Vreme kad je plavu planetu oživeo kiseonik - bakterije stare 407 miliona godina prve kolonizovale Zemlju

Detaljna tri-de rekonstrukcija fosila cijanobakterije koji su otkriveni u Škotskoj donela je nova naučna saznanja o oblikovanju života na Zemlji. Poznate kao plavo-zelene alge, one su najraniji poznati oblici života na Zemlji. Odgovorne su za prelazak Zemljine atmosfere bogate ugljen-dioksidom u sadašnju atmosferu koja je relativno bogata kiseonikom – zbog fotosinteze.

Време кад је плаву планету оживео кисеоник - бактерије старе 407 милиона година прве колонизовале Земљу

Prisutne u u barama, jezerima, vodenim tokovima, rekama i močvarama, igrale su značajnu ulogu u oblikovanju života na našoj planeti. Tim istraživača koji proučava neke od najranijih fosila pronašao je najstariju vrstu cijanobakterija za koju se zna da je „kolonizovala“ zemlju. Tim je proučavao fosile iz uzoraka sakupljenih sa poznatog nalazišta fosila rhinie chert u škotskom Aberdinširu.

Fosili bakterija stari su 407 miliona godina.

„Naš najbolje očuvani zapis rhinie chert o ranim kopnenim ekosistemima, pruža priliku da se osvetle aspekti raznolikosti cijanobakterija i ekologije kada su biljke počele da se šire površinom Zemlje. Na sreću, pronašli smo nove uzorke iz rhinie chert koji sadrže cijanobakterije koje bismo mogli detaljnije proučiti pomoću konfokalnog mikroskopa“, napisali su istraživači.

Tim je koristio svetlosnu mikroskopiju i konfokalnu lasersku skenirajuću mikroskopiju super rezolucije za proučavanje nove populacije cijanobakterija rhinie. Langiella scourfieldii, koja pripada porodici hapapolosiphonaceae je vrsta cijanobakterija koja je uspevala među ranim kopnenim biljkama pre više od 400 miliona godina - tokom perioda ranog devona.

Najraniji dokazi o kolonizaciji Zemlje

Jedna od glavnih karakteristika langiella scourfieldii je prisustvo „pravog grananja“. Ovo se dešava kada pojedinačne bakterije rastu jedna pored druge u liniji, pri čemu se neke linije „lome“ u različitim pravcima kako bi se stvorila struktura grananja, objasnili su istraživači.

Iako su cijanobakterije prilično česta komponenta rhinie chert, mnoge ne pokazuju ovo „pravo grananje“. Pronalaženjem u langiella scourfieldii, istraživači bi mogli da potvrde prisustvo bakterije u ovom ekosistemu.

„Sa tri-de rekonstrukcijama, mogli smo da vidimo dokaze grananja, što je karakteristika cijanobakterija hapalophonacean“, rekla je dr Kristin Struli-Derien, naučni saradnik u Prirodnjačkom muzeju i glavni autor studije.

„Ovo je uzbudljivo jer znači da su ovo najranije cijanobakterije ovog tipa pronađene na kopnu“, dodala je.

Sa ugljen-dioksida na kiseonik

Kada je Zemlja nastala pre oko 4,5 milijardi godina, imala je neizmerno drugačije uslove nego danas. Njegova atmosfera je bila sastavljena od ugljen-dioksida, metana i vodene pare. Cijanobakterije su polako oslobađale kiseonik i menjale sastav atmosfere ka onom koji imamo danas. Ovaj događaj je poznat kao Veliki događaj oksidacije/oksigenacije, koji se dogodio negde između 2,4 – 2,1 milijarde godina.

„Cijanobakterije su u ranom devonu igrale istu ulogu kao i danas. Neki organizmi ih koriste za hranu, ali su važne i za fotosintezu. Saznali smo da su već bile prisutne kada su biljke prvi put počele da koloniziraju zemlju i da su se možda čak i takmičile s njima za prostor“, dodala je dr Struli-Derien.

Studija je objavljena u časopisu iScience.