Първото доказателство за фотосинтеза

Ново проучване показва, че скали, които са на 3.2 милиарда години, са неопровержимо доказателство за наличие на първия кислород на планетата. Това се явява най-ранният пример за фотосинтеза от живи организми, казват геолози от университета Уисконсин-Мадисън.

„Скали на 3.4 млрд. години показват, че в океаните не е имало свободен кислород“, казва Кларк Джонсън (Clark Johnson), който е професор по геология в университета и член на астробиологическия институт към НАСА. „Работата ни показва малко повишение на кислорода преди 3 млрд. години. Скалите, които изследвахме са на 3.23 млрд. години и носят явни следи от кислород в океаните много по-рано, отколкото се смяташе преди.

Най-вероятният кандидат за освобождаването на кислорода от железния оксид е цианобактерия – примитивен фотосинтезиращ организъм, населявал древните океани. В момента се смята, че животът се е зародил преди 3.5 млрд. години, затова кислородообразуващата фотосинтеза може би се е появила малко след това. Досега се приемаше, че кислородът е бил рядкост до преди 2.2 млрд. години.

Изследваните скали са от вида яспис, който се състои от железен оксид и кварц. По тях имало бразди, които са обичайни при промяна на състава на седиментите, които са ги образували.

Визуалните доказателства са подкрепени от изследвания на железните изотопи, обяснява Аарън Саткоски (Aaron Satkoski) от департамента по геология. Пробите идват от едно и също място и затова не може да се докаже дали фотосинтезата вече е била разпространена. „Имало е еволюционен натиск за развиването на оксигенната фотосинтеза“, добавя Джонсън. „Веднъж щом имаме клетъчна машина, която е достатъчно сложна, че да извършва такъв процес, енергията става безкрайна. Трябва ви само слънчева светлина, вода и въглероден диоксид.“

Други организми също са използвали форми на фотосинтеза, която не освобождавала кислород, а по-скоро зависела от минерали, разтворени в сладка вода – доста по-оскъден източник от солената вода. И въпреки, че кислорода вече е присъствал в плитчините на океаните преди 3.2 млрд. години, концентрацията му е била само 0.1% от това, което наблюдаваме в днешните океани.

„Опитваме са да определим точния период, в който е започнало оксигенното фотосинтезиране“, добаявя Браян Биърд (Brian Beard), който е съавтор на проучването. „Възможно е цианобактериите да са фотосинтезирали в плитчините, но това не означава, че кислородът е присъствал в атмосферата или в дълбоките части на океаните.“

Въпреки това фотосинтезата е хитър трик и след появата ѝ се е разпространила рано или късно, добавя Джонсън. „Веднъж щом има оксигенна фотосинтеза, повече няма лимити. Няма причина да не се разпространи навсякъде.“

Изследването е спонсорирано от НАСА и е публикувано в  Earth and Planetary Science Letters.

Science Daily