Ученые разгадали тайну возникновения жизни на Земле продолжительностью 1,75 миллиарда лет

Окаменелости, сохранившиеся в древних породах, могут доказать, что фотосинтез начался намного раньше, чем мы думали.

Ученые считают, что изучение дополнительных окаменелостей может дать больше подсказок о происхождении жизни.

Исследователи, стремящиеся понять происхождение жизни, только что усвоили небольшой урок о фотосинтезе, произошедшем 1,75 миллиарда лет назад.

В новом исследовании, опубликованном в Nature, группа исследователей утверждает, что микрофоссилии, найденные в пустыне северной Австралии, демонстрируют самые ранние известные признаки фотосинтеза.

Это может означать лучшее понимание того, как могла начаться вся жизнь.

Эти микрофоссилии являются остатками вида организмов, называемых цианобактериями, которые, по мнению экспертов, существуют уже 3,5 миллиарда лет (хотя самые старые подтвержденные образцы окаменелостей датируются примерно 2 миллиардами лет назад).

На определенном этапе своей эволюции у некоторых разновидностей этих организмов развились тилакоиды — структуры внутри клеток, в которых происходит фотосинтез.

Возможно, они позволили организмам вносить огромное количество кислорода в атмосферу Земли посредством фотосинтеза в ходе так называемого Великого окислительного процесса.

Эти новые находки представляют собой самые старые свидетельства фотосинтеза, обнаруженные на сегодняшний день.

Исследователи утверждают, что их открытие продлевает летопись окаменелостей как минимум на 1,2 миллиарда лет и что эти самые первые фотосинтезирующие клетки появились примерно 1,75 миллиарда лет назад.

[Это открытие] позволяет однозначно идентифицировать ранние кислородсодержащие фотосинтезирующие организмы и новый окислительно-восстановительный механизм для исследования ранних экосистем Земли.

Об этом пишут авторы в статье,  подчеркивая важность изучения ультраструктуры ископаемых клеток для расшифровки их палеобиологии и ранней эволюции.

Эти удивительные окаменелости были обнаружены в древних породах, расположенных в формации Макдермотт на севере Австралии, и содержат пигмент хлорофилл, который позволяет организмам поглощать солнечный свет в процессе фотосинтеза.

Присутствия хлорофилла было достаточно, чтобы исследователи определили, что фотосинтез происходил в этих маленьких отсеках, что означало бы, что процесс развился намного раньше, чем это было ранее продемонстрировано.

И это, вероятно, помогло бы объяснить Великое событие окисления.

Данные окаменелостей показывают нам, что около 2,4 миллиарда лет назад произошел огромный скачок уровня кислорода в атмосфере.

Это имело решающее значение для существования жизни на Земле в том виде, в каком мы ее знаем.

Хотя ученые не уверены, что стало причиной этого, одна из теорий заключается в том, что примерно в то время появились фотосинтезирующие организмы, которые начали существовать в больших количествах.

Датируя окаменелые клетки необходимыми компонентами для фотосинтеза, чтобы максимально приблизить их к этому событию, связанному с изобилием кислорода, исследователи могут на шаг приблизиться к пониманию роли кислорода — и клеток, помогающих его создавать — в происхождении жизни на Земле.

Конечно, следующий шаг - дополнительные исследования. В частности, команда намерена изучить ископаемые клетки по всему миру, чтобы увидеть, насколько хорошо они соответствуют этой новой временной шкале.

Подобный ультраструктурный анализ хорошо сохранившихся микрофоссилий может расширить геологическую летопись кислородсодержащих фотосинтезирующих организмов и ранних, слабо насыщенных кислородом экосистем, в которых развивались сложные клетки.