地球生命突破性發現,藍菌行光合作用最早證據推至 17.5 億年前
地球歷史最重要事件之一是光合作用演化,生命擁有從光獲取能量的能力後不再高度倚賴原環境,生命開始變得更複雜並進入新環境,最終重塑地球樣貌。最近,新化石明確證據將光合作用推回 17 億年前。
對地球大氣氧氣含量的追蹤表明,光合作用至少在 24 億年前就出現;追蹤當今基因變異,光合作用起源可追溯至約 30 億年前,這個時間與藍藻起源相似,但我們沒有明確證據顯示光合細胞是否也有相似年齡。一些與藍綠菌相似的微化石已被發現,但無法確定它們是否正製造為光合作用提供動力的蛋白質。
最近,列日大學古微生物學家 Catherine Demoulin 團隊發現了新的藍綠菌類囊體化石,其結構與大多數現代藍藻、植物中發生產氧光合作用的結構類似,將光合作用明確證據追溯至 17.3~17.8 億年前。
類囊體是葉綠體或藍綠藻一種單層膜囊狀結構,也是光合作用進行光反應的場所,已知最早藍綠菌微化石證據是名為 Eoentophysalis belcherensis 的生物體,存在歷史可追溯至 20.18 億年前,但並非所有化石內部結構都完好無損,也不是所有藍綠具物種都具有類囊體。
而 Catherine Demoulin 團隊使用高解析度顯微鏡技術探測藍綠菌 Navifusa majensis 物種微化石結構,從中發現類囊體膜,由於挖出這些化石的地層歷史可追溯至 17.5 億年前,這代表含氧光合作用一定在此之前就已演化出現。
雖然我們還不確定類囊體的進化是否促成大氧化事件,但對更古老微化石進行類似的超微結構分析有助於回答這個問題。
新論文發表在《自然》(Nature)期刊。
Bacteria fossils hold the oldest signs of machinery needed for photosynthesis
Earliest Evidence Yet Reveals Photosynthesis Evolved at Least 1.75 Billion Years Ago
Australian fossil suggests photosynthesis evolved at least 1.75 billion years ago
(首圖來源:pixabay)
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