. Care a fost prima democrație din istorie?
• O fosilă unică, veche de 190 de milioane de ani, rescrie istoria unei specii de dinozaur

Într-un studiu publicat în revista Nature, cercetătorii au dezvăluit că aceste fosile de cianobacterii prezentau structuri fotosintetice, cunoscute sub numele de membrane tilacoide, care conțin pigmenți precum clorofila, care transformă lumina în energie chimică prin fotosinteză.

Cianobacteriile au fost conservate într-o argilă noroioasă care s-a compactat în timp pentru a deveni rocă. Cercetătorii au folosit o tehnică numită microscopie electronică de transmisie (TEM) pentru a vedea membranele și alte detalii minuscule păstrate în fosile.

În loc să folosească lumina pentru a vizualiza obiectele, TEM folosește electronii, care au o lungime de undă mult mai mică decât lumina, ceea ce ne permite să vedem detalii mult mai fine, până la nivel atomic. Oamenii de știință bombardează o mostră cu un fascicul de electroni. Unii electroni vor trece prin el, în timp ce alții vor fi absorbiți sau împrăștiați de părțile mai dense ale obiectului.

Cea mai veche formă de viață cunoscută pe Pământ

,,Găsirea acestor membrane ne spune că aceste celule sunt într-adevăr cianobacterii care efectuează fotosinteza oxigenată”, a declarat pentru Live Science autorul principal Emmanuelle Javaux, paleobiolog la Universitatea din Liège, Belgia. ,,Acest lucru împinge înapoi cu 1,2 miliarde de ani înregistrarea fosilă a unor astfel de membrane”.

Javaux a declarat că identificarea momentului exact în care cianobacteriile au evoluat capacitatea de a produce oxigen este o etapă importantă în istoria naturală a Pământului.

Concentrația de oxigen din atmosfera Pământului a crescut dramatic în urmă cu aproximativ 2,45 miliarde de ani, în ceea ce este cunoscut sub numele de Marele Eveniment de Oxidare.

Creșterea oxigenului atmosferic a transformat viața pe Pământ. Ea a deblocat respirația aerobă pentru multe forme de viață și a crescut rata la care mineralele se alterau și furnizau nutrienți pentru diferite medii. Cu toate acestea, oamenii de știință nu știu dacă Marele Eveniment de Oxidare a fost declanșat de evoluția fotosintezei oxigenate sau dacă au avut loc mai întâi alte evenimente ecologice sau geologice, scrie LiveScience.

Concentrația de oxigen a crescut dramatic în urmă cu 2,45 miliarde de ani

Factorii biologici și fizici exacți care au determinat Marele Eveniment de Oxidare fac obiectul unor dezbateri profunde între oamenii de știință. Deși fotosinteza cianobacteriană este, în general, acceptată ca fiind motivul principal pentru care concentrațiile de oxigen au crescut, este posibil ca factori precum erupțiile vulcanice sau scăderea nivelului de fier din oceane să fi jucat, de asemenea, un rol important.

,,Dacă fotosinteza oxigenică a evoluat foarte devreme, dar nivelurile de oxigen s-au acumulat în atmosferă abia mult mai târziu, acest lucru sugerează că există și alte procese la mijloc, cum ar fi îngroparea carbonului organic”, a declarat pentru Live Science Greg Fournier, un geobiolog de la Massachusetts Institute of Technology care nu a fost implicat în studiu.

Fournier a declarat că vârsta structurilor fosilizate din noul studiu se încadrează în limitele teoriilor actuale privind momentul apariției cianobacteriilor cu membrane tilacoide.

Utilizarea microscopiei electronice de către cercetători deschide calea pentru a reanaliza eșantioane fosile mai vechi, existente, cu aceeași tehnică de imagistică, pentru a identifica cu exactitate momentul în care cianobacteriile au evoluat pentru prima dată cu membrane tilacoide.

Vă recomandăm să mai citiți și:

Nu doar genetica este de vină! Riscul de demență la tineri poate fi redus prin stilul de viață

Exoplanetele înghețate ar putea avea un ingredient esențial pentru viață

SETI caută viață extraterestră la frecvențe nemaiexplorate până acum

Secretul pentru o viață lungă ar putea fi găsit la scoici