Кислород стал стабильной частью атмосферы около 2,3 млрд лет назад — в период, известный как Великое кислородное событие (ВКК).
Сотрудники Массачусетского технологического института (MIT) обнаружили свидетельства того, что некоторые формы жизни научились пользоваться кислородом за сотни миллионов лет до ВКК. Работа опубликована в журнале Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology.
Ученые проследили эволюцию важнейшего фермента, критически важного для переработки кислорода живыми организмами. Анализ показал, что этот биологический механизм возник еще в мезоархее — между 3,2 и 2,8 млрд лет назад, то есть задолго до ВКК.
Этот вывод помог приблизиться к решению давней научной задачи. Цианобактерии, которые вырабатывают кислород посредством фотосинтеза, появились примерно 2,9 млрд лет назад. Но почему тогда его концентрация в атмосфере не росла сотни миллионов лет назад?
Команда исследователей сосредоточилась на геномных медь-содержащих оксидоредуктазах — ферментах, превращающих кислород в воду в процессе аэробного дыхания. Ученые расшифровали генетическую последовательность фермента, провели масштабный поиск совпадений в базах данных геномов. Затем разместили данные на эволюционном древе жизни и уточнили время появления фермента с опорой на ископаемые останки.
Как только цианобактерии начали выделять кислород, рядом возникли микроорганизмы, способные его поглощать. Эти древние микроорганизмы, скорее всего, оперативно перерабатывали газ сразу после его образования — именно это, видимо, тормозило его накопление в атмосфере в течении сотен миллионов лет.
Это в корне меняет представление об аэробном дыхании. Наше исследование дополняет гипотезу о том, что жизнь могла использовать кислород гораздо раньше, чем считалось ранее. Оно показывает, насколько невероятно изобретательной была жизнь на всех этапах истории Земли
Исследования MIT закрыли пробелы о том, как проходила оксигенация нашей планеты. Части пазла начали складываться в единую картину и показали, как жизнь смогла освоиться в новом, насыщенном кислородом мире.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в байкальских водах нашли лечебные микроорганизмы.
