Технології та наука Життя на Землі вміло "дихати" ще до того, як атмосфера наповнилася киснем: що знайшли вчені
Нове дослідження показує, що кисневий метаболізм з'явився на планеті до Великої окисної події, що сталася близько 2,4 мільйона років тому і заповнила земну атмосферу киснем.
Related video
Про це пише Science Alert.
Сьогодні багато істот на планеті залежать від атмосфери, наповненої киснем. Однак учені виявили, коли справа дійшла до еволюції способів активного використання цього елемента для дихання, деякі штами бактерій, імовірно, мали фору ще до Великої окисної події (ВОП).
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
У новому дослідженні міжнародна група вчених використовувала комбінацію даних бактеріального геному, геологічних маркерів і методів машинного навчання. У результаті їм вдалося виявити докази, що описують найбільш ранні аеробні бактерії, тобто ті, що дихають киснем.
Більшість штамів справді набули здатності переносити та використовувати кисень лише після ВОП, однак команда також виявила деякі винятки — певні бактерії, які були аеробними приблизно за 900 мільйонів років до того, як рівень кисню в атмосфері нашої планети різко зріс.
Загалом вчені вивчили 1007 видів споріднених бактерій і виявили понад 80 генетичних переходів від метаболізму, не здатного використовувати кисень, до метаболізму, який міг. Оцінки вчених засновані на швидкості накопичення мутацій і припускають, що щонайменше кілька з них відбулися до ВОП.
За словами авторів дослідження, отримані ними дані вказують на те, що аеробне дихання розвинулося до широко поширеної оксигенації атмосфери, яка сприяла розвитку кисневого фотосинтезу в ціанобактерій. Тепер учені вважають, що ці ранні форми життя, які дихають киснем, можливо, заклали основу для своїх нащадків, які пізніше змогли використовувати воду і вуглекислий газ для захоплення сонячного світла, вивільняючи при цьому кисень.
Передбачається, що в міру підвищення рівня кисню бактерії, які вже використовують цей елемент, могли переносити його вплив, щоб диверсифікуватися швидше, ніж їхні анаеробні побратими. Гра на виживання змінилася і в кінцевому підсумку призвела до того, що ми спостерігаємо сьогодні.
Під час дослідження вчені також виявили докази того, що еволюція ціанобактерій, імовірно, відбувалася відносно повільно, а її коріння сягає далеко в минуле Землі — ще до Великої окисної події.
Раніше Фокус писав про те, що секрет першого подиху Землі прихований у надгарячій воді Єлловстона: що виявили вчені.