Поява кисню на Землі відсунули на мільярд років

Вільний кисень, необхідний багатьом живим організмам, з'явився в повітрі планети лише близько 2,45 мільярда років тому, коли інші живі організми — насамперед ціанобактерії — навчилися проводити фотосинтез. І ці мікроорганізми та вищі рослини використовують для цього складний білковий комплекс — Фотосистему II, який вловлює сонячні фотони і окисляє воду. Ця фотохімічна реакція дозволяє отримувати вільний, високоенергетичний електрон для наступних кроків фотосинтезу і призводить до виділення вільного кисню в якості побічного продукту.

Однак можливі й інші, більш прості форми оксигенного фотосинтезу, і вони могли з'явитися ще раніше. Такі гіпотези досить популярні: згідно з ним, накопичення кисню повинно було початися набагато раніше 2,45 мільярда років тому, хоча його кількість в атмосфері стало помітно збільшуватися лише до цього терміну. На це вказує і нова робота Танаи Кардона (Tanai Cardona) і його колег з Імперського коледжу Лондона. Стаття про це опублікована в журналі Geobiology.

Автори проаналізували амінокислотні послідовності і структури двох невеликих "коровых" білків Фотосистеми II, D1 і D2. Саме вони зв'язують молекули хлорофілів і каротиноїдів, які виконують ключові етапи фотохімічного окислення води. Відмінності між D1 і D2 не так великі, і ясно, що вони мають спільне походження. Кардона і його колеги припустили, що до розбіжності D1 і D2 організми могли використовувати їх предковую, більш просту форму для проведення більш примітивного, але вже повноцінного фотосинтезу з виділенням кисню.

Порівняння білків показало, що їх попередник повинен був з'явитися ще в ранньому археї, за мільярд років до перших ціанобактерій і «кисневої катастрофи» 2,45 мільярда років тому. "Наша робота показує, — каже Кардона, — що оксигенный фотосинтез почався задовго до появи першого предка ціанобактерій. <...> Таким чином, походження оксигенного фотосинтезу і ціанобактерій — це два окремих питання. Між ними пройшов значний час".

Нагадаємо, раніше вчені прийшли до висновку, що атмосферу на Землі створили гриби.

Категория: Наука