Az élet eredetének megértését kutató kutatók most egy kis leckét kaptak az 1,75 milliárd évvel ezelőtti fotoszintézisről. A Nature című szaklapban megjelent új tanulmányban egy kutatócsoport azt állítja, hogy az észak-ausztráliai sivatagban talált mikrokövületek a fotoszintézis legkorábbi ismert jeleit mutatják. Ez pedig azt jelentheti, hogy jobban megérthetjük, hogyan kezdődhetett az egész élet.
Ősi kőzetekben megmaradt fosszíliák bizonyíthatják, hogy a fotoszintézis jóval korábban kezdődött, mint gondoltuk. Ha az új leletet helyesen 1,75 milliárd évvel ezelőttre datálják, akkor további betekintést nyújt a Föld korai ökoszisztémáiba. A tudósok úgy vélik, hogy a további fosszíliák tanulmányozása újabb nyomokat szolgáltathat az élet eredetéről.
Ezek a mikrokövületek a cianobaktérium nevű organizmustípus maradványai, amelyek a szakértők szerint már 3,5 milliárd éve léteznek (bár a legrégebbi igazolt fosszilis példányok körülbelül 2 milliárd évvel ezelőttről származnak). E szervezetek egyes fajtái evolúciójuk egy bizonyos pontján tilakoidokat fejlesztettek ki – a sejteken belüli struktúrákat, amelyekben a fotoszintézis zajlik -, ami lehetővé tehette számukra, hogy a fotoszintézis révén hatalmas mennyiségű oxigénnel járuljanak hozzá a Föld légköréhez, ami a Nagy Oxidációs Esemény néven vált ismertté. Ezek az új eredmények a fotoszintézis eddig talált legősibb bizonyítékai. A kutatók azt állítják, hogy felfedezésük legalább 1,2 milliárd évvel meghosszabbítja a fosszilis feljegyzések idővonalát, és hogy ezek a legelső fotoszintetizáló sejtek nagyjából 1,75 milliárd évvel ezelőtt jelentek meg. Ez a felfedezés lehetővé teszi a korai oxigénes fotoszintetizátorok egyértelmű azonosítását és egy új redox-proxyt a korai földi ökoszisztémák szondázásához” – írják a szerzők a tanulmányban, kiemelve a fosszilis sejtek ultrastruktúrájának vizsgálatának fontosságát paleobiológiájuk és korai evolúciójuk megfejtéséhez.
Ezeket az izgalmas fosszíliákat ősi kőzetekben fedezték fel – az észak-ausztráliai McDermott-formációban –, és klorofill pigmentet tartalmaznak, amely lehetővé teszi az élőlények számára, hogy a fotoszintézis során elnyeljék a napfényt. A klorofill jelenléte elég volt a kutatóknak ahhoz, hogy megállapítsák, hogy a fotoszintézis ezekben a kis rekeszekben zajlott, ami azt jelenti, hogy a folyamat sokkal korábban fejlődött ki, mint azt korábban kimutatható volt. Ez pedig valószínűleg segíthet megmagyarázni a Nagy Oxidációs Eseményt. A fosszilis feljegyzések bizonyítékai azt mutatják, hogy 2,4 milliárd évvel ezelőtt hatalmas ugrás volt a légköri oxigénszintben. Ez döntő fontosságú volt az általunk ismert földi élet létezéséhez, és bár a tudósok nem biztosak benne, hogy mi okozta, az egyik elmélet szerint nagyjából ekkor alakultak ki a fotoszintetikus szervezetek, és kezdtek el nagy számban létezni. Azzal, hogy a fotoszintézishez szükséges alkotóelemekkel rendelkező megkövesedett sejteket a lehető legközelebbre datálták ehhez az oxigéntermelő eseményhez, a kutatók egy lépéssel közelebb kerülhetnek az oxigén – és az annak létrehozásában segédkező sejtek – szerepének megértéséhez a földi élet keletkezésében. Természetesen a következő lépés további kutatások elvégzése. Konkrétan, a csapat a világ minden táján található fosszilis sejteket kívánja megvizsgálni, hogy lássák, mennyire illeszkednek ehhez az új idővonalhoz.
„Azt jósoljuk, hogy a jól megőrződött mikrokövületek hasonló ultrastrukturális elemzései bővíthetik az oxigénes fotoszintetizátorok és a korai, gyenge oxigéntartalmú ökoszisztémák geológiai feljegyzéseit, amelyekben komplex sejtek fejlődtek ki” – írják a szerzők.
